Προσομοίωση συστημάτων 24×365

Ξεκινήσαμε την προσομοίωση τον Απρίλιο του 2024 για να διαπιστώσουμε αν οι οικισμοί ταχείας φόρτισης εκτός δικτύου είναι εφικτοί. Χρησιμοποιήσαμε το σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών της ΕΕ για τα φωτοβολταϊκά. Η αρχή του σχεδιασμού ήταν ένα ενεργειακά βελτιστοποιημένο χωριό 1 εκταρίου με μια πρόσθετη περιοχή ταχείας φόρτισης. Πρόκειται για τις 1.120 μονάδες με κλίση 25° προς την ανατολική και δυτική κλίση στα σπίτια και τις 968 μονάδες με κλίση 8° ανατολικά και δυτικά που καλύπτουν την κεντρική δομή. Προσθέσαμε μια περιοχή ταχείας φόρτισης που καλύπτεται με 1.200 φωτοβολταϊκές μονάδες με κλίση 5° προς το νότο στο βόρειο μισό της Γης και προς το βορρά στο νότιο μισό της Γης. Ένας σταθμός ταχείας φόρτισης μπορεί να έχει πολύ διαφορετικές επιχειρήσεις. Σχεδόν τίποτα στην αρχή έως και πέρα από το βέλτιστο όριο φόρτισης. Η προσομοίωση δοκιμάστηκε με φορτίο 20 kW έως 240 kW στο βορειότερο σημείο και 80 kW έως 400 kW σε όλες τις άλλες τοποθεσίες σε βήματα των 20 kW. Τα δεδομένα ήταν για κάθε ώρα από το 2005 έως το τέλος του 2020. Για κάθε ώρα λαμβάνονται αποφάσεις, πόσο πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή της ενέργειας σε μεθανόλη και από την άλλη πλευρά, πρέπει να ξεκινήσουμε τη γεννήτρια; Το σύστημα power-to-methanol τροφοδοτείται κατά τη διάρκεια της νύχτας από τις μπαταρίες. Η προσομοίωση συνδύασε 10 διαφορετικά μεγέθη μπαταριών με 10 διαφορετικά μεγέθη ισχύος. Έτσι, μια προσομοίωση είναι 16 χρόνια × 365,25 ημέρες × 24 ώρες × 10 μεγέθη μπαταριών × 10 μεγέθη ισχύος-μεγέθους × 17 διαφορετικά φορτία = 238.435.200 αποφάσεις και υπολογισμοί. Κάναμε την προσομοίωση με 50 διαφορετικές θέσεις. Η απόδοση 35% HHV (Higher Heating Value) είναι τυπική για γεννήτριες που λειτουργούν με μεθανόλη στην περιοχή 200 kW έως 500 kW. Θα μπορούσε να υπάρχει έως και 48%, αλλά το πρόσθετο κόστος σε μερικές μόνο εκατοντάδες ώρες ετήσιας χρήσης καθιστά αυτή την επιλογή υψηλής απόδοσης πολύ ακριβή. Η απόδοση ενός συστήματος μετατροπής ισχύος σε μεθανόλη 50 kW έως 300 kW θεωρείται ότι είναι 50%. Η προσομοίωση αυτή γίνεται με σταθερή ζήτηση καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Με υψηλότερη ζήτηση το χειμώνα, το ποσοστό μετατροπής 24×365 θα ήταν ακόμη χαμηλότερο στο Άαλμποργκ και στο Σάλτσμπουργκ. Από την άλλη πλευρά, η βιομηχανία με μεταβλητή παραγωγή αυξάνει το ποσοστό μετατροπής 24×365.

Download: CORP paper PDF Slides PDF Video 189 MB

Περίληψη
	Για να επιτύχουμε τους απαραίτητους στόχους βελτιστοποίησης του κόστους, δεν μπορούμε να κρατήσουμε το ενεργειακό πρόβλημα χωριστά από όλα τα άλλα προβλήματα: ένα άλλο σημαντικό πρόβλημα είναι η στέγαση.

Εισαγωγή
	Πολλές φαντασιώσεις για το μέλλον μας είχαν δημιουργηθεί στο παρελθόν με εντελώς διαφορετικές παραμέτρους. Ανεξέλεγκτα συμπεράσματα από το παρελθόν θέτουν σε κίνδυνο το μέλλον μας με δυσβάσταχτο κόστος.

Η προσωπική μου εμπειρία με τη μετάβαση στην κερδοφορία
	Τα πουλιά μπορούν να πετάξουν χωρίς να γνωρίζουν όλους τους όρους της αεροδυναμικής. Αντέδρασα με την αλλαγή του σχεδιασμού μου σε μια συνεχιζόμενη "μετάβαση κερδοφορίας" χωρίς να γνωρίζω τον όρο αυτή τη στιγμή.

Ενεργειακή μετάβαση
	Ο μακρύς δρόμος από την τυχαία ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο και τον άνεμο προς την ηλεκτρική ενέργεια 24×365. Οι υπερβατικές μεταβάσεις κερδοφορίας πρέπει να θεωρηθούν ως μεγάλα ατυχήματα.

Ηλιακή απόδοση και μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια 24×365
	Το ευρύ φάσμα της ηλιακής απόδοσης γίνεται πολύ ευρύτερο μετά τη μετατροπή της ακαθάριστης απόδοσης σε ηλεκτρική ενέργεια 24×365. 6 παραδείγματα από την έρευνά μας σε 50 τοποθεσίες.

Η αρχή GEMINI: διπλή χρήση της γης
	Ο τελικός στόχος της αρχής GEMINI είναι να μην υπάρχει καλύτερος σταθμός παραγωγής ηλιακής ενέργειας, ούτε καλύτερη στέγαση στο ίδιο έδαφος.

Οικισμοί ταχείας φόρτισης εκτός δικτύου
	Μπορεί να ξεκινήσει μικρό, κάπου σε ένα χωριό, με ένα μόνο σπίτι GEMINI με ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό υπόστεγο και φόρτιση 100 kW DC.

Γεωργία: Πόσα τετραγωνικά μέτρα χρειάζεται ένας άνθρωπος για την τροφή του;
	Η ανθρωπότητα ξεκίνησε ως κυνηγοί και συλλέκτες. Πριν από 12.000 χρόνια, 500.000 m² έως 2.500.000 m² ανά άνθρωπο. Με τη γεωργική επανάσταση, η χρήση της γης μειώθηκε κατά 2 μεγέθη.

Συμπέρασμα
	Όλες οι παράμετροι βρίσκονται σε συνεχή μεταβολή. Πρέπει να ελέγχουμε όλες τις παραμέτρους και να προβλέπουμε την εξέλιξη για το προβλέψιμο μέλλον.

Αναφορές
	Ειδήσεις και δηλώσεις σχετικά με τρέχοντα θέματα που αφορούν την ενεργειακή μετάβαση, την προστασία του κλίματος και την αναγκαία ανάπτυξη προς την παγκόσμια ευημερία.