Vi har indsamlet data fra forskellige kilder. I Bordelum og på GreenTEC Cam­pus indsamlede vi ved hjælp af forskellige intelligente målere (smart meter) data om varme- og elforbrug for private husholdninger, solcellesystemer, landbrug og ladestationer til elbiler. Disse data blev behandlet i databehand­lingssystemet cbb Libra-Smart Metering*. Vi udviklede en sikker forbindelse til dataindsamling og -overførsel til partneren cbb og dataindsamlingsserveren. De indsamlede data kunne visualiseres og analyseres med brug af onlinema­nagementportalen ”enwiso” fra cbb.

Andre steder – herunder på Ærø – udnyttede vi de data, som vi fik stillet til rådighed, og supplerede dem, hvis relevant, med de eksisterende officielle statistiske data. Originalteksterne (unter ’Publikationer’) indeholder en liste over de anvendte kilder.

OpenVPN Gateway for en sikker smart meter-forbindelse

Figuren til venstre viser en illustration af vores koncept for indsamlingen af data fra de enkelte målere. En integreret enkeltkortsdatamat (single board computer) baseret på ARM funge­rede som hardwareplatform. Det anvendte drivsystem var et Debian Linux-system, idet dette allerede havde vist sig at være kompatibelt med målplatformen, nemlig cbb’s middelware opcsa. Vi installerede og konfigurerede en OpenVPN client som sikker kommunikation med cbb-dataserveren. De pågældende gates var genstand for en individuel konfiguration. Idriftsættelsen skete på stedet.

Landdistrikterne rummer et stort potentiale for at kunne anvende vedvaren­de energi. Lagringsteknologier vil kunne øge den selvforsyningsgrad, der vil kunne opnås. Det er grunden til, at vi har udviklet et simuleringsværktøj til undersøgelse af selvforsyningsgraden i mikronet. Enten el- eller varmesekto­ren eller også dem begge vil kunne behandles i denne simuleringsmodel. Der er blevet indsamlet og analyseret data for Bordelum (Nordfriesland, Tyskland) og øen Ærø i Danmark. I nogle tilfælde var det nødvendigt at supplere dataene med officielle statistiske datasæt. Casestudierne viser, at det er muligt at øge selvforsyningsgraden.

Selvforsyning med el i Bordelum (sammenlign også poster af Malte Myrau i Publikationer)

I nogle kommuner ønsker indbyggerne at være uafhængige af deres energi­leverandør. Vi har simuleret, op til en hvilken grad og under hvilke betingelser det er muligt at opnå selvforsy­ning set over et år. Elforbru­get, solenergiproduktionen, en vindmølle og et biogas­anlæg i Bordelum spille­de ind i forbindelse med simuleringen. Forbrugene kunne simuleres ved hjælp af en forbrugssimulator fra TU Chemnitz. Der blev i syv forskellige scenarier udført en undersøgelse af effekten af individuelle lagre eller et Redox-Flow-batteri, som skulle etableres centralt i landsbyen, samtidig med at lagerstørrelsen blev vari­eret. Derudover blev den heraf følgende belastning på nettet evalueret, idet en stigende spidsbelastning ville kunne føre til dyre netudvidelser.

Som det fremgår af diagramet, skal biogasanlægget fungere som elleverandør for at kunne opnå fuldstæn­dig selvforsyning. I andre tilfælde er det dog muligt næsten at opnå selvfor­syning. Såfremt vi ser, at spidsbelastningen for det eksterne net bør minimeres, er case III det eneste scena­rie, hvor spidsbelastningen nedbringes (grøn farve) og dermed er velegnet for systemet.

Som det næste undersøgte vi både el- og varmefor­syningen. Vi modellerede varmeforsyningen med varmepumper, -stænger og -lagre og sammenlignede med den aktuelle status. Det viser sig, at det er muligt at opnå en høj grad af selvforsyning (99%) uden ekstra CO2 udledning i både el- og varmeforsyningen. Det kræver sektorkobling af varme og elektricitet, varme­lagring samt el fra vedvaren­de energikilder. Lige som i det forudgående tilfælde er det en fordel at anvende en central enhed til varmelag­ring i landsbyen, og hvert hus skal have en varmepum­pe. Hertil kommer enheden til central lagring af el (case III).

Alle simuleringer vedrører kun landsbyen Bordelum og tager ikke højde for påvirkningen på det ekster­ne elnet. Denne analyse er udarbejdet af EUF og gennemgås på side 12 ff.

Økonomiske aspekter indgik ikke i analysen.

Ærøs selvforsyningsgrad, simulering

I denne undersøgelse har vi analyseret den aktuelle elektriske og termiske energiforsy­ning på alle steder med fjernvarmenet på Ærø. Efterfølgende gennem­førte vi en evaluering af elfærgens og et Redow Flow-batteris indvirkning på øens selvforsyning. På samme måde som i Bordelum ville det også her være en fordel i forhold til selvforsy­ningsgraden at oprette et centralt lager såsom et Redow Flow-batteri. I den forbindelse er det vigtigt at foretage en forsigtig dimensionering af størrelsen, da selvfor­syningsgraden inden for 0 og 500 kWh stiger med omkring 0,48 %, mens den inden for 4500 og 5000 kWh stiger med kun 0,24 %.

I casen med Bordelum har vi fundet frem til, at der opnås en høj selvforsyningsgrad (83%) og en nedbringelse af nettets spidsbelastning (-16 %), når der anvendes et Redox Flow-batteri inden for fordelingssystemet.
Under alle omstændigheder er det en god idé at anvende en central lagringsenhed i stedet for lagre hos de enkelte prosumere.
I de undersøgte cases var energiforbruget af den producerede energi ikke særlig høj. Både Bordelum og Ærø producerer mere strøm, end de selv forbruger.