Die Dekarbonisierungsbemühungen der Orkney-Inseln könnten als Modell für zukünftige Projekte dienen

Künftige Projekte, die darauf abzielen, Gemeinden dabei zu helfen, den Netto-Nullpunkt zu erreichen, könnten laut Forschern wertvolle Lehren aus den Bemühungen zur Dekarbonisierung der Orkney-Inseln ziehen.

Das vom European Marine Energy Centre geleitete Projekt ReFLEX Orkney wurde 2019 mit einer Finanzierung von 28,5 Mio. £ durch UKRI und privaten Investitionen gestartet.

Ziel war die Schaffung eines Smart Local Energy System (SLES) durch die Verknüpfung lokaler Strom-, Transport- und Wärmenetze zu einem einzigen virtuellen Energiesystem, das in der Lage ist, nachhaltige Energiedienstleistungen für die Gemeinde in Echtzeit zu steuern.

Das ehrgeizige Projekt stellt eine Gelegenheit dar, die Energiearmut auf der Insel zu bekämpfen, ihre Energieresilienz zu sichern und die Schaffung von lokalem Wohlstand zu fördern, indem Gelder aus den Dutzenden Millionen Pfund zurückgewonnen werden, die die Insel jedes Jahr für den Energieimport ausgibt.

Durch den koordinierten Einsatz neuer Batteriesysteme, grüner Wasserstofftechnologien und intelligenter Ladetechnologien für Elektrofahrzeuge arbeitete ReFLEX mit der Gemeinde zusammen, um seinen eigenen lokal produzierten Strom zu erzeugen und zu steuern, um den wachsenden Energiebedarf der Inseln zu decken.

Forscher der Universität Glasgow und Kollegen in den Niederlanden haben sich mit den Daten von ReFLEX befasst, um wichtige Erfolge und Hindernisse zu identifizieren, die künftigen SLES-Projekten dabei helfen könnten, ihre Ziele zu erreichen.

Ihre Forschung, die eine Literaturrecherche und Datenanalyse umfasste, hat dazu beigetragen, einen neuen Entscheidungsrahmen zu entwickeln, der vom Team entwickelt wurde, um die erfolgreiche Umsetzung zukünftiger SLES-Projekte zu unterstützen. Dieser Rahmen wird in einem Artikel in der Zeitschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews dargelegt.

Dr. Benoit Couraud, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der James Watt School of Engineering der University of Glasgow, ist der korrespondierende Autor des Artikels. Er sagte: „Im 20. Jahrhundert wurden zentralisierte Energiesysteme entworfen und gebaut, um Energie aus fossilen Brennstoffen zu liefern.“

„Während sich Nationen von diesem Modell abwenden und den Klimawandel mit dezentraleren erneuerbaren Stromquellen bekämpfen, stehen wir vor neuen Herausforderungen. Es wird erwartet, dass die Umstellung auf Elektrifizierung die von uns erzeugte Strommenge verdoppelt, die Stromnachfrage jedoch voraussichtlich auch.“ Bis 2050 wird sich dieser Wert verdoppeln oder sogar verdreifachen. Um Angebot und Nachfrage in Einklang zu bringen, müssen unsere neuen Energiesysteme intelligent und flexibel sein, und die Erwartungen und das Verhalten der Endverbraucher müssen sich mit ihnen weiterentwickeln.

„Das Smart Local Energy System-Modell ist ein vielversprechendes Modell, das dazu beitragen kann, den Wandel herbeizuführen, den wir auf Gemeindeebene brauchen. Das ReFLEX-Projekt ist das größte SLES seiner Art und wir können aus der bisherigen Arbeit viel über die zukünftige Dekarbonisierung lernen.“ wurde dort bis heute durchgeführt.“

In dem Papier heißt es, dass ReFLEX ursprünglich geplant hatte, innerhalb von drei Jahren 500 Energiepakete, bestehend aus Solarpaneelen, Batterien und Wärmepumpen, in Gemeinschaftshäusern zu installieren, zusammen mit Wasserstoffanlagen, um dekarbonisierte Wärme und Strom durch Brennstoffzellen bereitzustellen.

Obwohl diese Ziele aufgrund unvorhergesehener regulatorischer Probleme und eines Anstiegs der Marktkosten für Wasserstoff nicht erreicht wurden, lieferte das Projekt den Forschern dennoch eine Fülle von Daten und neues Wissen über die Herausforderungen und Chancen der Kopplung lokaler und gemeinschaftszentrierter Energiewende Anforderungen an die nationale Infrastruktur und Märkte.

Aufbauend auf den Ergebnissen von ReFLEX schlagen die Forscher eine angepasste Version des Smart Local Energy Systems vor, das sie Smart Local Energy Architecture Model nennen.

Es empfiehlt, dass künftige Projekte eine ganzheitliche Betrachtung der Regulierungs-, Geschäfts-, Verhaltens-, Funktions- und Dienstleistungsebenen, der Informations- und Kommunikationstechnologie sowie der physischen Komponenten einnehmen, die für eine wirksame Dekarbonisierung von Strom, Verkehr und Wärme auf lokaler Ebene erforderlich sein werden.

Das Papier schlägt außerdem eine umfassende Liste von Metriken und wichtigen Leistungsindikatoren vor, um künftigen Dekarbonisierungsprojekten dabei zu helfen, sicherzustellen, dass sie effizient funktionieren und an der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen der Gemeinschaft arbeiten.

Diese Indikatoren schlagen vor, eine breite Palette von Daten zu sammeln, um die Auswirkungen des Projekts auf Energie, Umwelt, Gesellschaft, Wirtschaft, Widerstandsfähigkeit, Vermögenswerte und Infrastruktur, Datenmanagement, Vorschriften und Richtlinien sowie Erweiterung und Replikation zu verfolgen.

David Flynn, Professor für Cyber ​​Physical Systems an der James Watt School of Engineering, ist der akademische Leiter von ReFLEX. Er sagte: „Das ReFLEX-Projekt ist als gemeinschaftliches Energieobservatorium ein wichtiger nationaler Aktivposten. Die in den letzten vier Jahren auf den Orkney-Inseln geleistete Arbeit hat uns eine Fülle von Daten geliefert, die uns bei der Entwicklung eines zukünftigen Energiesystems und -markts helfen, das auf die spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten ist.“ der Menschen und des Ortes.

„Das wird uns helfen, das Risiko zukünftiger Energiedienstleistungen durch Verbesserungen bei Zugänglichkeit, Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu verringern. Es schafft auch neue Möglichkeiten für eine verteilte wirtschaftliche Entwicklung durch lokale Energiemärkte.“

„ReFLEX stand vor Herausforderungen, die zu erwarten sind, wenn man versucht, eine neue Form der von der Gemeinschaft geführten Energierevolution aufzubauen. Diese Herausforderungen sind jedoch nützliche Lehren, wenn wir versuchen, eine wirksame und zeitnahe Antwort auf die Klimakrise zu finden, indem wir auf Dekarbonisierung drängen wo immer wir können.

„Ein wesentlicher Teil dieses Übergangs besteht darin, Wege zu finden, um Gemeinden in den Entscheidungsprozess einzubeziehen und sicherzustellen, dass die Energiewende etwas ist, das mit ihnen und nicht mit ihnen geschieht. Wir hoffen, dass dieses Papier dazu beitragen wird, den Interessengruppen einen nützlichen Leitfaden zu bieten.“ in zukünftigen dezentralen Dekarbonisierungsprojekten, die von entscheidender Bedeutung sind, um uns dabei zu helfen, Netto-Null zu erreichen.“

Auch Forscher des niederländischen Nationalen Forschungsinstituts für Mathematik und Informatik und der Universität Delft trugen zu der Forschung bei.

Das Papier des Teams mit dem Titel „Responsive FLEXibility: Ein intelligentes lokales Energiesystem“ wurde in Renewable and Sustainable Energy Reviews veröffentlicht und ist unter https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032123002009 verfügbar.

Die Forschung wurde durch Mittel von UKRI, Innovate UK und den Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen Horizon2020 der Europäischen Union unterstützt.