Właściciele przedsiębiorstw rolnych lub innych MŚP na obszarach wiejskich stoją w obliczu wyzwań nie do pokonania
Potrzeba zwiększenia udziału energii odnawialnej w wytwarzaniu energii nie jest już kwestionowana. Nie tylko ze względu na obecne wydarzenia na Ukrainie. Jednak sposób, w jaki można to wdrożyć w konkretnym przypadku, jest nierozwiązywalnym pytaniem dla większości decydentów. Projekt SmartFarm 2 przygląda się bliżej w szczególności gospodarstwom rolnym, ale także MŚP na obszarach wiejskich. Właściciele tych firm stoją przed decyzją, czy inwestować w odnawialne źródła energii, a jeśli tak, to w jakim zakresie:
- Czy powinien to być system fotowoltaiczny o mocy 10 kWp, czy raczej 30 kWp, który jest prawie zwolniony z opłaty EEG, czy nawet system o mocy 100 kWp?
- Czy warto zainwestować w dodatkowy system magazynowania baterii, aby tymczasowo przechowywać nadwyżkę energii?
- Istniejące systemy fotowoltaiczne nie będą już kwalifikować się do wynagrodzenia EEG w ciągu najbliższych kilku lat. Czy systemy powinny być nadal eksploatowane? Jak można wykorzystać wytworzoną energię elektryczną?
Jeśli chce Pan odpowiedzieć na te i wiele innych pytań, zawsze musi Pan zadać sobie pytanie: "Ile energii elektrycznej, którą wytwarzam, mogę sam wykorzystać?". Wprowadzanie samodzielnie wytworzonej energii elektrycznej do sieci jest mało opłacalne. Celem musi być zużycie jak największej ilości samodzielnie wytworzonej energii elektrycznej, tak aby mniej trzeba było kupować z sieci publicznej. Z jednej strony zwiększa to korzyści finansowe dla firm, a z drugiej zdecentralizowane wytwarzanie i wykorzystanie energii pomaga odciążyć sieć publiczną.
A co mają z tym wspólnego matematycy?
W ramach projektu SmartFarm 2 zespół ekspertów z dziedziny sztucznej inteligencji i optymalizacji, wraz z ekspertami w dziedzinie technologii czujników pomiarowych i transmisji danych, opracowuje narzędzie programowe, które automatycznie oblicza optymalne wymiary systemu fotowoltaicznego lub systemu magazynowania baterii.
Za pomocą czujników pomiarowych partnera Enerserve GmbH, dane pomiarowe o wysokiej rozdzielczości dotyczące zużycia energii w firmie są rejestrowane i gromadzone w bazie danych przy wykorzystaniu wiedzy techników z Uniwersytetu w Bremie. Na podstawie tych danych algorytmy matematyczne partnerów Steinbeis Innovation Centre for Optimisation, Control and Regulation oraz grupy roboczej Optimisation and Control na Uniwersytecie w Bremie są wykorzystywane do obliczania optymalnych rozmiarów systemu. Pod uwagę brane są różne czynniki, od kosztów nabycia i utrzymania po ceny energii elektrycznej i inflację w ciągu najbliższych 20 lat. Nasz partner Q3 Energie GmbH wnosi do oprogramowania odpowiednią wiedzę specjalistyczną.
Rozwój w ostatnich latach, że coraz więcej informacji można uzyskać z danych, jest również wykorzystywany w tym projekcie. Podejście oparte na danych, wykorzystujące dane o zużyciu energii przez przedsiębiorstwa w wysokiej rozdzielczości, oferuje niewykorzystaną wcześniej możliwość nie tylko uwzględnienia całkowitego zużycia w ciągu roku, ale także uwzględnienia w obliczeniach dziennych i sezonowych wahań. Ma to ogromne znaczenie na przykład przy wymiarowaniu systemu magazynowania baterii, ponieważ ma on również dzienny cykl ładowania i rozładowywania. Ponadto optymalny rozmiar akumulatora jest bezpośrednio związany z generowaną energią fotowoltaiczną, która zmienia się znacznie w ciągu roku, więc należy to również wziąć pod uwagę.
Raport o stanie i otwarte dyskusje na drugim spotkaniu dotyczącym kamieni milowych
Drugi kamień milowy w projekcie SmartFarm 2 został osiągnięty na początku lutego. Podczas odpowiedniego spotkania z gośćmi z zewnątrz, pierwsze wyniki oprogramowania rekomendacyjnego zostały zaprezentowane na trzech rzeczywistych przykładach z pola testowego w ramach projektu SmartFarm 2 w okręgach Osterholz i Verden. Wstępne porównanie z konwencjonalnymi zaleceniami dla systemu fotowoltaicznego i systemu magazynowania baterii w oparciu o wartości empiryczne jest bardzo obiecujące.
Po raporcie o stanie prac odbyła się dyskusja z gośćmi zewnętrznymi, podczas której omówiono dalsze pytania. Spotkanie online zakończyło się pełnym sukcesem zarówno dla uczestników projektu, jak i gości.
Niedobór chipów i wyładowania koronowe: opóźnienia w tworzeniu pola testowego
Celem projektu SmartFarm 2 jest stworzenie pola testowego z licznymi demonstratorami. Oznacza to, że co najmniej jedno urządzenie pomiarowe powinno być zainstalowane w tych firmach lub obiektach komunalnych w celu rejestrowania całkowitego zużycia energii elektrycznej, z którego można następnie wyciągnąć wnioski na temat poszczególnych konsumentów i producentów. Po bardzo udanym zaproszeniu do udziału w projekcie lista oczekujących zainteresowanych firm jest długa. Niestety występują opóźnienia w instalacji urządzeń pomiarowych. W związku z pandemią Covid-19 występują nawracające choroby i kwarantanny, a globalny niedobór chipów powoduje ciągły niedobór sprzętu w dziedzinie technologii czujników. Pomimo opóźnień w instalacji, poprzednie cele zostały pomyślnie zrealizowane, a rozwój oprogramowania został przeprowadzony zgodnie z planem przy użyciu pierwszych dostępnych rzeczywistych danych.
Plany na najbliższe dwa lata
Zgodnie z poczynionymi postępami, osiągnięcie kolejnych celów projektu jest również postrzegane z optymizmem. Oprócz dalszego rozwoju oprogramowania rekomendacyjnego, w ciągu najbliższych dwóch lat w centrum uwagi znajdzie się rozwój systemu zarządzania energią. Jeśli więc mają już Państwo zainstalowane własne systemy wytwarzania energii, istniejące odbiorniki i, w stosownych przypadkach, systemy magazynowania powinny być sterowane w taki sposób, aby jak największa ilość samodzielnie wytworzonej energii elektrycznej była również zużywana w ciągu dnia. Z pomocą wiedzy matematycznej w dziedzinie kontroli i regulacji, można to również zautomatyzować i zoptymalizować. Kolejną nową cechą jest to, że decyzje są podejmowane dynamicznie i nie są związane z ustalonymi regułami, jak ma to miejsce w obecnych systemach zarządzania energią. Im bardziej złożone stają się systemy, tym bardziej prawdopodobne jest, że te oparte na regułach systemy osiągną swoje granice, ale z drugiej strony matematycy są zachwyceni większym potencjałem optymalizacji. W tym miejscu do gry wkracza matematyczne podejście oparte na sztucznej inteligencji, co oznacza, że zespół SmartFarm 2 już dziś pracuje nad rozwiązaniami jutra.