现代分散的能源系统是一个高度复杂的问题

2021-07-09 16:14:44
导读 现代分散的能源系统是一个高度复杂的问题。以最佳且具有成本效益的方式对其进行规划是能源规划人员面临的主要挑战。Sympheny 是 Empa 的

现代分散的能源系统是一个高度复杂的问题。以最佳且具有成本效益的方式对其进行规划是能源规划人员面临的主要挑战。Sympheny 是 Empa 的衍生产品,它提供的软件可帮助规划者为建筑物、社区甚至整个城市找到最合适的能源概念,从而实现其可持续性和能源效率目标。

可再生能源系统就像一首交响乐。要实现和谐,需要的不仅仅是在一张纸上写下几条笔记。相反,它需要一位经验丰富的作曲家找到理想的作品并确定适合该作品的乐器,以及一位确保各个音乐家彼此完美和谐的指挥。只有当所有的东西都一起演奏时,才会形成悠扬的交响乐。在能量系统中,作曲家的角色由能量规划者扮演。然而,他们的任务正变得越来越复杂,因为新技术不断进入市场,新要求(例如可持续性和可靠性方面)不断涌现。

重新思考能源系统

这种日益增加的复杂性主要是由于从集中式能源系统向分散式能源系统的转变。它是由向气候友好型社会过渡所驱动的。在分散式能源系统中,邻里或区域内的几座建筑物相互连接,共享可再生能源以及各种转换和存储技术。建筑物作为能源生产者,同时使用、存储和馈入电网,例如来自光伏系统的剩余能量。它们本身成为系统中的重要工具。与传统的、集中组织的能源系统相比,分散式能源系统的一个关键优势在于,能源可以在更靠近消耗地点的地方提供。因此,运输路线被最小化,这反过来又使各个能源和存储技术之间更有效地相互作用。

对于规划者来说,这意味着必须将能源系统作为一个整体来考虑,并在考虑大量技术及其组合的情况下选择最佳解决方案。通过创新,可用解决方案的范围进一步扩大。同时,能源规划人员必须确保电网稳定性并始终关注经济效率。因此,创作一首悠扬的交响乐成为一项非常复杂的任务。人们不能再依赖几十个管弦乐队以前演奏过的标准的、陈旧的作品。一家已经认识到这个问题并正在提供补救措施的公司是 Empa 分拆出来的 Sympheny。这个名字并非巧合。Sympheny 的目标是确保现场的多方面能量流整合成一个和谐的整体——最大限度地提高能源效率和可持续性。

简化能源规划的网络工具

Sympheny 为规划人员提供了一种基于云的工具,可帮助他们轻松且经济高效地规划建筑物、社区甚至城市的最佳能源系统。“我们的平台考虑了多种因素,例如给定地点的可用可再生能源和供应商、不同的能源需求、相关技术等。同时,它还考虑了规划者的各种目标,例如减少 CO 2 Sympheny 首席执行官 Andrew Bollinger 解释道。基于大量信息,该在线工具可帮助能源规划人员快速有效地找到适合场地的最佳能源系统。这样做,有助于回答关键问题,例如光伏系统应该安装在屋顶还是立面上,是否应该安装以及使用哪些季节性存储单元,或者热网络应该如何构建。最重要的是,它可以帮助能源规划人员综合回答这些问题——考虑给定地点的技术和能源流之间的众多依赖关系和相互作用。

来自实验室的专业知识,对市场的影响

该软件基于多年的研究。Empa 的城市能源系统实验室多年来一直在研究优化分散能源系统的新方法。该研究最终产生了该工具,该工具已与 Empa 的行业合作伙伴合作稳步开发。去年,团队终于决定进入市场。因此,分拆出来的 Urban Sympheny AG 于 2020 年 4 月成立。

“我们看到我们的解决方案具有巨大的市场潜力,因为能源规划变得越来越复杂。对于能源规划人员来说,时间很宝贵,因此帮助他们尽快找到最佳解决方案很重要。通过其强大的算法和基于云的工作流程, Sympheny 使规划人员能够以最高效率驾驭这种复杂性,使他们能够比以前更快地做出更好的规划决策,”Bollinger 说。同时,该软件促进了可持续和可再生能源的整合。通过这种方式,Sympheny 的团队希望为能源转型做出贡献。

来自现实世界的分数

与行业合作伙伴的联合项目展示了 Sympheny 解决方案的巨大潜力。一个例子:Sympheny 与 Empa 一起帮助公用事业公司 IBC Energie Wasser Chur 为社区寻找新的能源概念,使他们能够到 2040 年将 CO 2排放量减少到净零。为此,为该城市创建了一个数字模型Sympheny 软件中的 Chur。然后部署了 Sympheny 的算法来评估许多可能的能源概念,计算每个概念的成本和 CO 2性能,并为城市找到最佳解决方案。通过选择这些解决方案,公司现在可以轻松找到能够以最低成本实现净零目标的解决方案。

更重要的是,在深入分析中,项目团队还为每个解决方案定义了必要的措施,以改造现有的能源系统。对于 IBC Energie Wasser Chur 来说,最有趣的方面可能是现在可以将其当前的能源系统转换为无 CO 2 的系统,而不会增加生命周期成本——尽管转换需要大量投资。在转型过程中,公司还有机会根据最新数据(例如新技术)重新计算每个即将到来的转换步骤,并进行任何必要的调整。这进一步降低了能源系统转型的风险。

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