BIPVT-E: Udvikling af styringsstrategi til fleksibelt energiproduktionsanlæg med solceller, solvarme, varmepumpe, energiabsorber og batterilager
Illustration af PVT-E anlæg med kombineret solfanger/solcelle og varmepumpe til forsyning af varme, varmt brugsvand og elektricitet.
Projektet vil optimere en energiproducerende pakkeløsning (BIPVT-E), der kombinerer PVTmoduler(inkl. energiabsorber) med en varmepumpe og et batterilager. Forløberen, PVTanlægget, er udviklet i et EUDP-projekt og testes p.t. i en prøvestand på DTU Byg. I det ansøgte projekt optimeres anlægget både teknisk og arkitektonisk, og der udvikles en avanceret styring, der vil gøre anlæggets samspil med elnettet meget fleksibelt. I projektet videreudvikles PV-BAT værktøjet fra projekt 346-048 til at kunne beregne det mere komplekse BIPVT-E anlæg, så det kan optimeres efter brugerøkonomi i både almene lejeboliger og ejerboliger. Anlægget dimensioneres til at dække hele boligens varmebehov og op til 50 % af elforbruget på årsbasis. Anlæggets lagringsmuligheder og integration af varmepumpe sikrer, at beboerne kan købe el, når produktionen i elsystemet er høj og prisen lav, så der ikke er behov for at belaste elnettet i spidslastperioder. BIPVT-E konceptet er et velegnet alternativ til naturgasfyr og oliefyr i områder uden fjernvarme og vurderes at kunne få stor effekt på fortrængning af fossile brændsler til rumopvarmning og dermed bidrage til at opfylde Danmarks EU-forpligtelser til reduktion af CO2-udledning uden for de kvoteregulerede sektorer. Ved efterfølgende videreudvikling er der et stort globalt marked i konceptets potentiale for også at levere køling.
Projektet har arbejdet med at dimensionere og beregne anlæggets driftsøkonomi og beboerøkonomiske konsekvenser. COWI har i samarbejde med PVT-E leverandøren RACELL dimensioneret anlægget, der består af en helt ny tagkonstruktion med el- og varmeproducerende tagmoduler.
På grundlag af dette dimensioneringsarbejde har COWI desuden videreudviklet beregningsværktøjet PV-BAT til PVT-BAT, der er opbygget, så det også kan regne på en boligs varmebehov og optimering af BIPVT-E anlæggets varmepumpedrift. PVT-BAT er tilgængelig i en open source version.
Programmet er skrevet i Excel med makroer, en .xlsm fil.
Den indbyggede optimeringsberegning foregår ved hjælp af eksterne ressourcer. Derfor er det nødvendigt at tilpasse Excel til dette og at installere programmet BERT2, som beskrevet herunder. Det anbefales at installere på Pc'ens C-drev, da det kan give udfordringer at bruge eksterne drev. Kontakt COWI, sem@cowi.dk, hvis det giver problemer.
De essentielle trin til at installere Bert og importere de nødvendige R-funktioner til PTV-BAT.
- Download og install er Bert fra https://bert-toolkit.com/.
- Åben Excel og vælg fanen ""Add-ins"" eller ""Tilføjelser"" og tryk da på ""BERT console"" øverst til venstre.
- Skriv ""install.packages(""lpSolve"")"" i kommandofeltet og tryk enter.
- Hvis der skal vælges sprog så vælge bare dansk.
- Skriv ""install.packages(""zoo"")"" i kommandofeltet og tryk enter
- Åben mappen med sti C:\Users\<Brugernavn>\Documents\BERT2\functions
- Kopier filen ""functions.r"" ind i denne mappe. Denne fil leveres sammen med programmet. "
hvis din windows er på engelsk eller C:\Brugere\<Brugernavn>\Dokumenter\BERT2\functions,
hvis den er på dansk, hvor ""<Brugernavn>"" er dit brugernavn.
Hvis mappen ikke findes oprettes den.
DTU Compute har i projektet udviklet en prognosebaseret styring, der skal sikre, at anlæggets drift optimeres i forhold til elforbruget, elsystemets behov, priser på el, samt produktion af solenergi. Rubrik har bidraget til de beboerøkonomiske konsekvensberegninger og haft ansvaret for beboerkontakt og formidling. Vandkunsten har bidraget med visualiseringer og rådgivet om arkitektonisk indpasning af den nye tagkonstruktion. KAB har som administrator for Stenløse-Ølstykke Boligforening sikret projektets forankring i den lokale beboerdemokratiske organisation og samspillet med det sideløbende demonstrationsprojekt, der er blevet støttet af Boligselskabernes Landsbyggefond.
Undervejs i projektet har det vist sig, at det har været forbundet med store tekniske udfordringer at få installeret det nyudviklede energiproducerende anlæg. Pilotanlægget i Stengården, afd. 8 er det første BIPVT-E anlæg, der er sat i kommerciel drift. Af hensyn til projektets tidsplan, der i forvejen var presset af forsinkede leverancer af nøglekomponenter, har det ikke været muligt at opnå Energistyrelsens godkendelse af nettoafregning for egetforbruget af BIPVT-E anlæggets elproduktion. Det er derfor i første omgang anmeldt som et markanlæg, hvis samlede elproduktion skal afsættes til elnettet, mens hele værtsfamiliens elforbrug skal købes hos en elhandler med fuld betaling af tariffer og skatter.
Resultaterne vil blive udnyttet i et egentligt demonstrationsprojekt, der ligeledes støttes af Boligselskabernes Landsbyggefond, hvis beboerne i Stengården, afd. 8 i foråret 2019 beslutter at etablere anlægget i alle boligafdelingens 43 boliger.
Projektgruppens beregninger af de beboerøkonomiske konsekvenser ved at etablere BIPVT-E anlæg i stedet for en teknologineutral (eller konventionel) udskiftning af tag og gasfyr vidner om, at det vil være mere fordelagtigt for beboerne at vælge BIPVT-E alternativet. Beboernes samlede betaling af husleje, varme og el bliver lavere med BIPVT-E, end hvis de foretrækker det teknologineutrale alternativ. Med det aktuelle omkostningsniveau er ydelsestilskud fra Landsbyggefonden dog en forudsætning for at gøre BIPVT-E til det attraktive valg.
I projektet er der med udgangspunkt i pilotanlægget regnet på nogle eksempler med PVT-BAT. Projektgruppen vurderer, at der er et stort energi- og klimamæssigt potentiale i BIPVT-E anlægget. Det er udviklet som et brugerøkonomisk attraktivt alternativ til de ca. 100.000 forbrugere med oliefyr og ca. 400.000 naturgasforbrugere, der ifølge de klimamæssige målsætninger skal ophøre med brug af nuværende varmeforsyning senest i 2035.
Mere information
349-054