Zonne-energie, windenergie en de partij – het toenemende gebruik van hernieuwbare energiebronnen leidt tot aanzienlijke schommelingen in de energieproductie. Onderzoekers van Fraunhofer hebben het nu mogelijk gemaakt om industriële processen in kleine en middelgrote bedrijven vraagafhankelijk te ontwerpen. Hierdoor kunnen bedrijven maximaal gebruik maken van groene stroom uit hun eigen centrales, om te reageren op schommelingen, en, in de toekomst, bijdragen aan het stabiliseren van de energievoorziening.

Het aandeel steenkool in de energiemix neemt af, terwijl hernieuwbare energiebronnen gestaag in belang toenemen. Dit stelt netbeheerders voor uitdagingen, Hoewel. Als de zon aan een strakblauwe lucht schijnt en er een frisse wind waait, zonnepanelen en windturbines wekken meer stroom op dan nodig is. Indien, echter, de lucht is bewolkt en de wind is stil, macht wordt een schaars goed. Hoe kunnen dergelijke productieschommelingen worden gestabiliseerd om een ​​stabiele energievoorziening te garanderen, ondanks het groeiend aantal vluchtige stroombronnen?

Flexibel aanpassen van productieprocessen aan de energiesituatie

Onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF in Magdeburg zien een oplossing voor kleine en middelgrote bedrijven, die zelf stroom opwekken uit de zon, wind of zelfs hun eigen productieafval. Ze zullen actievere belanghebbenden worden in het toekomstige slimme netwerk, helpen om het betrouwbaarder en stabieler te maken. Om dit doel te bereiken, moeten interne energierelevante industriële processen worden ontworpen die vraagafhankelijk zijn, beheersbare belastingen dynamisch beheren, het opwekken van duurzame energie, en het gebruik van energieopslagsystemen.

“Samen met Hogeschool Mageburg-Stendal en andere partners ontwikkelen we nieuwe oplossingen en toepassingen in het Europese project RELflex. Ze zijn vooral bedoeld om productieprocessen in het MKB vraaggestuurder te maken, " legt Dr. Pio Lombardi uit, RELflex projectmanager bij de Fraunhofer IFF. "Dat betekent dat bedrijven hun productieprocessen kunnen aanpassen aan de actuele energiesituatie, terugvallen op energie uit hun opslagsystemen bij knelpunten, en mogelijk zelfs andere energiebronnen gebruiken, zoals verbrand houtafval." Het hart van de ontwikkeling is het dynamische energiebeheersysteem XDEMS.

Prototype veldtest

De onderzoekers onderzoeken momenteel hoe dit energiebeheersysteem kan worden gebruikt in de dagelijkse zakelijke routine bij een van hun projectpartners, aRTE Möbel GmbH. Een voordeel is dat het bedrijven in staat stelt om de energie die ze opwekken met fotovoltaïsche energie en dergelijke te gebruiken voor hun eigen productieprocessen, dus zelfvoorzienend en minder afhankelijk van netbeheerders. Dit heeft ook gevolgen voor de businessmodellen. De lat kan hoger gelegd worden voor groene producten, die niet alleen gemaakt kan worden van biologisch geproduceerde materialen maar ook met groene energie.

Het MKB kan op verschillende manieren inspelen op de fluctuerende energievoorziening. "Het aanpassen van de productie en het installeren van back-upopslagsystemen zou de meest efficiënte manier zijn. Wanneer er veel energie beschikbaar is, artikelen worden op voorraad gemaakt en opgeslagen, " zegt Lombardi, het concreet te stellen. De tweede optie zou zijn om medewerkers flexibel te laten werken, bijvoorbeeld, op latere uren of zelfs in het weekend, op basis van de energiesituatie. In een bijbehorend onderzoek willen de onderzoekers de acceptatie van dit idee peilen. Energieopslagsystemen zijn een mogelijke derde optie. Ze blijven duur, Hoewel, vanwege de hoge investeringskosten, en energieopslag brengt nog steeds verliezen met zich mee, afhankelijk van de technologie.

De Fraunhofer-onderzoekers richten zich eerst op het monitoringsysteem van aRTE Möbel GmbH. Ze gebruiken geschikte instrumenten om in realtime de energie te meten die wordt gegenereerd door het particuliere fotovoltaïsche systeem en het vermogen dat wordt verbruikt door individuele productielijnen of groepen productielijnen. In een tweede stap, de onderzoekers zullen hun XDEMS-software gebruiken om belasting- en productieprognoses op te stellen uit de geregistreerde gegevens. Hoeveel stroom zal het fotovoltaïsche systeem de komende week opwekken? Hoeveel tafels en kasten moeten er in die tijd geproduceerd worden? En hoe kan de fabricage het beste worden aangestuurd om deze twee factoren optimaal op elkaar af te stemmen, d.w.z. een minimum aan stroom in het net injecteren en er geen stroom van af hoeven te nemen? De software doet hier relevante suggesties. Een stoplichtsysteem is wellicht denkbaar. Een groen licht zou werknemers kunnen laten zien dat er voldoende stroom wordt geproduceerd en dat artikelen op voorraad kunnen worden gemaakt, bijvoorbeeld. Als er een tekort aan energie is, echter, een rood licht kan aangeven dat de lijn later moet worden gebruikt. "We moeten nog overleggen met het management van aRTE Möbel GmbH over de exacte vorm die informatiefeedback aan werknemers zal aannemen, ", voegt Lombardi toe. Zodra ze klaar zijn met het ontwikkelen van het monitoringsysteem, de onderzoekers gaan volgend jaar aan de slag met het voorspellings- en controlesysteem.