Varmepumpedagen 2013 Varmepumper i Smart Energy systemer

Transkript

1 Varmepumpedagen 2013 Varmepumper i Smart Energy systemer Kim Behnke, Forskningschef, Energinet.dk kbe@energinet.dk

2 Målrettet dansk klima- og energipolitik % vind 42 % VE 50 % vind 70 % VE 0 % kul og oliefyr 100 % VE el varme 100 % VE energi Det kan kun lade sig gøre, hvis vi lagre store mængder el 2

3 Electricity prod. (TWh/år) Elektricitetsproduktion i vindkraft scenariet Fluktuerende elproduktion Fluktuerende elproduktion År Windpower Photovoltaic Wavepower Gas renewables Biomass CHP Waste CHP Natural gas Oil CHP Coal 3

4 Elproduktion med 50 % vindkraft i % vindkraft (p.a.) og elproduktion fra kraftvarmeværker i klassisk januar måned med varmebehov Elproduktionen vil overstige forbruget med 62 % Eloverløb (ikke dansk anvendt el) bliver 40 % af vindenergien MW Der skal eksporteres MW i visse timer 4

5 El produktion og energilagring i den fossile verden Endstedværkets kullager proces og lager er afkoblet ton kul = ca. 1 års max. forbrug = ca. 300 mio. elbiler (EV) Termisk og mekanisk inerti giver desuden systemydelser til elsystemet 5

6 Lagring af el vejen til 100 % vedvarende energi Elektricitet skal bruges når det produceres! Nedlukning af vindkraft og solenergi må ikke være normal drift El kan lagres til senere brug men det indebærer tab Sammentænkte løsninger mellem el-gas-varme kan minimere tabet Den mest effektive form for ellagring er virtuel lagring Flytte fleksibelt forbruget i tid indenlandsk eller i udlandet Den billigste form for ellagring er vandkraft i udlandet Kræver gode udlandsforbindelser mod nord Den miljømæssige løsning er at fortrænge fossile brændsler Lagre el i anden energiform fx til transport og varme (varmepumper) Den optimale løsning er at gemme el som gas Gas kan omsættes til el og varme, når VE-produktionen ikke genererer el 6

7 2020 Nyt og stort elforbrug til CO 2 fortrængning Vind til varme - konvertering private oliefyr bør konverteres til varmepumper med Smart Grid op til inden Resten til biomasse og fjernvarme. 60 % af alle danske bygninger anvender fjernvarme fra varmekraft Store varmepumper (større end 100 MW) bør integreres i de større fjernvarmeområders transmissionssystemer Elkedler (elpatroner) kan gør nytte i fjernvarmesystemer der er allerede installeret 300 MW Vind til vejen - transportsektoren Plug in Hybrid biler og elbiler Infrastrukturen er på plads; elforsyning, IT-systemer og Smart Grid applikationer bliver udrullet landsdækkende de næste 2-3 år Vind til lager helst med små tab El til gas - Power to Gas (P2G) konvertering har primær fokus for storskala lagring af energi med igangværende FUD projekter. Store batterier, CAES (trykluftlager) og andre lagerteknologier er relevante for FUD projekter 2. oktober 2013 Varnmepumpedagen

8 Totalomkostning over 5-års periode Potentialer for individuelle varmepumper Totaløkonomien for udvalgte teknologier. Totaløkonomien er her defineret som omkostningen set over en 5-års periode ud fra en antagelse om, at brugeren vil skelne til økonomien i en lidt længere tidshorisont end blot det første år efter købet Oliefyr Træpillefyr Jordvarme VP Luft-vand VP Forsyningssikkerhedsafgiftens indfasning er medregnet Evt. ny biomasseafgift er ikke indregnet. Afskrivning og renter Brændselsudgift Vedligehold 8

9 Opdateret potentialer for individuelle varmepumper Antal varmepumper i hvert scenarie (afrundet) Høj vækst Mellem vækst Lav vækst Opdateret analyse fra Dansk Energi, DONG Energy og Energinet.dk Scenarier: Lav Mellem Høj vækst i antal individuelle varmepumper Potentialer ved 6 kw pr. enhed og energiforbrug på kwh om året Anholt havvindmølleparken leverer MWh/år År Antal Effekt (MW) Energi (MWh)

10 Smart Grid fra producent til forbruger Ikke kun for husstande, men også for industri, virksomheder, serviceerhverv etc. Reguleret forretning Kommerciel forretning 10

11 Den danske Smart Grid model - DanGrid Optimal anvendelse af alle distribuerede ressourcer (DER) Både TSO og DSO kan aktivere de distribuerede ressourcer Aggregatorer og balanceansvarlige er nøgleaktørerne Først marked og så mulig teknisk aktivering for balancering af elsystemet Der bliver en ny markedsplatform for fleksible ressourcer styret af DSO rne 11

12 IKT gør elsystemet intelligent Internationalt peges særligt på to standarder til smart grid, som hver især har en række delstandarder og beslægtede standarder. Den ene er IEC som oprindeligt blev udviklet til brug i transformerstationer, men som i dag er udvidet til en lang række andre områder, fx DER-enheder. Informationsmodellen i IEC er baseret på de såkaldte Logical Nodes hvormed information kan struktureres harmoniseret. Den anden er IEC som oprindeligt blev udviklet til brug i kontrolrum, men som i dag via beslægtede standarder dækker en lang række systemmæssige aktiviteter i elsystemet, fx elmarkeder. Informationsmodellen i IEC hedder Common Information Model CIM. Der pågår en harmonisering af de to informationsmodeller med henblik på at definere en samlet informationsmodel for hele elsystemet og dets tilknyttede komponenter og processer 12

13 Internet Markedet Organisering af DER og kommunikation platform CHP Logical Nodes COM CIM Balance ansvarlig PV COM Aggregator EV COM DSO HP COM TSO IEC61850 IEC61970 Elsystemet Kunder DataHub 13

14 Varmepumpe FUD-projekter Eksempler på projekter, der arbejder med små individuelle varmepumper Sommerhuse og smart grid et plug n play-koncept (Neogrid Technologies) READY - Smart Grid ready VPP controller til varmepumper (NEAS Energy) DREAM projektet (DTI) Smart Grid Open testordning for Smart Grid komponenter (DTI) Varmepumper et aktiv i fremtidens energisystem (Teknologisk Institut) Varmepumper og elforbrug betydning af ændrede komforttemperatur (SBI) Varmepumper et aktiv i fremtidens energisystem (DTI) Intelligent fjernstyring af individuelle varmepumper (NEAS Energy) Varmepumper og elforbrug betydning af ændrede komforttemperaturer (AAU) Styr din varmepumpe (Energinet.dk) SDVP2, Styr din varmepumpe version 2 (INSERO Energy) HPCOM = nyt projekt 14

15 Organisering af Varmepumpe-relationer Brancheforeninger Projekter med støtte fra Energistyrelsens pulje Mulighed for krav om anvendelse af standarder og samarbejde for varmepumpeområdet Intelligent Energistyring IES A.M.B.A Demoprojekt 1 Demoprojekt 2 Demoprojekt n HPCOM ForskEL-projekt Projektledelse Branchedeltagelse Teknologisk Institut EURISCO DataHub IT- og Datarelationer Afregningsforhold Energinet.dk Forskrifter Markedsudvikling Standardisering FUD projekter Entydig organisering i takt med at antallet af demoprojekter stiger 15

16 Hvis det virker i LEGO. 16