Der er blevet udført en analyse af den rolle, som et lokalt optimeret energifor­syningssystem (f.eks. et landsbynet) spiller inden for det nationale og internati­onale forsyningssystem. I den forbindelse var vi meget optaget af spørgsmålet om, hvilken effekt en lokal optimering har på helhedssystemets CO₂-balance i Tyskland og de elektriske nabolande. Ud fra yderligere simuleringer var det mu­ligt at komme med et bud på den bedste økonomiske løsning. Der blev foreta­get simuleringer af forskellige scenarier, hvoraf de fire bliver præsenteret her.

Hvis vi betragter systemerne fra en større perspektiv, giver det mening at optimere på lokal plan?

Andre spørgsmål bliver diskuteret:
Hvornår er den lokale resterende belastning en støtte for det overordnede system?
Kan et energilager forhøje tiderne med støtte af det overordnede system?
Hvilke cases bidrager til en reduktion af CO2 emissionerne af det samlede system?
Hvad er den bedste løsning med hensyn til økonomien?

Vi anser det tyske forsyningssystem og systemerne i de tilknyttede nabolande som det overordnede system.

Vi har indsamlet data fra vores modellandsby og data fra Tyskland og de omkringliggende lande og sat dem ind i vores model. Der er registreret belastning­skurver for hver enkelt time i løbet af året.

Subsystemet kan fungere som støtte for det overordnede system – dvs. at det er velegnet for systemet – eller ej, alt efter hvordan det pågældende scenarie er blevet valgt. Subsys­temet er velegnet for det overordnede system, hvis det kan sikre en forsyning af yderligere energi på de tidspunkter, hvor der mangler energi i det overordnede system – eller omvendt.

Her bliver der præsen­teret fire forskellige scenarier: A, B, D og F, se figur.

Samlet set blev der foretaget simul­eringer af yderligere scenarier end dem, der er præsenteret her. Det er grunden til nummereringen. De andre cases kan konsulteres i en detaljeret rapport (Sönke Bohm and Martin Söthe, Report EUF findes under menuen ’Publicationer’ på webstedet.). Rapporten indeholder endvidere en beskriv­else af, hvordan man kan få adgang til simul­eringerne på github. com/znes/carpeDIEM.

Ved hjælp af simul­eringerne bliver det muligt at fastlægge CO2-udslippet for de beskrevne scenarier. I den forbindelse skelner vi mellem en isoleret landsby med et lager, som udelukkende står lokalt til rådighed, og en integreret case, hvor lagrene kan integreres i det overordnede forsyn­ingsnet.

Tabel: Oversigt over resultaterne af den isolerede case, hvor energilagre er kun lokalt tilgængelige.

 Tabellen giver en oversigt over resultaterne af den isolerede case. For alle scenarier viser de positive værdier, at vi i dette tilfælde genererer yderligere CO2-udslip. Referencecasen er dog sat til nul.
Resultaterne af den inte­grerede tilgang, næste tabelle, viser, at alle scenarier i denne case medfører et nedbragt CO2-udslip, dvs. negative værdier for CO2-udslippet.
Tabel: CO2 Integreret tilgang hvor ener­gilagre kan styres fra det overordnede system.

De økonomiske data kan inddeles i to kategorier – centrale og decentrale batterier. Vi har som decentrale batterier taget udgangspunkt i Vanadium Redox Flow (VRF)-batterier, mens vi i tilfælde af de centrale enheder benyttede os af Li-ion-batterier. Herved er der taget hensyn til, at et VRF-batteri ifølge beregninger foretaget af vores partner THL er den mest omkostningseffek­tive løsning. Modellen er baseret på de gennem­snitlige teknologiom­kostninger på 985 og 855 euro per kWh. Derudover har de finansielle para­metre såsom renter og en afskrivningsperiode spillet ind.

Scenarie D er det eneste, som med en integreret tilgang reducerer CO2-udslippet mest sammenlignet med den isolerede tilgang. Et centralt batterilager synes derfor mere velegnet end flere fordelte batterilagre. 

Subsystemets resul­terende belastnings­kurver blev analyseret yderligere, hvad angår de økonomiske fordele ved salget og købet af el til/fra det overordne­de elnet.
De teoretiske omkost­ninger og nytteværdien forbundet med en refe­rencecase blev bereg­net. Det samme blev de teoretiske omkost­ninger og nytteværdien forbundet med casene med batterilagre. I casene med batterilag­re viste det sig, at der rent faktisk blev brugt færre penge på køb af strøm i lavproduktions­perioder. Derimod så vi også, at gevinsten ved at sælge el i de fleste tilfælde også var redu­ceret – endda mere, end hvad der blev sparet ved strømkø­bet. Tabel 5 viser cost/ benefit-balancen som negative værdier for scenarie B og D, mens scenarie F fremviser en positiv værdi. Dog vil der i denne kontekst også skulle tages højde for eventuelle besparel­ser versus batteriom­kostningerne.
Tabel: Indtægter fra energisalg og udgifter som følge af energikøb (alle værdier i euro).

1. I casen med den isolerede tilgang induceres der yderligere CO2-udslip i det overordnede ener­gisystem. Vi kan konsta­tere, at den integrerede tilgang medfører de laveste CO2-udslip i de simulerede scenarier. Hver enkelt isole­ret tilgang fører til subopti­male løsninger. Der vil skulle sikres en så central adgang til batterilagre som muligt for at minimere CO2-ud­slippet. Sammenlignet med andre lagringsmuligheder udgør batterierne dog en dyr variant. Sammenfattende kan vi konstatere, at batterierne er hensigtsmæssige ud fra et systemperspektiv, når der ikke er adgang til andre fleksible løsninger. Batteri­opladningen og -afladningen vil dog skulle stå til rådighed for energisystemet som helhed.
2. I casen med den isolerede tilgang induceres der yderligere CO2-udslip i det overordnede ener­gisystem. Vi kan konsta­tere, at den integrerede tilgang medfører de laveste CO2-udslip i de simulerede scenarier. Hver enkelt isole­ret tilgang fører til subopti­male løsninger. Der vil skulle sikres en så central adgang til batterilagre som muligt for at minimere CO2-ud­slippet. Sammenlignet med andre lagringsmuligheder udgør batterierne dog en dyr variant.
   Sammenfattende kan vi konstatere, at batterierne er hensigtsmæssige ud fra et systemperspektiv, når der ikke er adgang til andre fleksible løsninger. Batteri­opladningen og -afladningen vil dog skulle stå til rådighed for energisystemet som helhed.

• En ”optimering” af et lokalt system kan føre til yderligere CO2-udslip i det over - ordnede energinet.
• Integrationen af lagre i det overordnede energisystem reducerer CO2-udslippet.
•  Batterilagre er altid en dyr løsning til reduktion af CO2-udslippet.
•  Anbefaling: Er der et ønske om batterilagre, bør de stilles til rådighed på centralt plan.

Simuleringerne er baseret på den aktuelle netinfrastruktur.

Det ville være hensigtsmæssigt med lagre i et lokalt system:

•  når den lokale infrastruktur er så begrænset, at det ikke er muligt at udvide anvendelsen af den vedvarende energi,
•  for afsidesliggende systemer, navnlig fordi netinfrastrukturen her er begrænset,
•  når netstabiliteten styrkes gennem lagringsløsninger, navnlig i det tilfælde hvor andelen af vedvarende kilder øges på elmarkedet.