Енергия за града на бъдещето
Малкото градче Волфхаген в Северен Хесен е един от най-енергийно ефективните градове в Германия. Това, което вече се прилага там в малък мащаб, скоро може да се превърне в реалност за метрополии като Франкфурт на Майн.
енергия-1.png
Волфхаген се намира в северен Хесен, между природния парк Хабихтсвалд и Дългата гора. Малкият град се характеризира с фахверкови къщи в центъра. Там живеят около 14 000 души. В това идилично място, което на пръв поглед изглежда съзерцателно, се появява прототипът на интелигентен град, който минимизира консумацията на енергия чрез интелигентна мрежа от различни компоненти и покрива нуждите си от възобновяеми ресурси.
Според Федералната агенция за околната среда (UBA) енергийният сектор е най-големият източник на антропогенни емисии на парникови газове в Германия с около 85% през 2014 г. Не на последно място поради тази причина Федералното министерство на научните изследвания стартира конкурса „Енергийно ефективен град“. Петимата победители, включително Волфхаген, ще получат по пет милиона евро за период от пет години. С подкрепата на научни експерти, Северен Хесен се насочва към общински енергиен преход. Още през април 2008 г. градският съвет единодушно реши да покрие доставката на електроенергия изцяло от местни възобновяеми енергийни източници до 2015 г. Тази цел беше постигната с изграждането на общинския вятърен парк в края на 2015 г. Но само това далеч не е достатъчно.
Друга технология, която прави консумацията на енергия значително по-ефективна, но не е фокусът във Wolfhagen, е когенерацията например. Газовото отопление с комбинирана топлина и мощност в мазето не само произвежда топлина, но и електричество. Такива системи постигат обща ефективност от над 90 процента. Друг начин за съхраняване на енергия е принципът за предаване на газ: чрез превръщането на електричеството в газ, възобновяемите енергии могат да се съхраняват в химическа форма в дългосрочен план и в големи количества. Водните електролизатори използват електричество за електрохимично генериране на водород и кислород от водата. Водородът може да бъде интегриран в енергийната система по различни начини, например като гориво за автомобили с горивни клетки или в газови електроцентрали за генериране на електричество и топлина.
Колкото по-висок е делът на променливите възобновяеми енергии, толкова по-високи са изискванията към мрежите. Трябва да съобразите потреблението и входа за кратък период от време, за да осигурите стабилност на мрежата. Предпоставката за такива приложения е интелигентната мрежа, интелигентната електрическа мрежа. Целта не е да се адаптира производството според търсенето, както беше досега, а, напротив, да се повлияе на потреблението на електроенергия в съответствие с производството на възобновяеми източници (интеграция от страна на търсенето). За тази цел домакинските уреди и децентрализираните устройства за съхранение на електричество (като електрическите автомобили) трябва да се зареждат по-гъвкаво. „През следващата година първите 35 домакинства във Волфхаген ще могат да използват такава система,“ съобщава Sager-Klauß. Ако има излишък на слънчева или вятърна енергия, общинските комунални услуги ще сигнализират на своите клиенти, че сега е подходящият момент за консумация на електроенергия. След това интелигентните хладилници ще се охладят, за да могат да се изключат по-късно за известно време, без температурата да се повиши твърде високо. Пералните машини могат да се активират автоматично. Гъвкавата тарифна система има за цел да насърчи хората да консумират електроенергия, когато тя е в изобилие - и в същото време тя се предлага и по-евтино.
»Електрически превозни средства може като Източник на захранване или Буферно съхранение действайте. "
Трафикът не беше забравен и във Волфхаген. Наред с други неща, общинските комунални услуги предоставят VW E-up! на заинтересовани граждани. Електрическите велосипеди могат да бъдат заети и тествани от EnergieOffensive Wolfhagen, също партньор в проекта. Като цяло, електромобилността е важен компонент в енергийната концепция за бъдещето. След като електронните превозни средства бъдат създадени - и черпят електричество от слънчеви системи или вятърна енергия - моторизираният индивидуален транспорт е не само напълно неутрален на CO2. Технологията има и друго предимство: Ако възобновяемите енергийни източници се разширят повече в бъдеще, ще са необходими големи съоръжения за съхранение в случай на излишък.
И точно този потенциал имат електронните автомобили. Има смисъл да се използват техните батерии за съхранение на вятърна или слънчева енергия, която в момента не е необходима. Те ще бъдат свързани към електрическата мрежа на паркингите. След това колата може да бъде заредена или използвана като място за временно съхранение на излишната слънчева или вятърна енергия.
Това звучи като мечта за бъдещето, но вече се прилага на практика в пилотни проекти: Това лято например Mitsubishi представи двупосочна зарядна станция, базирана на принципа "превозно средство към мрежата" - колата влиза в мрежа. Това означава, че електрическо превозно средство и фотоволтаична къща, оборудвани с така наречения интерфейс „power box”, могат да функционират алтернативно като източник на енергия или като буферно хранилище. Двата електрифицирани типа превозни средства от Mitsubishi - изцяло електрическото превозно средство и вграденият хибриден Outlander - са готови за тази задача в завода. Те не използват пълния капацитет на своето хранилище за шофиране. Електрическата енергия, която се генерира в къщата, например от слънчеви клетки на покрива, може да бъде заредена в акумулаторната батерия. И обратно, ако има нужда, електричеството се подава обратно в къщата.
Метрополисът Франкфурт на Майн също си е поставил амбициозната цел да покрие напълно своите енергийни нужди в секторите на електроенергията, отоплението и местния транспорт до 2050 г. с възобновяема енергия от града и региона. „Резултатите от нашите изчисления показват, че целта за пълно и сигурно снабдяване на града с възобновяеми енергийни източници може да бъде постигната, ако се използва потенциалът на възобновяемите енергийни източници от Франкфурт и половината от региона“, заявява Герхард Стрий-Хип. Експертът оглавява бизнес звеното Smart Smart Cities в Института за слънчеви енергийни системи на Fraunhofer (ISE) и извършва изчисления за Франкфурт с двама колеги. Градът би трябвало само да получава вятърна енергия и биомаса от щата Хесен от по-голямо разстояние. „Но тъй като самодостатъчността изисква инсталирането на много голям капацитет на електрическото съхранение, ние препоръчваме 95 процента самодостатъчност“, казва Stryi-Hipp. "Това представлява добър компромис между широката самодостатъчност и приемливите енергийни разходи, тъй като капацитетът за съхранение на електроенергия може да бъде намален до една четвърт."