Fra Vindkraft til Varmepumper

Transkript

1 En kort gennemgang af projektet Ole K. Jensen Energinet.dk 1

2 Disposition: En kort gennemgang af projektet Erfaringer og fremtiden Fem spørgsmål 2

3 Projektet Energistyrelsen og Energinet.dk har sammen med 2 projekter under ForskEl-programmet arbejdet på demonstration og test af styring af individuelle varmepumper i ca. 300 husstande i Danmark. Fremtidens energisystem, der er frit for fossile brændsler, betyder at store områder indenfor blandt andet transport og opvarmning bliver elektrificeret Fossilfrihed i el- og varmeforsyningen i 2035 betyder omfattende omstilling af dele af varmeforsyningen, hvor bygninger i dag opvarmes med oliefyr. Heraf ligger de bygninger ligger i fjernvarme- eller naturgasområder Varmepumper er gunstige i forbindelse med oliefortrængning 3

4 Hvorfor Omstillingen fra olie og gas til elektrificering af flere samfundsområder stiller krav om øget styring af elsystemet og større fleksibilitet i forbruget Derfor har vi brug for Smart Grid og fleksibelt elforbrug, som kan optage og udjævne de stigende mængder vindkraft, der allerede i 2020 forventes at udgøre 50 pct. af elforbruget i Danmark Varmepumpeprojektet "Fra Vindkraft til Varmepumper" er netop iværksat for at undersøge mulighederne for, at elforbruget til varmepumper kan bringes til at agere fleksibelt ud fra markedsforhold: Kan det faktisk lade sig gøre at skubbe dele af elforbruget væk fra spidserne? Kan varmepumper levere reguleringsydelser, der kan mindske behovet for netudbygninger? 4

5 Hvem Energinet.dk s ambition var at tilvejebringe en fælles standardiseret og åben it-platform, hvor medvirkende projekter under ForskEl kunne lave forsøg med styring og overvågning af varmepumpeinstallationerne. Og det er lykkedes: Teknologisk Institut m.fl.: Varmepumper et aktiv i fremtidens energisystem: Hvor stort et forbrug kan den enkelte husstand flytte ved at reagere på prissignaler? Samt hvilke styringsstrategier der er samfundsøkonomisk optimale? -> afsluttes 2013 Nordjysk Elhandel m.fl.: Intelligent fjernstyring af individuelle varmepumper: Hvordan kan individuelle varmepumper puljes og styres af en balanceansvarlig? Perspektiverne for den type styring er enorme i forhold til fremtidens behov i elsystemet -> Ready Smart Grid Ready VPP controller for heat pumps 5

6 Energinet.dk s del: Demonstratorium Udvikling af Open Source datalogger og styringsboks til eftermontering i en varmepumpeinstallation -> Smart Grid Ready varmepumpe Udvikling af central serverløsning, der opsamler data og sender styreordrer til styringsboksen i varmepumpeinstallationen (IEC-norm for styreinterface) Udvikling af central webservice med online data for elsystemet, spot og regulerkraftpriser fra Nordpool og vejrprognoser fra DMI til brug for fastlæggelse af styringsstrategi Udvikling af metode til varmeenergimåling vha. gængse thermofølere og flowsensorer fra Grundfos Udvikling af hjemmeside til projektets deltagere 6

7 Præsentation & visualisering Kommercielle aktører off line webservice Vejrprognoser Elsystemets prissignaler Evt. Styring & kontrol Kommercielle aktører On-line Kommunikationsserver Tids serier Stam data webservices Husets signaler Home automation Gadgets webservice Secure connection Gateway Styreboks Varme pumpe Netselskab Hoved elmåler Bielmåler 7

8 8

9 Præsentation & visualisering Kommercielle aktører off line webservice Vejrprognoser Elsystemets prissignaler Evt. Styring & kontrol Kommercielle aktører On-line Kommunikationsserver Tids serier Stam data webservices Husets signaler Home automation Gadgets webservice Secure connection Gateway Styreboks Varme pumpe Netselskab Hoved elmåler Bielmåler Eftermonteret udstyr er dyrt! introducerer fejlmulighed bedre integration med VP ved medfødt udstyr 9

10 Hjemmesiden Fra Vindkraft til Varmepumper Præsentation & visualisering Kommercielle aktører off line webservice Vejrprognoser Elsystemets prissignaler Evt. Styring & kontrol Kommercielle aktører On-line Kommunikationsserver Tids serier Stam data webservices Husets signaler Home automation Gadgets webservice Secure connection Gateway Styreboks Varme pumpe Netselskab Hoved elmåler Bielmåler 10

11 Erfaringer - privatøkonomi Største gevinst ligger i teknisk optimering af drift Det er muligt at flytte forbrug væk fra timer med høje elpriser Beregninger på markedsdata for viser, at et standardhus med 18,1 MWh varmeforbrug kan spare ca. 120 kr./år ved at flytte elforbruget fra de dyreste timer til timer med gennemsnitlige priser for driftsdøgnet Fleksibiliteten falder om vinteren; men kan øges igen ved driftsplanlægning efter vejrprognoser Gives forbrugeren mulighed for at agere på regulerkraftpriser og differentierede nettariffer, kan den årlige besparelse blive op mod 500 kr. Det er samlet set muligt at spare 5 til 15 øre/kwh på el til varmepumpen, hvis driften overvåges og styres automatisk, og de rette afregningsmodeller udvikles

12 Erfaringer - samfundsøkonomi Fleksibelt elforbrug som stand-alone tilbud har den svaghed, at privatøkonomien ikke er gunstig, og der er samfundsmæssigt behov for koordineret optræden i markedet Fleksibelt elforbrug kan leveres individuelt; men giver størst gevinst ved at flere installationer puljes i Virtual Power Plants og optræder som regulerkraft-enheder Dermed reduceres behovet for netforstærkninger og øget produktionskapacitet i forlængelse af den ønskede elektrificering af rumvarmebehovet De samfundsøkonomiske gevinster er betydeligt større end de privatøkonomiske Heldigvis er der private incitamenter til at realisere det samfundsmæssigt bedste

13 Fremtiden Energinet.dk s drift og udvikling af IT-platformen udløber med udgangen 2012 Der er imidlertid stor bevågenhed omkring platformens muligheder som demonstratorium for Smart Grid tankegangen og videreudvikling af styringskoncepter Der er også igangværende ForskEl projekter, der løber ud over 2012, der har interesser i driften af IT-platformen Konstateret behov for standardisering eller håndtering af forskellige standarder for online-kommunikation Energinet.dk overdrager platformen til projektets interessenter, der netop er ved at samle en projektorganisation til videreførelse og videreudvikling...

14 Fem svar 1. Hvilken innovation har fundet sted i projektet? Smart-Grid-Ready varmepumper, koncept for fjernstyring og driftsovervågning 2. Hvor stort er potentialet og hvordan passer teknologien ind i det fremtidige grønne energisystem? Umiddelbart boliger, styring relevant for andre områder tillige. Og klokkeklar adresse til grønne energisystem 3. Hvordan kan teknologien bidrage til dansk grøn vækst og beskæftigelse?? -> Nye forretningskoncepter, fx opvarmning i stedet for el til opvarmning 4. Kan teknologien eksporteres? Givetvis, DK foregangsland pga. høj vindandel i produktionen 5. Hvilke aktiviteter og forsknings- og udviklingsområder skal der fokus på for at understøtte udbredelsen af teknologien? Industristandard for Smart-Grid-Ready varmepumper Demonstratorium for styring af fleksibelt elforbrug

15