Solkraft, vindkraft och partiet - den växande användningen av förnybara energikällor resulterar i stora fluktuationer i energiproduktionen. Fraunhofer-forskare har nu gjort det möjligt att designa industriella processer i små och medelstora företag för att vara efterfrågesamma. Detta gör det möjligt för företag att maximera sin användning av grön kraft från sina egna kraftverk, att svara på fluktuationer, och, i framtiden, att bidra till att stabilisera energiförsörjningen.

Andelen kol i energimixen minskar, medan förnybar energi växer stadigt i betydelse. Detta ställer nätoperatörerna inför utmaningar, fastän. Om solen skiner på en klarblå himmel och en frisk bris blåser, solcellsmoduler och vindkraftverk genererar mer kraft än vad som behövs. Om, dock, himlen är mulen och vinden är stilla, makt blir en knapp vara. Hur kan sådana produktionsfluktuationer stabiliseras för att säkerställa en stabil energiförsörjning, trots det växande antalet flyktiga kraftkällor?

Flexibel anpassning av produktionsprocesser till energisituationen

Forskare vid Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF i Magdeburg ser en lösning bland små och medelstora företag, som själva genererar kraft från solen, vind eller till och med eget tillverkningsavfall. De kommer att bli mer aktiva intressenter i det framtida smarta nätet, hjälper till att göra det mer pålitligt och mer stabilt. Att uppnå detta mål innebär att designa interna energirelevanta industriprocesser för att vara efterfrågesnära, hantera kontrollerbara laster dynamiskt, generera förnybar energi, och använder energilagringssystem.

"Vi utvecklar nya lösningar och applikationer tillsammans med Mageburg-Stendal University of Applied Sciences och andra partners i det europeiska projektet RELflex. De är främst avsedda att bidra till att göra tillverkningsprocesser i små och medelstora företag mer efterfrågeslyssnade, "förklarar doktor Pio Lombardi, RELflex projektledare på Fraunhofer IFF. "Det betyder att företag kan anpassa sina tillverkningsprocesser till den faktiska energisituationen, faller tillbaka på energi från sina lagringssystem under flaskhalsar, och eventuellt även använda andra energikällor som förbränt träavfall. "Hjärtat i utvecklingen är XDEMS dynamiska energihanteringssystem.

Prototyp fältprov

Forskarna undersöker för närvarande hur detta energiledningssystem kan användas i den dagliga affärsrutinen hos en av deras projektpartners, aRTE Möbel GmbH. En fördel är att det gör det möjligt för företag att utnyttja den energi de genererar med solceller och liknande för sina egna tillverkningsprocesser, blir därmed mer självförsörjande och mindre beroende av nätoperatörer. Detta påverkar också affärsmodellerna. Baren kan höjas högre för gröna produkter, som kan tillverkas inte bara av organiskt producerade material utan också med grön energi.

SMB kan reagera på den fluktuerande energiförsörjningen på olika sätt. "Anpassning av tillverkning och installation av reservlagringssystem skulle vara det mest effektiva sättet. När mycket energi finns tillgängligt, artiklar lagras och lagras, säger Lombardi, uttrycker det konkret. Det andra alternativet skulle vara att låta anställda arbeta flexibelt, till exempel, senare timmar eller till och med på helger, baserat på energisituationen. Forskarna har för avsikt att mäta acceptansen av denna idé i en motsvarande undersökning. Energilagringssystem är ett potentiellt tredje alternativ. De förblir dyra, fastän, på grund av de höga investeringarna, och energilagring medför fortfarande förluster, beroende på tekniken.

Fraunhofer -forskarna börjar med att fokusera på övervakningssystemet på aRTE Möbel GmbH. De använder lämplig instrumentering för att mäta energin som genereras av det privata solcellsanläggningen och den effekt som förbrukas av enskilda tillverkningslinjer eller grupper av tillverkningslinjer i realtid. I ett andra steg, forskarna kommer att använda sin XDEMS -programvara för att sammanställa last- och produktionsprognoser från de inspelade data. Hur mycket ström kommer solcellsanläggningen att generera under den kommande veckan? Hur många bord och skåp måste tillverkas under den tiden? Och hur kan tillverkningen kontrolleras bäst för att samordna dessa två faktorer optimalt, dvs att injicera ett minimum av ström i nätet och inte behöva dra ut ström från det? Programvaran gör relevanta förslag här. Ett trafikljussystem kan vara tänkbart. Ett grönt ljus kan visa anställda att tillräckligt med energi produceras och att varor kan lagras, till exempel. Om det är brist på energi, dock, en röd lampa kan indikera att linjen borde användas senare. "Vi måste fortfarande rådgöra med aRTE Möbel GmbH -ledningen om den exakta forminformationen som feedback till anställda kommer att ta, "tillägger Lombardi. När de väl har utvecklat övervakningssystemet, forskarna kommer att börja arbeta med prognos- och kontrollsystemet nästa år.