Zintegrowane planowanie instalacji odnawialnych źródeł energii oraz elastycznej konsumpcji, przy uwzględnieniu czynników technicznych, ekonomicznych i społecznych jest głównym wyzwaniem podczas tworzenia koncepcji regionalnych sieci Smart Grid. Ogólnym celem projektu RIGRID jest opracowanie i przetestowanie narzędzi do optymalnego planowania i zarządzania energią i infrastrukturą na obszarach wiejskich.
Dodatkowym celem projektu RIGRID jest rozwój nowoczesnych strategii zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną w celu zwiększenia efektywności jej pracy (np. w Niemczech i Polsce). Oczekuje się również wzrostu niezawodności zasilania, ograniczenia emisji CO2 i wzrostu widoczności władz lokalnych, zachęcając nowych inwestorów do rozwijania lokalnych ekologicznych sieci inteligentnych i tworzenia nowych miejsc pracy.
Projekt RIGRID jest realizowany w dwóch regionach o charakterze wiejskim, w Polsce (gmina Puńsk) i w Niemczech (miasto Dardesheim), różniących się infrastrukturą oraz klimatem, lecz o podobnych problemach wynikających z wiejskiego charakteru miejsc.
RIGRID jest prowadzony przez międzynarodowe, interdyscyplinarne konsorcjum z Niemiec i Polski, składające się z instytucji badawczej, uniwersytetu, przemysłu, centrum promocyjnego i lokalnych gmin. W zespole współpracują inżynierowie, informatycy i naukowcy.
Czas trwania projektu: 1 maja 2016 – 30 kwietnia 2018
Dlaczego RIGRID?
Europejski system energetyczny musi stawać się coraz bardziej inteligentny i zrównoważony. Musi odpowiadać na rosnące zapotrzebowanie na energię, zapewniać bezpieczeństwo energetyczne oraz sprostać wymogom środowiskowym, związanym m.in. z ograniczaniem emisji dwutlenku węgla, pyłów i szkodliwych gazów do atmosfery.
Szczególnie ważną kwestią jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego i niezawodności dostaw energii obszarom wiejskim. Często znajdują się one w gorszej sytuacji w porównaniu z resztą kraju, ze względu na słabszą infrastrukturę sieci elektroenergetcznej oraz mniejszą elastyczność w przypadku wahań mocy. Obecnie, według danych od operatorów systemu dystrybucji energii w Polsce, przeciętny odbiorca na terenie woj. podlaskiego nie ma zasilania przez średnio 4,5 godziny w roku – co jest wartością gorszą niż średnia krajowa.
Rozwiązaniem może być włączenie odnawialnych źródeł energii (OZE) do istniejącej infrastruktury elektroenergetycznej. Tym bardziej, że Unia Europejska planuje do 2050 roku zredukować emisję dwutlenku węgla aż o 80 proc. względem danych z 1990 roku, a dużą rolę w osiągnięciu tych założeń będą miały właśnie instalacje OZE.
Jednak często projekty takich instalacji spotykają się ze sprzeciwem lokalnej społeczności. Zwykle powodem jest niewystarczająca komunikacja oraz niewłączanie mieszkańców w procesy planowania i podejmowania decyzji inwestycyjnych.
Stąd idea projektu RIGRID – pozwoli on opracować metodologię i narzędzia do testowania i demonstracji wzorcowych, ekonomicznie opłacalnych i społecznie akceptowanych rozwiązań w zakresie budowy i przyłączania nowych instalacji OZE do istniejących sieci elektroenergetycznych na obszarach wiejskich.
Po stronie polskiej na miejsce realizacji projektu wybrano gminę Puńsk, leżącą w północno-wschodniej części woj. podlaskiego, na obszarze Zielonych Płuc Polski. Jest to związane z wieloma wyzwaniami, z jakimi gmina musi się mierzyć w kontekście gospodarki energetycznej. Są to m.in. niewielki poziom wykorzystania OZE, walka z emisją pyłów i szkodliwych gazów, rosnące zużycie energii elektrycznej i cieplnej, niski poziom bezpieczeństwa energetycznego oraz wysokie straty przesyłowe.
Przykładem umiejętnego wdrażania projektów w zakresie integracji odnawialnych źródeł energii, przynoszącego liczne korzyści społeczne i ekonomiczne dla lokalnej społeczności i całego rejonu, jest liczące 970 mieszkańców niemieckie miasto Dardesheim. Dzięki efektywnemu połączeniu dostępnych OZE (wiatr, fotowoltaika, biogazownia), infrastruktury ładowania samochodów elektrycznych oraz obciążeń w lokalnej mikrosieci stworzono wzorcowy model inteligentnej sieci elektroenergetycznej stanowiącej cześć wirtualnej elektrowni Harz.
WIĘCEJ INFORMACJI O PROJEKCIE TUTAJ
Cele i zakładane efekty projektu RIGRID
Celem głównym projektu jest stworzenie narzędzia do optymalnego planowania oraz zarządzania energią i infrastrukturą na terenach wiejskich. Pozwoli planować rozmieszczenie nowych instalacji OZE, akcentując trzy główne aspekty:
- techniczny (optymalne rozmieszczenie nowych instalacji OZE, efektywna praca mikrosieci, a także integracja z lokalnym systemem elektroenergetycznym). Optymalna praca systemu elektroenergetycznego oraz integracja nowych komponentów muszą przebiegać przy zapewnieniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa zasilania. Maksymalna integracja odnawialnych źródeł energii pozwala na generację bezemisyjną. Nowoczesna struktura sieci oraz strategie zarządzania umożliwiają poprawę niezawodności pracy sieci, lub, co najmniej, zachowanie jej na wysokim, niezmienionym poziomie oraz utrzymane parametrów jakości energii w dozwolonych granicach.
- ekonomiczny (opłacalność inwestycji, korzystne ceny energii elektrycznej dla odbiorców końcowych, zwiększenie atrakcyjności regionu dla nowych inwestycji). Poprzez liberalizacje rynku energii, integracja nowych, inteligentnych technologii oraz udział w rynku nowych podmiotów mogą się przyczynić do wzrostu oferty korzystnej energii elektrycznej dla odbiorców końcowych. W wyniku nowych osiągnięć i zrealizowanych instalacji będą pojawiały się nowe miejsca pracy.
- społeczny (akceptacja społeczności, nowe miejsca pracy, rozwój regionu). Realizacja inwestycji OZE na obszarach wiejskich otworzy nowe możliwości rozwoju dla mieszkańców, zachęcając ich do pozostania w regionie. RIGRID może przełamać bariery socjoekonomiczne i poprawić akceptację społeczną OZE jak również zachęcić ludzi do osiedlania się w docelowych gminach. Ponadto nowoczesne, zrównoważone i ekologiczne inicjatywy mogą przyczynić się do tworzenia atrakcyjnych turystycznie „zielonych” regionów.
Dzięki interaktywnemu narzędziu możliwe jest zwizualizowanie planowanej infrastruktury w miejscu jej potencjalnej instalacji, a przez to uzyskanie na bardzo wczesnym etapie danych na temat sensowności i opłacalności budowania nowej instalacji fotowoltaicznej czy elektrowni wiatrowej. A mieszkańcy uzyskują odpowiedź na pytania, w jaki sposób proponowana infrastruktura energetyczna „wpisze się” w konkretną lokalizację i otoczenie, co będzie odpowiedzią na ich ewentualne obawy.
Realizacja projektu RIGRID w Puńsku
Jednym z wyników projektu RIGRID jest instalacja demonstracyjna w gminie Puńsk. Składa się m.in. z instalacji fotowoltaicznej, oczyszczalni ścieków oraz agregatu prądotwórczego typu diesel, a także bateryjnego zasobnika energii elektrycznej. Elementem demonstratora jest oprogramowanie bazujące na modelu 3D danego terenu i wprowadzonych danych. Opracowane algorytmy, metody i system telemetryczny zostały zintegrowane w jedno narzędzie monitorowania i sterowania infrastrukturą energetyczną.
Zaimplementowany system zarządzania energią EMACS integruje, przetwarza i prezentuje dane z wielu źródeł, pozwalając na monitorowanie i niezawodne prowadzenie lokalnego systemu elektroenergetycznego.
Powstałe narzędzie do analizy biznesowej umożliwia ocenę opłacalności inwestycji, biorąc pod uwagę potencjalną technologię (instalacja fotowoltaiczna, wiatrowa, biomasa, zasobnik energii), a także lokalne czynniki środowiskowe.
Wykorzystanie fotorealistycznych modeli 3D w połączeniu z rzeczywistością wirtualną (VR) ułatwia prowadzenie społecznej dyskusji na temat planów rozwoju infrastruktury na długo przed właściwym wdrożeniem projektów.
Wcześniej zgromadzono bogatą bibliotekę wejściowych danych związanych z określonym terenem, np. informacje o rozwoju demograficznym, warunkach klimatycznych czy rodzajach i konstrukcji budynków. Powstał m.in. model 3D Puńska i układu miejscowości: budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, terenu demonstratora oraz kluczowych elementów infrastruktury energetycznej. Wygenerowano go na podstawie zdjęć zrobionych za pomocą drona jesienią 2017 roku. Dzięki wirtualnej rzeczywistości można nie tylko obejrzeć dokładnie miejscowość, ale także wykorzystać ten model do analizy lokalizacji nowych budynków czy planowanych inwestycji w odnawialne źródła energii.
WIĘCEJ INFORMACJI O PROJEKCIE TUTAJ
