Het project, SynErgie genaamd, is getest in Augsburg en omgeving, waar een representatieve dwarsdoorsnede van de Duitse industrie aanwezig is, waaronder bedrijven uit de machinebouw, metaalproductie, metaalbewerking, papier-, chemie- en kunststofsector. Hernieuwbare energie is momenteel goed voor ongeveer 35 procent van de totale stroomvoorziening in de regio.
Het idee is om de stroomvereisten van de industrie aan te passen aan de werkelijke opwekkingscapaciteit. Hierbij worden productieprocessen die veel elektriciteit verbruiken ingepland voor periodes met veel zon en wind. Wanneer wind en fotovoltaïsche opwekking afnemen, wordt de voorkeur gegeven aan installaties met een laag stroomverbruik. In specifieke gevallen kan het gebruik van energie-intensieve machines ook tijdelijk worden teruggeschroefd.
Gedurende de tests bleven de bedrijven in de regio hun productiedoelstellingen halen.
Het onderzoeksteam richtte zich primair op energie-intensieve planten en processen. "Vooral die sectoren die veel energie verbruiken, hebben fabrieken en apparatuur die energie-adaptiever kunnen worden gemaakt", legt onderzoeksmedewerker Stefan Roth uit. "En gezien de omvang, heeft dit een tastbaar effect op het stroomvoorzieningssysteem."
Processen die bijzonder energie-intensief zijn, zijn onder meer smelten in gieterijen, vormen bij de staalproductie en pulpproductie in de papierindustrie. Onderzoekers wilden ook ontdekken of maatregelen om energie-adaptieve productie te implementeren een impact hadden op de output en op de energiebalans. Dit is vooral relevant wanneer de productie tijdelijk wordt teruggeschroefd en vervolgens weer wordt opgevoerd, omdat het vaak veel stroom kost om productiemachines opnieuw op te starten. Het team gebruikte simulaties om de impact te analyseren die een grotere flexibiliteit in stroomvereisten zou hebben op productiedoelstellingen, efficiëntie, de prestaties van productiemachines en de algehele energiebalans van het bedrijf als geheel.
"De resultaten laten zien dat energie-adaptieve productiefaciliteiten kostenefficiënt kunnen worden gemaakt en dat de koolstofvoetafdruk van het totale systeem kan worden verkleind. De implementatie in de regio Augsburg had een impact op de regionale energiebalans die vergelijkbaar is met die van een middelgrote energiecentrale op fossiele brandstoffen", zegt onderzoeksmedewerker Jana Köberlein. "Bovendien, als gevolg van het grotere aandeel hernieuwbare energiebronnen in de brandstofmix, daalt bovendien de CO2-uitstoot door energieopwekking."
Hoe krijgen bedrijven up-to-date informatie over het niveau van stroomopwekking? Hierbij kunnen gegevens van energiebeurzen een rol spelen, aangezien fluctuaties in het opgewekte rendement een direct effect hebben op de prijs van elektriciteit. Op platforms als Epex Spot is de megawattprijs onder meer afhankelijk van het moment waarop het stroom wordt verbruikt.
Het idee achter energie-adaptieve productie is daarom dat de eigen Enterprise Resource Planning (ERP) -systemen van de bedrijven niet alleen bedrijfsinterne gegevens moeten bevatten, maar ook de actuele energieprijs en prognoses over de toekomstige bewegingen. Hierdoor kan de productieplanning operaties plannen op basis van alle relevante parameters en gegevens – en daarmee de energiekosten verlagen zonder de productiedoelstellingen in gevaar te brengen of de productkwaliteit in gevaar te brengen.
"Productieplanning die dynamisch is afgestemd op de energiemarkt is de sleutel tot het implementeren van energie-adaptieve productie", zegt onderzoeksmedewerker Lukas Bank. "Door een wiskundig model te maken van individuele processtappen samen met de beschikbaarheid van de fabriek en leveringstermijnen, kan een algoritme vervolgens een productieplan opstellen dat is geoptimaliseerd voor kosten, en dit plan kan grafisch worden weergegeven."
SynErgie is dus in eerste instantie aantrekkelijk voor energie-intensieve bedrijven. In de toekomst kunnen kleine en middelgrote ondernemingen echter ook profiteren van dit nieuwe systeem, aangezien het hen in staat zou kunnen stellen om bijvoorbeeld dure periodes van piekbelasting te vermijden of hun eigen capaciteit op de markt te brengen wanneer die veel geld waard is.
Als de industrie erin slaagt zijn elektriciteitsverbruik aan te passen aan het werkelijke opwekkingsniveau, dan zullen energiebedrijven minder conventionele elektriciteitscentrales nodig hebben om fluctuaties in opwekkingscapaciteit op te vangen en zal de noodzaak om het elektriciteitsnet snel uit te breiden ook minder urgent worden. Tegelijkertijd zorgt een intelligente technologiemix ervoor dat er beter gebruik wordt gemaakt van regionale opwekkingscapaciteit.
Megaohmmeters op batterijen. Het aanbod werkplaatsuitrusting van TME omvat onder meer professionele apparaten van Fluke.…
De HCX oliepeilglazen van Elesa+Ganter bieden een geavanceerde oplossing voor industrieel onderhoud en productie. Deze…
Een kleinschalig en compact apparaat, Fuze, gebouwd door de Amerikaanse startup Zap Energy heeft plasma…
Al 15 jaar is het Festo Bionic Learning Network gefascineerd door vliegen. Het team heeft…
Kwantummechanische verschijnselen zoals radioactief verval, of algemener: ‘tunnelen’, vertonen intrigerende wiskundige patronen. Twee onderzoekers aan…
Een nieuwe ultragevoelige glasvezelsensor kan deeltjes met een diameter tot 50 nanometer detecteren. In de…