Die Bürgergenossenschaft für die Gewinnung erneuerbarer Energien Courant d'Air setzt sich intensiv mit den Klima- und Energiezielen für das Jahr 2030 auseinander. Ein von der Opinum Data Hub-Plattform unterstütztes Interreg-Projekt soll zeigen, dass es tatsächlich möglich ist, fluktuierende Energien in großen Mengen in nachhaltige Energienetze zu integrieren.
Eine der größten Herausforderungen für jeden Bürger unseres blauen Planeten besteht darin, seine schöne Farbe zu bewahren, indem wir auf Grün setzen und das Fortschreiten des Klimawandels bekämpfen.
Die Klima- und Energieziele von Kyoto oder noch besser die der Europäischen Union zu erreichen oder sich ihnen anzunähern, scheint eine gewaltige Herausforderung zu sein. Doch diese Ziele sind lebenswichtig. Im wahrsten Sinne des Wortes.
2030. Schritt für Schritt.
Die Ziele für 2030 sind ehrgeizig: die Treibhausgasemissionen um 40% gegenüber dem Stand von 1990 zu senken. Dabei muss noch festgelegt werden, welche Mindestmittel und -ressourcen zum Einsatz kommen sollen.
Im Energieregister erfordert der Einsatz neuer nachhaltiger Produktionsmittel eine Bewertung ihrer Art und Größe.
Dies ist eine der Herausforderungen für die Bürgergenossenschaft zur Energieerzeugung Courant d'Air, die im Osten Belgiens tätig ist. Mit mehr als 2.000 Mitgliedern verbindet sie Sensibilisierungs- und Bildungsaktivitäten zu Fragen des Energietransfers in Bezug auf Produktionstätigkeiten. Die Genossenschaft besitzt mehrere Windturbinen im Windpark Waimes und ist auch in den Bereichen Photovoltaik und Wasserkraft tätig. Nicht zu vergessen die Bereitstellung eines ersten Elektroautos. das gemeinsam genutzt werden kann.
Courant d'Air ist auch einer der Hauptakteure in einem Interreg-Projekt (grenzüberschreitend), das auf die Erarbeitung, Simulation und Darstellung der Bedeutung eines interregionalen Netzwerks von „Energiezellen“ in der Großregion (Ostbelgien, Trier, Metz und Remich) abzielt.
Eine „Energiezelle“ ist ein vernetztes System zur Stromerzeugung und -nutzung, das so weit wie möglich auf die Versorgung mit erneuerbaren Energien setzt.
Angesichts der fluktuierenden Natur der grünen Energien ist es eine echte Herausforderung, die Produktion zu optimieren und intermittierende und unvorhergesehene Ereignisse (hauptsächlich meteorologische) auszugleichen. Hierin besteht die Rolle der Koordinierungsstelle und des Regulierungssystems, die den Stromverbrauch und die Stromerzeugung ständig in Balance halten, um die Stabilität der Energieversorgung zu gewährleisten.
Die Opinum Data Hub-Plattform hilft
Um Anzahl und Art der erneuerbaren Produktionseinheiten zu bestimmen, die innerhalb jeder regionalen Zelle benötigt werden, und um das Koordinationszentrum mit allen notwendigen Daten zu versorgen, die es zur Sicherstellung der Versorgungskontinuität benötigt, ist ein Hilfsmittel unerlässlich. Hierfür wird ein Tool benötigt, das Daten sammelt und berechnet, Szenarien ausarbeitet und simuliert und visuelle Tabellen erstellt, die eine effektive Verwaltung ermöglichen.
Deshalb wandte sich Courant d'Air an Opinum und seine Opinum Data Hub-Lösung.
„Unsere erste Aufgabe war es, den Bedarf auf der Grundlage von Referenzdaten aus den Jahren 2012 bis 2014 zu analysieren. Wir befinden uns nun in der Simulationsphase, um den Bedarf bis 2025-2030 vorherzusagen und den Treibhauseffekt um 40% zu reduzieren“, erklärt Mario Heukemes, Direktor der Kooperative Cociter (Comptoir Citoyen des Energies) und Ingenieur der Kooperative Courant d'Air. „Ziel ist es, die wichtigsten Produktions- und Lagermöglichkeiten zu bestimmen.“
Mit anderen Worten, wie viele Produktionseinheiten in den verschiedenen von der belgischen Energiezelle betroffenen Gemeinden (derzeit zwölf) gebaut werden müssen, welcher Art diese sein sollten und wie viel Leistung sie erbringen müssen. Es wird außerdem erwartet, dass die anderen drei Partner (Französisch, Deutsch und Luxemburg) ebenfalls auf Opinum Data Hub vertrauen werden, um das gemeinsame Koordinationszentrum mit Sitz in Trier zu versorgen.
Die Datenmenge, die von Opinum Data Hub verarbeitet wird, ist enorm.
Ein einzelnes technisches Profil für einen Zeitraum von einem Jahr entspricht 35.000 Daten. Bei der vorläufigen Simulation mit drei zu multiplizieren. Die Simulation des Verhaltens einer technischen Einheit im Jahr 2030 erfordert 100.000 Daten. Multipliziert mit den 14 technischen Einheiten, die sich derzeit in der regionalen Energiezelle in Ostbelgien befinden. Nicht zu vergessen, dass das Interreg-Projekt international ist und drei weitere Zellen umfasst.
Sie betreffen die „Profile“ der technischen Produktionseinheiten (Wind, Photovoltaik, Wasserkraft), die der Batterien sowie die Viertelstunden-Verbrauchsprofile (von Privatpersonen oder Unternehmen) und Daten, die in Prognosen festgestellte Mängel dokumentieren. „Es war unmöglich, die Berechnungen und Simulationen mit einfachen Excel-Tabellen durchzuführen“, betont Mario Heukemes.
Zusätzlich zur Profilberechnung erstellt Opinum Data Hub auch Grafiken für jedes Profil und dessen Wechselwirkungen. „Dies ermöglicht es, den Vergleich zwischen Erzeugung und Verbrauch, die verschiedenen Arten von Energiequellen, die Zeiträume von Produktionsproblemen oder die Kombination von technischen Einheiten und prognostizierten Fehlern in derselben Grafik verständlich darzustellen.“
Unentbehrliche Quelle für das Koordinationszentrum
Diese Profildaten werden in das ABB Optimax-Steuerungswerkzeug der Koordinationsstelle in Trier eingespeist. Die Bedienung ist derzeit noch manuell, aber die derzeitige Integration von Opinum Data Hub und Optimax wird sie automatisieren.
Langfristig ist es Aufgabe des Koordinationszentrums, den „Mix“ ständig an Bedarf, Umgebungsbedingungen, mögliche Prognosefehler etc. anzupassen und auch permanent mit der Opinum Data Hub-Plattform auszutauschen, um die Profile aller Elemente nachzuberechnen.
Für die aktuelle Simulationsphase basiert die Hochrechnung auf Referenzdaten, technischen Daten und Wetterdaten, wie z.B. Temperaturschwankungen, Sonnenschein, Wind, etc.
Das Ziel? „Die typischen Zeitpunkte, Tage oder Perioden, in denen Produktionsdefizite oder -spitzen auftreten zu bestimmen und bis 2030 neue Verbrauchs- und Produktionsprofile zu erstellen.Es geht auch darum, den gemeinsamen Beitrag aller Akteure zu simulieren“, sagt Mario Heukemes.
Die Aufgabe, die Opinum Data Hub und dem Simulator übertragen wurde, soll nachweisen, dass die entworfene Energiezelle in der Lage sein wird, den größten Teil der von den verschiedenen beteiligten Kommunen vorgesehenen Energieautarkie zu gewährleisten. Und am Ende beweisen, dass es tatsächlich möglich ist, fluktuierende Energien in großen Mengen zu integrieren, ohne die Stabilität des Energienetzes zu gefährden.
Das ist der Sinn der Simulationsphase: Zu beweisen, dass die Energiezelle auf der Profilgrundlage und unter Berücksichtigung der Prognosefehler auch bei einem riesigen Verbrauchsspitzenwert stabil bleibt.“
Opinum Data Hub spielt eine Schlüsselrolle bei der korrekten Größenbestimmung von Energiezellen und der Sicherstellung eines effizienten „Mixes“ nicht nur in Bezug auf die Ökostromtypen, sondern auch in Bezug auf die Anlagen und die Balance zwischen Produktion und Verbrauch.
