Reto M. Hummelshøj Energieffektivitet og Innovation

Transkript

1 24 timer med Elforsk Udnytter du varmen fuldt ud? Termisk lagring og bygninger Reto M. Hummelshøj Energieffektivitet og Innovation 1

2 Appetizer termisk energilagring i bygninger Overblik over muligheder Hvorfor lagre energi Hvad opnår man med lagring Inspirere til at tænke kreativt så vi bedre kan udnytte alle vore ressourcer Lager 2

3 Fremtidens energisystem => Smart City Det handler om: Grøn omstilling med øget indpasning af vedvarende energi, såvel centralt som distribueret i bygninger Da sol og vind ikke produceres jævnt over tid skal vi indarbejde: 3 Lagring (elektrisk og termisk) Lastudjævning Flexibilitet så vi kan flytte forbrug tidsmæssigt og synergier (mellem el & varme og køling & varme) Sensorer og styringsmuligheder IOT Smart Grid => Smart Buildings => Smart City (alle elementer skal spille aktivt sammen) Bygninger kommer til at spille en mere aktiv rolle

4 Energilagring og udjævning af forbrug hvorfor? Udnytte (vedvarende) energi bedst muligt Undgå at overskuds-el (primært vindenergi) eksporteres billigt til udlandet, fremfor at udnytte den herhjemme i decentrale fleksible løsninger Undgå høje spidseffekter i elnettet (og andre forsyningsnet) Spare udgifter til forstærkning / udbygning af net 21 JUN LASTUDJÆVNING OG ENERGIBESPARELSER VED ENERGILAGRING I BYGNINGEN

5 Hvorfor lagre energi i bygninger Vil kan i bygningerne hjælpe forsyningssystemerne, Elnet (udjævne og tidsforskyde forbrug, reducere spidslast og udnytte overskudsel) Fjernvarmenet (reducere stikledningsdimensioner, sænke temperaturen og reducere tab) og de tekniske installationer med at sikre indeklimaet omkostningseffektivt Opvarmningsanlæg (effektbehov i en tung bygning er ca. 8% mindre end i en let) Køleanlæg (med termoaktiv lagring i konstruktioner TABS, reduceres kølespids ca. 30%) Ventilationsanlæg (med TABS kan ventilation i kontor reduceres med ca. 70%) Brugsvands anlæg (hvis energien til brugsvandsopvarmning tappes helt jævnt behøver effekten ikke være større end 1 kw) => fjernvarme buffer som alternativ til VVB 5

6 Nogle simple metoder til udnyttelse af passiv varmelagring i konstruktioner Pumpe stop på varmeanlæg 2-6 timer Ventilator stop - kortvarigt Forskydning af setpunkt på elektroniske rum/radiatortermostater Varmepumpestyring afhængig af prissignal på elnet og egen solcelle produktion Rumtemperatur kan varieres 2-3K med 0,5K/h Aktivering af typisk kwh pr bolig 6

7 Med let kontorbyggeri kan der være behov for køling og opvarmning samme dage 7

8 Termisk masse kan udnyttes passivt fx med naturlig ventilation over nedhængt loft 8

9 Termoaktiv lagring i etagedæk prefab eller in-situ Basis opvarmning med o C varmt vand ca. 35 W/m 2 Køling med o C afkølet vand ca. 45 W/m² Fungerer med nedhængt loft med reduktions faktor PSO ELFORSK projekt Termomax Spæncom 10

10 Frikøling hele året, og mekaniske kompressorkøleanlæg behøves måske ikke 80% besparelse (eftervist i Green Lighthouse) Hverdage Timer over Timer i alt Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

11 Synergi: Overskudsvarme fra rum med kølebehov og serverrum kan lagres i gulvvarme anlæg Viborg Rådhus Skuespilhuset 12

12 Lagre kan have mange former Lavtemperatur lagre: Bygningskonstruktioner PCM i units eller byggekomponenter 13 (PCM =fase skiftende materiale) Islager i kombination med varmepumpe Borehulslager evt. med styret underboring Aquifer (grundvandslagring) Tanke Højtemperatur lagre Buffer tank med elpatron Keramisk masselager - elopvarmet

13 Koldt lager og varmepumpe med med PV-T som energi absorber afprøves i PSO projekt på DTU og EU projektet READY Varmepumpe 14 Varmt lager Koldt lager

14 Hvad byder fremtiden? Kombination af mange nye teknologier decentralisering og disruption Kompleksitet der skal kunne styres 3 vigtige elementer i fremtidens energisystem: Fortsat energieffektivisering Indpasning af decentrale varmepumper Energilagre Energilagring er afgørende for fortsat effektivisering og øget indpasning af vedvarende energi Varmepumpe Energieffektivisering Batterier 15

15 Tak for opmærksomheden Spørgsmål? 16