(12548) Bygninger som energilager i et smart grid

Formålet med projektet er at afdække en række typiske danske huses egenskaber som energilager i et fremtidigt smart grid. Generelt har danske huse lange opvarmnings- og afkølingstider, hvorfor de samlet set kan blive interessante som energilager i et smart grid, hvor det går ud på at flytte elforbrug væk fra koge-peaks og intensivere det i perioder med overskuds-el.

Projektbeskrivelse

Et antal enfamiliehuse undersøges med fokus på energilagring (varmekapacitet, afkøling og tæthed). Bygningernes egenskaber som energilager undersøges ved i første række at se på bygningernes afkølingsrater. Derved vil det kunne afdækkes, i hvor høj grad en bygning egner sig til energilagring under den forudsætning, at bygningen ved konvertering til varmepumpe kommer til at indgå i et smart grid. Samtidig vil en analyse af husenes termiske egenskaber kunne bidrage med forslag til, hvorledes de enkelte bygningers egenskaber som energilager vil kunne forbedres, det være sig ved efterisolering, tætning og brug af flere tunge materialer, herunder udskiftning til større varmtvandsbeholdere.
Analysen vil bygge på allerede gennemførte detaljerede målinger af indetemperatur, udeklima og energiforbrug, indsamlet over tre fyringssæsoner fra mere end 130 enfamiliehuse i Middelfart kommune. Husene har været med i et forsøg med automatisk nat-sænkning. Data fra dette forsøg stilles til rådighed for projektet, herunder temperaturmålinger foretaget med 2-minutters intervaller under husenes natsænkning. Bygningerne er almindelige huse fordelt mellem naturgas- og fjernvarmeopvarmede huse.
Der gennemføres i første række en analyse af disse måledata for at undersøge de enkelte huses evne til at forsinke eller forcere opvarmning. Disse målinger sammenlignes efterfølgende med simuleringer af en række enfamiliehusmodeller, såkaldte arketyper. Gennem en sådan sammenligning vil det være muligt at identificere svagheder i eksisterende bygninger, når de udnyttes som energilager, fx som de mere end 130 huse fra Middelfart, der, grundet det allerede udførte forsøg, bidrager med data om afkølings-, og op-varmningsdynamik bidrager med afkølingsdata. Med dette udgangspunkt vil det være muligt at pege på tekniske forbedringer, som kan bidrage til at gøre huset til et bedre energilager. Ved at systematisere disse forbedringer fremstilles et katalog over mulige forbedringer af bygningers evne til at virke som energilager i et smart grid. Slutteligt er det tanken at foretage en vurdering af det samlede potentiale for energilagring, hvis hele eller dele af bygningsmassen kommer til at indgå i et smart grid.

Resultater

Formålet med projektet har været, at afdække en række typiske danske huses egenskaber som energilager i et fremtidigt smart grid. Generelt har danske huse lange opvarmnings- og afkølingstider, hvorfor de samlet set kan være interessante som energilager i et smart grid, hvor det går ud på at flytte elforbrug væk fra koge-peaks og intensivere det i perioder med overskuds-el.
Baseret på eksisterende målinger har det været muligt at analysere tidskonstanter (τ=R×C) og i nogen grad varmeoverførselskoefficienten (1/R) for disse danske villahuse. Tidskonstanten og varmeoverførselskoefficien-ten giver en indikation af husets evne til at fungere som termisk lagring (C) i et vedvarende energibaseret frem-tidigt smart grid, hvor fleksibilitet er nøglen.
Der blev opstillet i BSim (dynamisk simuleringsværktøj) et sæt modeller af danske villaer. Dette indikerede tids-konstanter svarende til dem fundet ved målingerne.
Yderligere simuleringsanalyser har afsløret, at et hus kan undgå at bruge energi på rumopvarmning mellem en og fire timer uden at gå på kompromis med den indendørstermiske komfort. Denne periode kan forlænges med yderligere en til fire timer, hvis huset forinden er opvarmet.

Key figures

Periode:
2017 - 2020
Bevillingsår:
2017
Egen finansiering:
0,11 mio.
Støttebeløb:
1,02 mio.
Støtteprocent:
90 %
Projektbudget:
1,13 mio.

Kategori

Oprindelig title
12548 Bygninger som energilager i et smart grid
Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Smart Grid og systemer
Journalnummer
64017-0039

Dokumenter

Deltagere

Aalborg Universitet (Fredrik Bajers Vej) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Aalborg Universitet (Fredrik Bajers Vej) 0.58 mio. 0.05 mio.
Danmarks Tekniske Universitet (DTU) 0.44 mio. 0.05 mio.

Kontakt

Kontakperson
Kim Wittchen
Adresse

A C Meyers Vænge 15

2450 København SV