ForskEL Intelligent Fjernstyring af Individuelle Varmepumper Erfaringsseminar Vind til Varme Energinet.dk 8. maj 2012

Transkript

1 ForskEL Intelligent Fjernstyring af Individuelle Varmepumper Erfaringsseminar Vind til Varme Energinet.dk 8. maj 2012 Styring af varmepumper i forhold til elmarkederne Oplæg v/ Projektleder Lotte Holmberg Rasmussen, Nordjysk Elhandel

2 Intelligent Fjernstyring af Individuelle Varmepumper IFIV ForskEL-2010-projekt (PSO-midler) Projektperiode: Total Tilskud Samlet budget for projektet 7 mio. kr. 5 mio. kr. Partnere: Nordjysk Elhandel, Aalborg Projektleder. Markedsmodeller, afprøvning Neogrid Technologies, Aalborg Softwareudvikling, kommunikation, serverapplikation Aalborg Universitet Institut for Elektroniske Systemer Matematisk modellering, styringsalgoritmer Aros Teknik, Århus Varmepumper, tank, solvarme, bygninger, brugerkontakt EURISCO, Odense Standardiseringsarbejde

3 Hvad var udgangspunktet? Integrering af vind vha. varmepumper Udvikling af VPP (mange styres som én), dvs. aggregering - ITværktøj til sammenbinding af varmepumpestyring og balanceansvarlig Flytning af forbrug ift. elmarkederne Plan for varmepumpernes kørsel Forbrugernes komfort opretholdes Forretningsmodeller (økonomiske gevinster til balanceansvarlige og forbrugere) Standardisering - informationsmodeller Brugerkontakt / opsætning ift. styring

4 Udgangspunkt Balancering af produktion og forbrug Anvendelse af varmepumperne i elmarkederne NordPool TSO - Energinet.dk Balanceansvarlig Producenter Forbrugere Forudsigelse af forbruget og styring af det

5 Opbygning af system til styring af varmepumper Styrdinvarmepumpe.dk Vejrprognoser El-systemets prissignaler Andre prognoser Data til udvikling og test Balanceansvarlig Liab XML VPP-Server Dedikeret elmåler Balanceansvarligs IT-system Kommunikationsserver VPN tunnel Styreboks AddOn Sensorer Varme pumpe

6 Styringsstrategier Planlægning af driften i morgen (inden kl. 12, da der skal købes strøm på NordPool) Spotpriserne de kommende dage (prognoser) Varmebehovet de kommende dage Husets karakteristika: isolering, tidskonstant, varmeakkumulerinsevne enten i tank eller i konstruktion Antal beboere i huset Beboernes forbrugsvaner Beboernes krav til indetemperatur og komfortgrænser over døgnet Vind, sol og temperaturprognoser for de næste dage Regulering af elforbruget indenfor driftsdøgnet Varmeforbruget afviger det indeværende døgn fra det der blev forudsagt? Som førsteprioritet sikres øjeblikkelig temperatur i huset (indenfor komfortbåndet), og tilstrækkeligt indhold i varmtvandstanken Planen opdateres løbende dvs. + alle parametre under Planlægning af driften i morgen Manuel regulering (15 min.) Opvejning af regulering i dag ift. senere ubalancer og spotpriser i morgen Hvilken diskomfort kan tåles ift. besparelser / fortjeneste? På sigt: Intern balance hos den balanceansvarlige

7 Hvad gør projektet (helt) specielt? Forudsigelse af forbruget time for time det kommende døgn for det enkelte hus Prognoser anvendes til at købe el i spotmarkedet (konsekvensen er kendt) Dvs. kendskab til konsekvensen af normaldrift Løbende opdatering af forbrugsplan ift. brugernes komfort Prognose for fleksibilitetsevne for varmepumperne til regulerkraftmarkedet Aggregering i VPP og fuldstændig integrering til balanceansvarliges IT-system Muligheder for videreudvikling

8 Resultater Udvælgelse af husene Først valgte vi nogle meget forskellige huse Nogle er skiftet ud da vi ikke kan styre på dem Der er begrænsningerne i kommunikations- og styringsmuligheder for den enkelte varmepumpe Af 13 kunne kun 4 anvendes Sidst er der kommet 8 nye til som formodentlig kan anvendes Hvorfor er der så mange vi ikke kan styre på?? Fokushuse (21 stk.) År 1791 til m 2 2 voksne 2 v + 3 børn Mursten udvendigt som regel tunge indervægge De fleste gulvvarme ¾ gulvv. som vigtigste opvarmningsform Halvdelen brændeovn (vanskelige at undgå) Danfoss, Vølund, Bosch/IVT, DVI, ECO Heat og Eviheat Jordvarme undtagen én Få med solvarme Brugvandstank l Enkelte akk.tank ( )

9 Tekniske resultater (se præsentation af Henrik Lund Stærmose)

10 Forretningspotentialer nye rammer Foreløbige beregninger på varmepumper (forbrug 6000 kwh/år) Lille besparelse ved deltagelse i spotmarkedet ( kr./år) Dobbelt ved deltagelse i regulerkraftmarkedet Flere skal have del i kagen Men vi SKAL kunne styre nyt forbrug Der er derfor brug for ændrede rammer Timeafregning! Mulighed for mindre forbrugeres deltagelse i spot og regulerkraftmarkederne Dynamiske tariffer og afgifter Krav til at varmepumper skal kunne styres Mere konkurrence på detailmarkedet Netselskabernes deltagelse i Smart Grid for at undgå netforstærkninger Samspil mellem alle aktører Demonstrationsprojekter for at vise hvordan vi kan styre varmepumper, elbiler og andet fleksibelt forbrug i markederne Vigtigt at forbrugerne ikke skal involveres daglig - det skal køre automatisk

11 Konklusion Vi kan forudse forbruget - lægge en plan! Vi styrer og det virker! I virkeligheden! - Uden at det går nævneværdigt ud over komforten (nogle har frosset en lille bitte smule) Ting tager tid endnu mere i den virkelige verden Der er udviklingsmuligheder! Standardisering: Vigtigt at få kommunikation og styringskoncepter ens for alle typer af varmepumper Økonomien er kompliceret og rammerne ændrer sig hele tiden Kommunikationsplatformen er anvendelig til demonstrationsprojekter til at få erfaringer. En ny løsning skal dog udvikles til masse-implementering

12 Fremtidig udbud og efterspørgsel efter fleksibelt forbrug Meget usikker! Markederne ændrer sig Udbud af og efterspørgsel efter systemydelser vil ændre sig Udbud og efterspørgsel vil bestemme fremtidige priser Mere vind > Større behov for systemydelser (f.eks. regulerkraft) Større prisdifferencer > Mere fleksibelt forbrug > Lavere priser for systemydelser og udglatning af spotpriser >Færre incitamenter til at udvikle fleksibelt forbrug = Der vil opstå en balance mellem udbud og efterspørgsel First movers vinder ofte Mere vind Mere fleksibelt forbrug

13 Fortsættelsen - Ny ForskEL-bevilling READY - Smart Grid Ready VPP Controller for Heat Pumps Flere varmepumper automatiserede processer og styringer Den gode installation ift. styring Optimering på tværs af mange varmepumper Netbelastninger Brugerinvolvering Input fra netselskaberne. Der nedsættes en arbejdsgruppe bestående af 5-10 netselskaber. Signaler fra minimum et netselskab gerne flere på baggrund af begrænsninger i netbelastningerne virkelige eller simulerede Kommunikationsmuligheder Analyser o Netselskabernes muligheder for at prissætte besparelser i fremtidige netforstærkninger o Eventuelle konflikter mellem markedsdeltagelse og begrænsninger i distributionsnettet o Kommunikationsmodeller både tekniske og markedsmæssige Projektet starter 1. juni 2012