Dania: Inteligentne systemy kontroli ogrzewania basenów pomogą ustabilizować system poboru energii

W ramach europejskiego projektu badawczo-rozwojowego SmartNet przeprowadzone zostaną badania nad wykorzystaniem inteligentnych systemów energii do ogrzewania 30 krytych basenów w duńskich miastach Blokhus i Blåvand. Z projektu tego skorzystają właściciele domów wczasowych, turyści, firmy energetyczne i cała sieć przesyłu energii elektrycznej.

Każdy, kto był na plaży w nadmorskim duńskim mieście Blokhus, wie że silne prądy i wysokie fale często uniemożliwiają tam kąpiel. Dlatego w tej okolicy znajduje się sporo krytych basenów z podgrzewaną wodą. Dziesięć domów wczasowych wyposażonych w takie baseny uczestniczy obecnie w finansowanym przez Unię Europejską projekcie SmartNet, którego celem jest zbadanie wykorzystania energii we Włoszech, Hiszpanii i Danii. Jego rezultaty posłużą w przyszłości do rozwiązywania kwestii częstotliwości i napięcia prądu oraz problemów z zatorami sieci przesyłowej.

Duński udział w projekcie obejmuje między innymi inteligentną kontrolę zużycia energii w domach wczasowych i krytych basenach.

„Przechowując” w basenach energię wiatrową, tak jak zakładamy to w projekcie SmartNet, pomożemy w rozwiązaniu problemów z równowagą sieci przesyłowej i napięciem, ponieważ coraz większa część energii pochodzi z elektrowni wiatrowych – wyjaśnia jeden z duńskich partnerów projektu, profesor Henrik Madsen z DTU Compute.

Madsen zdaje sobie sprawę z tego, że energia elektryczna nie będzie przechowywana tak jak w baterii. Chodzi jednak o to, że zmieni się czas ogrzewania wody.

Od zera do tysiąca procent energii wiatrowej
W pierwszej połowie 2017 roku w Danii turbiny wiatrowe dostarczały średnio około 45% energii. Na zachodnim wybrzeżu Jutlandii udział ten był często jeszcze większy. W niektórych częściach sieci przesyłowej wiatraki produkowały od zera do tysiąca procent potrzebnej elektryczności, co oznaczało, że były momenty, w których „eksport” energii z pewnych obszarów był szczególnie wysoki.

Jeden basen nie zmieni oczywiście równowagi w sieci, ale jeśli zastosuje się urządzenia zbierające energię elektryczną i przesyłające ją z jednego miejsca w inne, można osiągnąć znaczne korzyści.
Jako firma zajmująca się przesyłem energii elektrycznej mamy nadzieję, że zrozumiemy lepiej, jak efektywniej zarządzać naszą siecią w przyszłości. Obecnie zachodzą istotne zmiany w produkcji i zużyciu prądu. Nie jest więc pewne, czy fizyczna rozbudowa sieci jest najlepszym rozwiązaniem. Dzięki projektowi SmartNet możemy znaleźć lepsze metody kontroli zużycia prądu i funkcjonowania sieci – powiedział inżynier i kierownik projektu w SE Johan Ungermann Poulsen.

Pierwsze dziesięć domów z ogrzewanymi basenami zostało podłączonych do stacji transformatorowej w mieście Saltum, a uczestnicząca w projekcie firma SE przekazała informacje na temat jakości lokalnej sieci. Poulsen ocenił, że sieć działa całkiem dobrze, ale ponieważ należy oczekiwać, że w przyszłości będzie się do niej podłączać więcej elektrycznych aut i ogniw słonecznych, może się okazać, że konieczne będzie dokładniejsze zarządzanie zużyciem prądu w domach wyposażonych w baseny, firmach korzystających z własnych systemów ogrzewania i innych miejscach poboru energii elektrycznej.

W przyszłości możemy mieć do czynienia z letnimi szczytami poboru prądu, jeśli odwiedzający nasz region turyści będą ładować jednocześnie swoje elektryczne samochody – dodał Poulsen.

Korzyści dla właścicieli i gości
W dziesięciu domach wczasowych z basenami w Blokhus zainstalowano aparaturę pomiarową. Będzie ona przekazywać dane do DTU Compute oraz zarządzającej domami firmie Novasol. Wkrótce domy te zostaną wyposażone z czujniki i termostaty.
Uczestniczymy w tym projekcie badawczym, ponieważ chcemy zaoferować korzyści zarówno właścicielom domów, jak i ich gościom – powiedział Thomas Kieldsen, kierownik projektu w Novasol.

Ponieważ baseny tego rodzaju zużywają rocznie od 30 do 35 000 kWh energii elektrycznej, zrozumiałe jest, że wszystkim zależy na optymalizacji zużycia prądu.
Mamy nadzieję, że dzięki doświadczeniom uzyskanym w ramach tego projektu ograniczymy koszty energii elektrycznej o 20% – dodał Kieldsen.
Henrik Madsen z DTU Compute szacuje, że oszczędności mogą sięgnąć nawet jednej trzeciej, jeśli wprowadzone zostaną godzinowe rozliczenia i zmienne taryfy.

Prace nad modelem rynkowym
Projekt SmartNet otrzymał dofinansowanie w wysokości 13 milionów euro z unijnego programu Horizon 2020, co znacząco wpłynęło na jego rangę. Jest prowadzony przez ośrodek badawczy Ricerca sul Sistema Energetico w Mediolanie, a jego głównym celem jest doskonalenie elastycznego systemu zużycia energii elektrycznej oraz koordynacja działań Operatorów Systemu Dystrybucyjnego (OSD) i Operatorów Systemu Przesyłowego (OSP).

W Europie operatorzy tych dwóch kategorii stoją przed tymi samymi wyzwaniami, ponieważ wraz z wprowadzeniem turbin wiatrowych i ogniw słonecznych produkcja energii elektrycznej została zdecentralizowana, a jej wielkość stała się bardziej zmienna.
W ramach projektu SmartNet próbujemy opracować rynkowe modele, z których będą mogli korzystać jedni i drudzy – OSP w celu regulowania napięcia i zarządzania lokalnymi zatorami, a OSD w celu regulowania częstotliwości i zapobiegania lokalnym zatorom – wyjaśnił Henrik Madsen z DTU Compute, firmy zatrudniającej specjalistów od modeli matematycznych.

Właśnie modelowanie jest istotnym elementem zarządzania ogrzewaniem krytych basenów. Modele dostarczają danych na temat terminów napływu turystów, zużycia energii, poziomu emisji CO2 i innych zmiennych. Dane te można zintegrować z informacjami dotyczącymi regionalnych prognoz pogody, przewidywanych cen energii elektrycznej oraz możliwych zakłóceń działania sieci przesyłowej. Stanie się to możliwe dzięki firmie ENFOR, która stworzy inteligentny automatyczny system kontroli ogrzewania basenów uwzględniający wyznaczoną przez właściciela strefę komfortu. Jeśli woda ma na przykład 30 stopni, a strefa komfortu to przedział 25–31 stopni, ogrzewanie zostanie natychmiast wyłączone.

Potrzeba reform przepisów podatkowych
Pogoda jest zmienna, ale jesteśmy w stanie zmieniać sygnały systemu kontroli co pięć minut, a w przyszłości nawet szybciej. Dzięki doświadczeniom zgromadzonym we wcześniejszych projektach badawczo-rozwojowych zdołamy stworzyć zaawansowane systemy kontroli. Czekamy na stworzenie odpowiednich ram prawnych i administracyjnych – dotyczących także wszystkim kosztów i taryf – ale mamy już gotowe rozwiązania umożliwiające wprowadzenie elastycznego systemu poboru energii, o którym tak wiele się ostatnio mówi – powiedział Henrik Madsen.

Sztuczna inteligencja pozwala zrozumieć, jak domy wczasowe powinny „reagować” na aktywność gości. Ich właściciele oraz zarządzająca nimi firma Novasol zyskają więc narzędzie pozwalające wyznaczyć im przyszłe priorytety inwestycyjne dotyczące kwestii zużycia energii.

Będziemy teraz w Danii badać te możliwości. Jeśli się uda, spróbujemy zaoferować wynikające z nich korzyści właścicielom podobnych domów w innych krajach, w których działamy. Jednak z powodu odmienności sytuacji ekonomicznej i infrastruktury technicznej w Danii, Chorwacji i Francji nasze rozwiązania trzeba będzie zaadaptować do lokalnych warunków – zapowiedział Thomas Kieldsen.

Projekt SmartNet będzie trwał trzy lata. Ze strony Danii uczestniczą w nim firmy SE, DTU Compute, Novasol, Energinet.dk, Eurisco i ENFOR.

Źródło: stateofgreen.com
Zdjęcie: absfreepic.com