Energie pentru orașul viitorului
Micul oraș Wolfhagen din nordul Hesse este unul dintre cele mai eficiente orașe din Germania. Ceea ce se implementează deja acolo la scară mică ar putea deveni în curând o realitate pentru metropole precum Frankfurt pe Main.
energie-1.png
Wolfhagen este situat în nordul Hesse, între Parcul Natural Habichtswald și Pădurea Lungă. Orașul mic se caracterizează prin case cu grinzi din centru. Aproximativ 14.000 de oameni locuiesc acolo. În această idilă idilică, care la prima vedere pare contemplativă, se creează prototipul unui oraș inteligent, care își minimizează consumul de energie printr-o rețea inteligentă a diferitelor componente și își acoperă nevoile din resurse regenerabile.
Potrivit Agenției Federale de Mediu (UBA), sectorul energetic a fost cea mai mare sursă de emisii antropogene de gaze cu efect de seră din Germania, cu aproximativ 85% în 2014. Nu în ultimul rând, din acest motiv, Ministerul Federal al Cercetării a lansat competiția „Oraș eficient energetic”. Cei cinci câștigători, inclusiv Wolfhagen, vor primi fiecare câte cinci milioane de euro pe o perioadă de cinci ani. Cu sprijinul experților științifici, North Hesse se îndreaptă spre o tranziție energetică municipală. În aprilie 2008, consiliul orașului a decis în unanimitate să acopere în totalitate furnizarea de energie electrică din surse regenerabile locale până în 2015. Acest obiectiv a fost atins prin construirea parcului eolian comunitar la sfârșitul anului 2015. Dar acest lucru este departe de a fi sfârșitul acestuia.
O altă tehnologie care face consumul de energie semnificativ mai eficient, dar care nu se concentrează în Wolfhagen, este cogenerarea, de exemplu. Încălzirea pe gaz cu căldură și energie combinate în subsol nu numai că produce căldură, ci și electricitate. Astfel de sisteme realizează o eficiență globală de peste 90%. Un alt mod de stocare a energiei este principiul puterii în gaz: Prin transformarea energiei electrice în gaz, energiile regenerabile pot fi stocate sub formă chimică pe termen lung și în cantități mari. Electrolizatorii de apă folosesc electricitatea pentru a genera electrochimic hidrogen și oxigen din apă. Hidrogenul poate fi integrat în sistemul energetic în diferite moduri, de exemplu ca combustibil pentru vehiculele cu celule de combustibil sau în centralele electrice pe gaz pentru a genera electricitate și căldură.
Cu cât este mai mare ponderea energiilor regenerabile fluctuante, cu atât cerințele din rețele sunt mai mari. Trebuie să potriviți consumul și intrarea într-o perioadă scurtă de timp pentru a asigura stabilitatea rețelei. Condiția prealabilă pentru astfel de aplicații este rețeaua inteligentă, o rețea electrică inteligentă. Scopul nu este de a ajusta producția în funcție de cerere, așa cum sa întâmplat până acum, ci, dimpotrivă, de a influența consumul de energie electrică în funcție de generarea regenerabilă (integrarea din partea cererii). În acest scop, aparatele de uz casnic și sistemele descentralizate de stocare a electricității (cum ar fi mașinile electrice) trebuie încărcate mai flexibil. „În anul următor, primele 35 de gospodării din Wolfhagen vor putea folosi un astfel de sistem”, relatează Sager-Klauß. Dacă există un surplus de energie solară sau eoliană, utilitățile municipale vor semnala clienților lor că acum este momentul potrivit pentru a consuma energie electrică. Frigiderele inteligente se vor răci apoi pentru a putea opri mai târziu o vreme fără ca temperatura să crească prea mult. Mașinile de spălat ar putea fi activate automat. Un sistem tarifar flexibil este destinat să încurajeze oamenii să consume electricitate atunci când este din abundență - și, în același timp, este oferit și mai ieftin.
"Vehicule electrice ar putea ca Sursa de alimentare sau Depozitare tampon act. "
Nici traficul nu a fost uitat în Wolfhagen. Printre altele, utilitățile municipale împrumută un VW E-up! cetățenilor interesați. Bicicletele electrice pot fi împrumutate și testate de la EnergieOffensive Wolfhagen, de asemenea partener în proiect. În general, electromobilitatea este o componentă relevantă în conceptul energetic al viitorului. Odată ce vehiculele electronice sunt înființate - și extrag electricitatea din sistemele solare sau din energia eoliană - transportul individual motorizat nu este doar complet neutru în materie de CO2. Tehnologia are un alt avantaj: dacă energiile regenerabile vor fi extinse mai mult în viitor, vor fi necesare facilități mari de depozitare în caz de capacități excesive.
Și tocmai acest potențial îl au mașinile electronice. Este logic să-și folosească bateriile pentru a stoca energia eoliană sau solară care în prezent nu este necesară. Acestea ar fi conectate la rețeaua electrică din parcări. Mașina ar putea fi încărcată sau folosită ca depozit temporar pentru excesul de energie solară sau eoliană.
Suna ca un vis al viitorului, dar este deja implementat în practică în proiecte pilot: în această vară, de exemplu, Mitsubishi a prezentat o stație de încărcare bidirecțională bazată pe principiul „vehicul-la-rețea” - mașina merge online. Aceasta înseamnă că un vehicul electric și o casă fotovoltaică echipate cu o așa-numită interfață „cutie de putere” pot funcționa alternativ ca sursă de energie sau ca un magazin tampon. Cele două tipuri de vehicule electrificate de la Mitsubishi - vehiculul electric complet electric și hibridul plug-in Outlander - sunt pregătite pentru această sarcină din fabrică. Nu folosesc întreaga capacitate de depozitare pentru a conduce. Energia electrică generată în casă, de exemplu de celulele solare de pe acoperiș, poate fi încărcată în bateria de acționare. În schimb, dacă este nevoie, energia electrică este readusă în casă.
Metropola din Frankfurt pe Main și-a stabilit, de asemenea, obiectivul ambițios de a-și acoperi complet necesarul de energie în sectoarele electricității, încălzirii și transportului local până în 2050 cu energie regenerabilă din oraș și din regiune. "Rezultatele calculelor noastre arată că obiectivul unei aprovizionări complete și sigure a orașului cu energii regenerabile poate fi atins dacă se utilizează potențialul energiilor regenerabile din Frankfurt și jumătate din regiune", afirmă Gerhard Stryi-Hipp. Expertul conduce unitatea de afaceri Smart Energy Cities de la Institutul Fraunhofer pentru sisteme de energie solară (ISE) și a efectuat calculele pentru Frankfurt împreună cu doi colegi. Orașul ar trebui să obțină energie eoliană și biomasă doar din statul Hesse de la o distanță mai mare. „Dar, pentru că autosuficiența necesită instalarea unei capacități foarte mari de stocare electrică, recomandăm 95% autosuficiență”, spune Stryi-Hipp. „Aceasta reprezintă un compromis bun între autosuficiența extinsă și costurile acceptabile ale energiei, deoarece capacitatea de stocare a energiei electrice poate fi redusă la un sfert”.