LagringsProjekt støttet af Elforsk. Deltagere: Lithium Balance NILAN Teknologisk Institut

Relaterede dokumenter
Udnyttelse af solcelle-el i batterier og varmepumpe i énfamiliehus Projektet er støttet af ElForsk Deltagere: Lithium Balance NILAN A/S Teknologisk

Solceller og lagring af elektricitet

Optimal udnyttelse af solcelle-el i énfamiliehus

solceller i bygningsreglementet

Energilagring fleksibilitet i elforsyning. Lagring af solcelle-el med batterier og varmepumpe

Svend Erik Mikkelsen, COWI 1 NOVEMBER 2017 SOLCELLER KOMBINERET MED BATTERIER

ELFORSK projekt nr Udnyttelse af solcelle-el i énfamiliehus med batteri og varmepumpe

Reto M. Hummelshøj Energieffektivitet og Innovation

Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 2. Skitsering af VE-løsninger og kombinationer

Nulenergi- eller plusenergibygninger med varmepumper - er det mulig? Gilbert Jensen, Næstformand DSF & CEO Free Energy A/S

Kombinerede solvarme- og varmepumpeanlæg. Ivan Katić, Energi & Klima Teknologisk Institut, september 2013

Videncenter for energibesparelser i Bygninger er sparringspartneren for håndværkeren, rådgiveren, brugere og bygningsejere

Beregning af egetforbrug m.v.

Bygninger og Smart Grid

Varmepumper i fremtidens energisystem.

Varmepumper tendenser og udvikling. Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik

SOLCELLER energi for alle

Svend Erik Mikkelsen, COWI

Udvikling af installationspakker: Solvarme kombineret med varmepumper i Bygninger Teknologisk Institut, d

Rentabilitetsanalyse af opvarmningsformer til Stevns Sportshal

Bidrag til idékonkurrence Fjernvarmens Udviklingscenter Sommer 2011

Solceller - Anvendelse i decentrale applikationer Ivan Katic SolenergiCentret Teknologisk Institut

Avanceret Energilagring 2018 Sammenligningsmetode for batterianlæg. Bjarne Johnsen, Teknologisk Institut, Århus 29/

Selvom Danmark ligger nordligt, har vi på et år lige så meget solskin som i eksempelvis Paris. Der er af samme grund rigeligt med sol i Danmark til

Solenergi Af Grethe Fasterholdt. En solfanger opvarmer brugsvand, eller luft til ventilation. Et solcelle anlæg producerer strøm / elektricitet.

Installationer - besparelsesmuligheder

Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 1. Opsummering af erfaringer fra eksisterende projekter

SOLEN ER DEN STØRSTE VEDVARENDE ENERGIKILDE VI KENDER. PÅ BLOT EN TIME MODTAGER JORDEN MERE ENERGI END DER BRUGES AF ALLE LANDE I VERDEN PÅ ET HELT

SOLEN ER DEN STØRSTE VEDVARENDE ENERGIKILDE VI KENDER. PÅ BLOT EN TIME MODTAGER JORDEN MERE ENERGI END DER BRUGES AF ALLE LANDE I VERDEN PÅ ET HELT

VE ved energirenovering. Teknologisk Institut 17. December 2015

(Kilde: The European Commission s Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability)

BESS Projektet. Johan Hardang Vium, Projektleder, M. Sc. Eng. (Energi Ingeniør)

Fremtidens energi er Smart Energy

Beslutning 10. Kondenserende kedler beslutning 10 i henhold til oplæg fra EOF

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Varmepumper 0 1

KOM I GANG MED DIN EGEN ENERGIOMSTILLING

Præsenteret af Søren Andersen, GeoDrilling

MATEMATIK. Ballonen #1. Albertslund Ungdomsskole. MATEMATIK Problemløsning. Opgaver bygget over en ungdomsskoles logo

Indsatser ved solcelleanlæg. Erfaringer

Solcelleanlæg i boligforeninger

Energimærkning og energiforhold i praksis. 5. april 2011

PRIVATE HUSSTANDE. ENERGISOL SOLCELLEANLÆG OG RÅDGIVNING I TOPKVALITET. det er ren energi

Beslutning 5. Træpillekedler - dokumentation for standardværdier. Udskiftning af kedel fra 1978 eller nyere til automatisk fyret træpillekedel

SILVAN Solenergi. Vacuum luftsolfanger. I samarbejde med ANS SOLVARME Udviklet og produceret i Danmark. Gratis varme, ventilation, affugtning.

Hvordan sættes data ind i Be06 for varmepumper?

Solvarmeanlæg til store bygninger

Er det i dag en god ide at etablere solceller på Region Sjællands afværgeanlæg?

SOLCELLER i lavenergibygninger. Ivan Katic, Seniorkonsulent Energi & Klima Division

Solvarmeanlæg til store bygninger

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper

Velkommen til Energi Nord

Opvarmning med naturlig varme

Solvarmeanlæg til store bygninger

Velkommen til Avanceret Energilagring 2018

Fremtidens opvarmning er baseret på sol og el!

Solcelleanlæg i andelsboligforeninger

Nye regler for afregning og opsætning af solceller

SiKKER gevinst HVER DAg! Nu KAN Du Få SOLCELLEANLæg i SONNENKRAFT KVALiTET

Be06 model: finsensvej16-isobyg Dato Finsensvej 16. Bygningen. Beregningsbetingelser

MARKEDER OG BEHOV FOR LAGRING

Markedsfør dig med Danfoss

Udvikling og afprøvning af intelligente styringer i lavenergibyggeri

Solcelleanlæg i forbindelse med bygninger. Temadag 17. september 2012 Ivan Katic ik@teknologisk.dk

LUFT/VAND VARMEPUMPER

Fremtiden for el-og gassystemet

Borgerinitiativ med 100% lokalt ejerforhold

Driftvejledning Solcelleanlægget er fuldstændigt automatisk, og der skal ikke justeres på inverterens grundlæggende parametre.

Markedsfør dig med Danfoss

Det er stadig en SUPER INVESTERING at montere solceller på taget af villaen eller sommerhuset

Nationale aktiviteter, der bygger bro mellem gaskedler og grøn vindstrøm (Hybridanlæg)

file://q:\valgfag\energiberegning\energiramme.htm

Solcelle selvbyg. Solcelle placering Effektivitet Solcelle montering

nilan PRODUKTDATA connect NILAN CONNECT BY NILAN Nilan Smart Controls Bolig

Nærværende notat indeholder de vigtigste forudsætninger for scenarierne, samt de mest relevante resultater præsenteret kort.

Bosch solcelle moduler. Monokrystallinske solcellepakker

Klodens solindfald på 1 time svarer til et års energiforbrug

FREMTIDEN ER MODULOPBYGGET

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget KEB alm. del Bilag 52 Offentligt

Energy Storage Systemer er uundværlige for Vedvarende Energi

Kombinationer af VE anlæg. Leon Steen Buhl Teknologisk Institut, Energi & Klima

Summerschool 2016 Workshop 1. Små og store fleksibiliteter og energilagre. Søren Dyck-Madsen Det Økologiske Råd

GAS-PRO.dk. IG gasfyr. Så økonomisk kan komfort være. Gasvarme fra Q-PRO

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen

Renovering/udskiftning af varmekilder og varmeanlæg. Indhold. Christian Holm Christiansen, Teknologisk Institut, Energieffektivisering og ventilation

Hvad er nødvendigt for et smart elsystem? Fleksibelt elforbrug! Jørgen S. Christensen Afdelingschef Dansk Energi

Elbiler, batterier og ladeinfrastruktur. Kjeld Nørregaard, ,

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE JORD VARMEPUMPER

VARMEPUMPE LUFT TIL VAND PRODUKT KATALOG 2011 DANSKSOLVARME APS

Økonomisk optimering i energypro af en gas- og eldrevet varmepumpe

Grøn energi i hjemmet

Ny teknologi til lagring af grøn energi

Opvarmning med naturlig varme

Fejlfinding på solcelleanlæg (Offgrid 12/24/48V)

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE LUFT/VAND VARMEPUMPER

Værktøj til økonomisk og miljømæssig analyse FJERNKØL 2.0. Beregningsværktøj for planlæggere og rådgivere udarbejdet med tilskud fra ELFORSK

EnergyFlexHouse - Baggrund

Solvarme 2: Danske solvarmeanlæg til rumopvarmning - er det den rigtige type anlæg?

Integreret energisystem Elevvejledning

God Energirådgivning Modul M5 : Varmepumper

Solcelleanlæg i andelsboligforeninger

Transkript:

LagringsProjekt støttet af Elforsk Deltagere: Lithium Balance NILAN Teknologisk Institut

Baggrund Vedvarende energi skal klare vores el-forsyning (og andet energi) To problemer/udfordringer ved vedvarende energi: Lagring (Lav temperatur af varmekilde) Hér kun lagringproblematik idet vi vil lagre sol-celle-produceret elektricitet Før brugte man el-nettet som lager Forskel på købs- og salgspris skal betale lagringen Dvs ca. 2 kr. pr. kwh for nye solcelleanlæg

Produktion og forbrugsdata Solcelleproduktion 30 kwh pr. solskinsdag (6 kw anlæg) Dagsforbrug el 11 kwh i gennemsnit (4000 pr. år mindre om sommeren) Brugsvand ca. 6 kwh (2000 kwh/år) Dvs. overskudsel på solskinsdage

Vi vil undersøge mulighederne for lagring af solenergi i énfamiliehus i praksis

Projekt Optimal lagring af solcelleel på batterier og varmepumpe

Case 1. Tilbygning til eksisterende solcelleanlæg Brugsvandstapning PV1 Eks. Danfoss inverter AC-DC-AC System 1: AC direkte fra eksisterende inverter fra solceller. AC ensrettes i lader til DC på batteriet. Herfra vekselrettes det til forbrug efter behov. (Kan lagre el fra nettet) Sunny Island 6.0H Lader og inverter koblet til lavspændingsbatteri (li-ion) 48 V lader Bat INV Varme Nilan varmepumpe med beholder AC el AC el AC el AC el AC el køb og salg

Case 1. Tilbygning til eksisterende solcelleanlæg med inverter. Et eksisterende solcelleanlæg på ca. 3,5 kw med dertil hørende vekselretter skal retrofittes, så det kan levere overskudsstrøm til hhv. batteri og varmepumpe til brugsvand. Der tilbygges en ensretter/lader/vekselretter Elforbruget simuleret ved forbrug på radiatorer. Det styres af en gennemsnitlig forbrugsprofil Brugsvandsvarmepumpe Varmtvandsforbruget simuleres med et tappeprogram

Erfaringer cykluseffektivitet på ca. 0,7 0,75 (incl. Danfoss inverter) Men meget dårligt ved lave laster og desuden er der tomgangsforbrug (20-25 W forbrug) Selve batteriets virkningsgrad er høj: 95 97 % Flere cykler end vi regnede med Støj fra ind- og udkobling

Vi vil derfor undgå at køre oplader inverter lavere end 15 20 % af fuld last

case 2. Til nyt solcelleanlæg uden inverter. Brugsvandstapning DC el PV2 Solax Powervortex 306KTL HI Hybrid inverter koblet til batteri (Li-ion) DC-DC-AC System 2: DC direkte på batteri, hvorfra det vekselrettes til AC til forbrug AC-DC-AC System 1: AC direkte fra eksisterende inverter fra solceller. AC ensrettes i lader til DC på batteriet. Herfra vekselrettes det til forbrug efter behov. (Kan lagre el fra nettet) Varme Nilan varmepumpe med beholder Bat INV AC el AC el AC el AC el køb og salg

Case 2. Til nyt solcelleanlæg uden inverter. Her leveres el fra solceller: Dels gennem (hybrid) inverter til vekselspænding til forbrug til husholdning eller varmepumpe Dels gennem hybrid-inverter (lader) direkte til lagring på batteri (forbliver på jævnspænding) Fra batteri gennem inverter til vekselspænding til forbrug Kan også lade fra nettet (ved billig strøm) Men i praksis: lav effektivitet ved effekter under 1 kw Ved dellast effektivitet på under 70 % - kun ved fuldlast over 80% kraftig blæserstøj

Effektivitet fra s. 49

Erfaringer System 2 var ikke mere effektivt end system 1 Læring: Der skal ikke sjat-tappes eller lagres i forhold til inverter kapacitet det giver lav effektivitet Varmepumpen skal udnytte huller i elforbruget og dermed holde den samlede belastning omkring inverterens arbejdspunkt Ideelt set: kun når der er stort forbrug skal der tappes fra batteri (avanceret problemstilling, for det er endnu dyrere at købe strøm) Men i praksis bliver én af hovedkonklusionerne: Man skal ikke dimensionere forbrugsinverter for stor Sørg for at delene passer sammen kan kommunikere sammen helst samme leverandør..

Sæt figur ind fra s. 31

Varmepumpen

Eksemplet viser, at her stiger egetforbruget af el fra solcellerne fra ca. 25 % til 50 %. Med en prisforskel på 1,62 kr. på købt og solgt el giver dette batteri på 5 kwh en årlig besparelse på 2.258 kr., og er dermed tjent hjem på 11. år. I eksemplet nedenfor er omtrentligt det samme eksempel vist på grafen.

PV kw

Tommelfingerregler 1 kwh pr. kwp solcelle Mange invertere er ikke kalr til Lithium batterier Spørg efter inverter tomgangstab og effektivitet ved lav last Køb det hele samlet vær sikker på support (mål på 3 faser 1 fase for upræcis til at styre leverting af el fra batteri til forbrug

Alm. forbrug Princip for energilagring i EnergyFlexHouse 3 fase AC 1 fase AC DC Målersymbol Brugsvandstapning PV1a 8 stk PV1b 9 stk PV2a 9 stk PV2b 9 stk VV SMA Stikkontakt for Smart Grid styring Nilan varmepumpe med beholder Varmt brugsvandsbeholder på 180 liter Varme kreds Jord kreds Sunny Island 3.0M Eks. ULX Danfoss inverter med trafo PV Eks. ULX Danfoss inverter med trafo Lader og inverter koblet til 4,8 kwh batteri (li-ion) 48 V Batt Alm el VP el 6 kw jordvarme m. 250 liter buffer-tank SMA Home Manager 2.0 Til/fra net

Nyt projekt: Udnyttelse af solcelle-el i batteri og varmepumpe i énfamiliehus Ændringer i forhold til det tidligere prøvede system: Større solcelleeffekt til batteriopladning betyder at der ikke bliver så meget ladning ved helt små effekter, hvor der er dårlig virkningsgrad på SMA inverteren (denne var tidligere overdimensioneret). Mindre inverter max 2,3 kw kommunikation fra SMA inverter til varmepumpestyring muliggør at varmepumpen kun sættes i gang, hvis der er et lavt forbrug af husholdningsel (dvs. overskud fra sol) Slås fra når strøm er dyr Slås fra når der ikke er solcelle-el (både nat og dag) Udvidet mulighed for at afsætte energien termisk til enten brugsvand eller rumvarme(gulv).

Hovedkomponenter i projektet Eksisterende solcelleanlæg på Teknologisk Instituts energy-flex-house med to Danfoss Unilynx invertere á 3 kw SMA Sunny Island 2,3 kw batteriinverter/lader Li-Ion batteripakke 4,8 kwh SMA smart energy meter / home-manager. Elmåler med tilhørende styrbare stikkontakter Nilan varmepumpeunit (separate varmepumper for brugsvand og rumvarme) (ventilationsdel på varmepumpe) Varmeblæser til simulering af normalt elforbrug (styret minut for minut) Tappeprogram til brugsvandsaftapning

Driftsprofiler og styring Simuleret elforbrug til husholdning i énfamiliehus (som i tidligere projekt styres med forbrugs-profil-program) 4000 kwh husholdningsel simuleres med el-blæser 2000 kwh varmt brugsvand (leveres fra ventilationsvarmepumpen styret af tappeprogram Rumvarme fra varmepumpen til gulvvarme

hhv. batterier og benyttes i husholdning og til varmepumpen. selv på én af de korteste dage af året produceres der langt mere solenergi, end der kan lagres på hhv. batterier og benyttes i husholdning og til varmepumpe n.

Data for et døgn uden sol og et døgn med sol december.

VP slukket fra 17 til 20

Styringen SunnyPortal sat op med to kriterier: VP kan hæve temperaturen kl 8-17 hvis der er solstrøm nok VP slukkes kl 17-20 hvor strømmen (potentielt) er dyr (kan køres med ur) Eller når der ikke er sol Tjek hvad temperaturfald det betyder, hvis varmepumpen slukkes om natten

VP slukkes 10K forhøjet setpunkt Normal drift 40 C startes forsøg med booste setpunkt og slukke for varmepumpe

D. 17. april solen kom frem ved 12-tiden så den tillader hævet temperatur i varmepumpen

forbrug Produktion/ lagring

17.4.2018

Samme tid på solbat

Batterier kan hjælpe med at levere til kogespidsen

Hvad vil vi gerne Få styringen fra home-manager til at virke så vi kan afprøve: Muligheder for at koble varmepumpen til og fra og hæve temperatur - måle effektiviteter ved: Koble vp til ved lavt elforbrug Koble fra ved manglende sol (Evt. nat) tjek temperatur-fald Koble fra ved dyr el udvide regneprogrammet med varmepumpe Få effektiviteten ved lave laster til at stige (eller undgå lave laster)

Bøvl besvær fejl

Konklusioner Idéen er der! Og det er en økonomisk god idé ( 2 kr. mellem købs og salgspris) med batterier til at lagre fra solceller Batteriet kan kun lagre en brøkdel af sol-produktion i en stor del af året. I denne del af året kunne det lagre vind- eller vandkraft om natten) Varmepumpen supplerer godt. Varmepumpen er et billigt lager Køb fra samme leverandører (Så fx kommunikation mellem elementerne er tilladt) Så der er support på alle dele sammen eller så mange som muligt