Utilizarea în creștere a surselor de energie regenerabilă are ca rezultat fluctuații substanțiale pentru producția de energie. Cercetătorii Fraunhofer au făcut acum posibil ca proiectarea unor procese industriale în cadrul întreprinderilor mici și mijlocii să fie de tip cerere-ofertă. Aceasta permite companiilor să își maximizeze utilizarea de energie ecologică produsă de propriile centrale electrice, pentru a răspunde fluctuațiilor și, pe viitor, să contribuie la stabilizarea aprovizionării cu energie.
Ponderea cărbunelui în structura energetică este în scădere, în vreme ce energiile regenerabile cresc în mod constant ca importanță. Asta face, totuși, ca operatorii de rețea să se confrunte cu provocări. Dacă soarele strălucește pe un cer senin, limpede, și suflă o briză proaspătă, modulele solare și turbinele eoliene generează mai multă energie decât este necesar. Dacă, totuși, cerul este acoperit de nori și vântul nu suflă, energia devine o raritate. Cum pot fi stabilizate, așadar, aceste fluctuații în producție, pentru a asigura o alimentare stabilă cu energie, în ciuda numărului în creștere de surse de energie volatile?
Adaptarea flexibilă a proceselor de producţie la situaţia energiei
Cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru Funcționarea și Automatizarea Fabricii IFF din Magdeburg văd o soluție în întreprinderile mici și mijlocii, care generează ele însele energie solară, eoliană sau chiar și din propriile deșeuri de producție. Vor deveni părți interesate mai active în viitoarea rețea inteligentă, ajutând-o să devină mai sigură și mai stabilă. Atingerea acestui țel justifică conceperea unor procese industriale interne relevante din punct de vedere energetic, care să fie de tip cerere-ofertă, administrând în mod dinamic sarcinile controlabile, generând energie regenerabilă și folosind sisteme de stocare a energiei.
"Dezvoltăm noi soluții și aplicații împreună cu Universitatea Magdeburg-Stendal de Științe Aplicate și alți parteneri în cadrul proiectului european RELflex. Acestea urmăresc, în primul rând, să facă procesele de producție din IMM-uri să aibă un caracter mai pregnant de tip cerere-ofertă. Aceasta înseamnă că întreprinderile își pot adapta procesele de producție la situația actuală a energiei, bazându-se pe energia provenită de la sistemele lor de stocare în timpul strangulărilor și este posibil chiar să utilizeze alte surse de energie, precum deșeuri de lemn incinerate." Dr. Pio Lombardi, Manager de proiect RELflex, Fraunhofer IFF
Nucleul dezvoltării îl reprezintă sistemul dinamic de administrare a energiei XDEMS.
- Cu greu se produce un deșeu aici. Compania regenerează energie din deșeurile de producție de mobilă, în loc să le elimine.
Verificarea în condiţii reale a prototipului
Cercetătorii explorează în prezent felul în care acest sistem de administrare a energiei poate fi utilizat în rutina activității zilnice la unul dintre partenerii de proiect, aRTE Möbel GmbH. Unul din beneficii este acela că le permite companiilor să utilizeze energia pe care o produc cu celule fotovoltaice și altele asemenea pentru propriile procese de producție, devenind, astfel, mai puțin dependente de operatorii de rețea. Acest fapt are influență și asupra modelelor de afaceri. Ștacheta poate fi ridicată mai sus pentru produsele ecologice, care pot fi realizate nu doar din materiale produse în mod organic, ci și cu energie ecologică.
IMM-urile pot răspunde aprovizionării fluctuante cu energie în moduri diferite. „Adaptarea producției și instalarea unor sisteme de stocare de rezervă ar fi cea mai eficientă metodă. Ori de câte ori este disponibil un exces de energie, obiectele sunt produse, stocate și depozitate”, spune Lombardi, concret. A doua opțiune ar fi să le permită angajaților să lucreze flexibil, de exemplu, la ore mai târzii sau chiar și în weekend, pe baza situației energiei. Cercetătorii intenționează să evalueze acceptarea acestei idei, printr-un sondaj corespunzător. Sistemele de stocare a energiei sunt o potențială a treia opțiune. Acestea rămân costisitoare totuși, din cauza cheltuielilor crescute de capital, iar stocarea energiei implică, încă, pierderi, în funcție de tehnologie.
- Modele de afaceri noi. Mulțumită acestui sistem, partenerul de proiect aRTE Möbel GmbH speră să ofere mobilier complet sustenabil pe viitor, care să fie realizat din lemn și cu electricitate certificată ca fiind produsă în mod ecologic.
Cercetătorii Fraunhofer încep prin a se concentra pe sistemul de monitorizare al aRTE Möbel GmbH. Aceștia folosesc instrumentația potrivită pentru a măsura energia generată de un sistem privat fotovoltaic și energia consumată de linii de producție individuale sau de grupuri de linii de producție în timp real.
Într-un al doilea pas, cercetătorii vor folosi software-ul lor XDEMS pentru a elabora prognozele privind sarcina și producția pe baza datelor înregistrate. Câtă energie va genera sistemul fotovoltaic în cursul săptămânii viitoare? Câte mese și dulapuri trebuie produse în acel timp? Și cum poate fi cel mai bine controlată producția pentru a coordona în mod optim acești doi factori, respectiv să injecteze un minimum de energie în rețea și să nu fie nevoie să consume energia din aceasta? Software-ul oferă sugestii relevante cu privire la acest aspect.
- Ciclurile de producție din companii pot, de asemenea, urmări disponibilitatea energiei pe viitor. Mulți angajați din cadrul întreprinderilor mici precum aRTE Möbel GmbH sunt deschiși la ore flexibile de lucru.
Poate fi posibil un sistem de tip semafor. Lumina verde ar arăta angajaților că este produsă suficientă energie și că pot fi produse obiecte pentru stocare, de exemplu. Când cantitatea de energie este limitată, lumina roșie ar putea indica faptul că linia ar trebui folosită mai târziu. „Încă trebuie să ne consultăm cu administrația aRTE Möbel GmbH cu privire la forma în care reacția informațională va fi transmisă la angajați”, adaugă Lombardi. Odată ce au terminat de dezvoltat sistemul de monitorizare, cercetătorii vor începe să lucreze la sistemul de prognoză și control pentru anul viitor. (www.iff.fraunhofer.de/en)
