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Inseldemonstrationen zeigen neue Möglichkeiten für den Sektor der erneuerbaren Energien auf

Inseln sind ein idealer Forschungsbereich für Tests zu Verbesserungslösungen des Energienetzes. Lokale Gemeinschaften bevorzugen meist erneuerbare Energien und müssen eine Reihe an Herausforderungen bewältigen. Das EU-finanzierte Projekt SMILE hat verschiedene Kombinationen neuer Technologien getestet, um sich dieser Herausforderungen anzunehmen und Inselgemeinschaften zu helfen.

© SMILE, www.h2020smile.eu

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Viele Länder Europas umfassen sowohl Gebiete auf dem Festland als auch auf Inseln. Trotz der gleichen Nationalität führen die Bürgerinnen und Bürger dieser Umgebungen häufig komplett unterschiedliche Leben. Diese Unterschiede äußern sich überall, sogar bei der Art der Energieerzeugung und des Verbrauchs.

Das stellt besonders den Einsatz intelligenter Netze vor Herausforderungen – modernisierte Stromnetze, in denen Energie und Daten in zwei Richtungen fließen, um mehr Effizienz und bessere Verbraucherzufriedenheit zu gewährleisten. Für eine erfolgreiche Modernisierung des Stromsystems müssen Interessengruppen die lokalen Besonderheit von Inseln beachten. Und genau darum geht es bei dem Projekt SMILE.

„SMILE stellt eine Reihe technologischer und nichttechnologischer Lösungen vor, die an lokale Bedingungen angepasst sind. Wir entwickelten verschiedene Technologien sowie einen bereichsübergreifenden, modularen und integrierten Automatisierungs- und Kontrollrahmen. Letztendlich sollten diese Lösungen die Verteilung in einem Stromnetz, das auf erneuerbaren Energien und Speichersystemen basiert, agiler und wettbewerbsfähiger gestalten, indem tatsächliche Echtzeitdaten mit Prognosen verglichen werden“, sagt Giannicola Loriga, Leiter Unternehmensforschung und -entwicklung, Vernetzung und Entwicklungsstrategie bei RINA sowie Projektkoordinator.

Die Palette an Technologien, die SMILE vorschlägt, ist beeindruckend. Diese umfassen neuartige Thermalbatterien, Batterie-Energiespeichersysteme (BESS), Strom zu Wärme, die intelligente Integration der Netzbenutzenden im Transportsektor (Elektroautos und -boote), ein Energiemanagementsystem, einen Aggregatoransatz zum Nachfragemanagement sowie Prognosealgorithmen. Das SMILE-Team hofft, die Abhängigkeit der Inseln von fossilen Brennstoffen zu reduzieren und gleichzeitig die Energieerzeugungskosten zu senken, indem verschiedene Kombinationen getestet werden.

Drei Demonstrationen

Die Projektpartner wählten drei Inseln aus, um ihre Demonstrationen einzusetzen: Madeira in Portugal, Samsø in Dänemark und Orkney im Vereinigten Königreich. „Im Allgemeinen sind Inselgemeinschaften einfacher in die echte Validierung von Lösungen einzubinden, die wichtige Herausforderungen mit großen Auswirkungen auf ihren Alltag lösen sollen. Sie sind ideale Kandidaten für Demonstrationsvorhaben, die von sozialem Engagement und Einsatz abhängen“, fügt Loriga hinzu.

Obwohl die drei Inseln ähnliche topographische Eigenschaften und Engagement für erneuerbare Energiequellen teilen, unterliegen sie verschiedenen politischen Maßnahmen, Verordnungen und Energiemärkten. Dadurch entstand eine großartige Möglichkeit, verschiedene Lösungen zu testen und ihre Replizierbarkeit sicherzustellen. Loriga betont: „Das Orkney-Archipel ist an das Stromnetz des Festlandes angebunden. Samsø ist an das Festland angebunden, doch Madeira ist eine alleinstehende Energieinsel, die nicht ans Netz des Festlandes angebunden ist. Die Orte repräsentieren also einen Großteil des EU-Energiemarktes.“

In Orkney wollte das Team ein halbintelligentes Netzsystem (nur die Stromerzeugung wurde verwaltet) in ein vollständig intelligentes System umwandeln, um sowohl die Erzeugung als auch die Nachfrage zu regeln. Die Installation steuerbarer Lasten (häusliche Wärmeinstallationen, intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen) wurde beendet und wird derzeit getestet.

In Samsø steht ein BESS im Hafen von Ballen sowie ein Nachfragemanagementsystem im Zentrum der Demonstration. Eine Wärmepumpe, die 100 % des Wärmebedarfs im Hafenmeisterbüro und der Photovoltaikanlage abdeckt, wurde zusammen mit einem intelligenten Energiemanagementsystem installiert. Schwankungen des Energiebedarfs durch anlegende Yachten und Tourismus machten die SMILE-Lösungen notwendig.

In Madeira führte das Projektteam fünf Versuche ein. „Zwei beziehen sich auf die Erhöhung des Eigenverbrauchs der Erzeugung erneuerbarer Energien durch Speichersysteme und Nachfragemanagementsysteme (sowohl häuslich als auch kommerziell). Zwei weitere drehen sich um das intelligente Laden von Elektrofahrzeugen und der letzte um die Spannungs- und Frequenzregelung. Für alle Versuche wurde die Installation abgeschlossen und das letzte Jahr ist der Validierung der Lösungen gewidmet“, erklärt Loriga. Nach diesen größtenteils erfolgreichen Versuchen konzentriert sich das Team jetzt auf die Abschlussbewertung der vorgeschlagenen Technologielösungen unter realen Bedingungen. Danach sollten sich viele Möglichkeiten zur Anpassung der SMILE-Lösungen an größere Energiesysteme ergeben.

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Einzelheiten zum Projekt

Kurztitel des Projekts
Smile
Projekt-Nr.
731249
Projektkoordinator
Italien
Projektteilnehmer:
Dänemark
Griechenland
Italien
Niederlande
Portugal
Vereinigtes Königreich
Aufwand insgesamt
€ 14 092 983
EU-Beitrag
€ 12 106 046
Laufzeit
-

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