能源系统2050：能源转换的开源解决方案

能源系统2050″是亥姆霍兹协会的研究领域能源的主动，旨在开发有形和可用的发现和技术解决方案。

Helmholtz协会的研究倡议提供了策略，技术和开源工具。

为了促进全球气候保护，德国必须迅速，全面地减少化石能源的使用，并相应地改变能源系统。Helmholtz协会的研究倡议“能量系统2050”已经研究了如何且意味着这可以实现这一点。其中一位合作伙伴是卡尔斯鲁赫理工学院（套件）。在柏林的最后一次会议上，参与研究中心的科学家介绍了他们的结果。

由于工业化国家决定将气候中立达到2050年，作为工业化国家面临着巨大的挑战：组织能源系统的全面和可持续转型，同时确保为日常生活提供稳定的能源供应，为行业，以及中央通信和运输基础设施的运作。在研究举措“能源系统2050”（ES2050）的框架内，亥姆霍兹协会的科学家们已经开发了改善气候保护和提高供应安全性的具体策略和技术方法。这些已经被政治和行业接受了。

“能源系统的气候友好转型需要足够的技术和明确的系统解决方案。在“能源系统2050”中，我们不仅在开发它们方面并不成功。我们还在实际运作中测试了它们，并详细说明了它们的使用策略，“亥姆霍尔茨协会研究倡议，研究领域协调员能源和套件总统的研究领域协调员能源教授。“我们的研究倡议汇集了八个研究中心的能力，使能源过渡成功。”

套件校园中的能源实验室2.0是欧洲最大的可再生能源研究基础设施。在这里，研究专注于环保能源生产商和存储方法的智能互连。

亥姆霍兹协会主席Otmar D. Wiestler教授说：“当地，国家和国际能源系统必须尽可能快地切换到可再生能源。这不仅是应对气候变化和不断降低环境的重要一步。在再生能源系统的帮助下，我们还可以以低成本生产能量而不依赖进口。“能源系统2050”的倡议清楚地表明，亥姆霍兹联合会符合其使命来对解决社会面临的大挑战进行尖端研究的使命，可以符合其基本贡献。“

能源转换的策略，技术和开源工具

研究举措于2015年推出，为能源系统转型作出相关和前瞻性贡献。170科学家在团队中进行了研究，这些团队专注于一块能源过渡难题。基于德国能源系统的全身分析，在2050年之前，它们在经济上高效和气候友好的转型路径。这项工作是通过研究未来电网的建筑和安全性以及能量系统中的氢气和生物能源集成的研究。此外，诸如氧化还原流量储存系统，沼气设施或用于重新转化的合成气和沼气的燃气涡轮机的电网组件是研究的受试者。研究人员详细测试了技术，并系统性地分析了它们的互动。因此，发现了用于扇形耦合的最佳“团队参与者”，包括结合热电电源的技术。此外，制造了以生命周期为导向的可持续性分析。除了成本和二氧化碳排放外，这种分析在例如生成生物残留物的燃料时考虑其他生态和社会因素。

为了对系统级进行动态实验，ES2050的研究人员建立了大规模的研究基础设施网络，包括套件校园内的能源实验室2.0和ForschungszentrumJülich（FZJ）的生活实验室能源校园。这些能量系统的详细模型同时配备了自己的网格基础架构和电源到X设施，住宅建筑和运输系统组件。物理模型与能量系统的智能扩展的虚拟结构密切相关。在“数字双胞胎”的帮助下，可以将系统组件集成在实验中，尽管它们尚不存在 - 例如，未来的氢基础设施。该研究计划理解其建模工具，数据集和基准测试作为开放生态系统的一部分，并使它们作为开放来源提供。该“能源转换的工具包”由大型传输电网运算符使用。

对能源转型的可持续贡献

在能源领域的气候中立仍然是很长的路要走，但改变已经开始：例如，据联邦环境局称，2019年，可再生能源在总功耗中的可再生能源的份额为37.8％以上的42.1％。研究举措“能源系统2050”的结果可以增强这种动态趋势，并延伸它以覆盖外壳，运输和工业部门。研究倡议“能源系统2050”由亥姆霍兹协会的研究领域能源推出。合作伙伴是德国航天中心（DLR），Forschungszentrumjülich（FZJ），赫尔默尔兹中心（GFZ），赫尔默斯博士（HZB），赫尔默斯博士（HZB），Helmholtz Center Dresden-Rossendorf（HZDR），Max Planck Institute用于等离子体物理（IPP相关），以及亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）。