Die Eisspeichertechnologie

Transkript

1 Die Eisspeichertechnologie erlaubt es einen virtueller Stromspeicher von mindestens 10% der erzeugten Strombedarfes kostenneutral aufzuspannen Dipl.-Ing. Robert Brockmann CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

2 Generelles zu Wärmepumpensystemen (Stand der Technik) und deren Jahresarbeitszahlen (JAZ) Luft Erdkollektor Erdreich Luftwärmepumpe Jahresarbeitszahl 3 Erdwärmepumpe Jahresarbeitszahl 4 Erdsondenwärmepumpe Jahresarbeitszahl 4,5 Energieeffizienz (JAZ) : 1 kw elektrisch 3 bis 4,5 kw thermisch CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmannc

3 Die Eisspeichertechnologie erlaubt es sehr kostengünstig mit Strom zu heizen Dachabsorber Eisspeicher Wärmepumpe Energieeffizienz (JAZ) : 1 kw elektrisch 5,4 kw thermisch CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

4 Die Eisspeichertechnologie erlaubt es auch die Abfallkälte wirtschaftlich zu nutzen Absorber bis -2 C Wärmepumpe Heizen Eisspeicher Kühlanwendung Nutzung der Abfallkälte zur Kühlanwendungen Wärmeabfuhr im Sommer CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmannc

5 Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpensystemen im Vergleich zu einem Wärmepumpensystem mit einem Eisspeicher Die Entwicklung des häuslichen Eisspeichers von Viessmann zeigte, dass mittels eines Eisspeichers mit einem Dachabsorber die Jahresarbeitszahl auf 5,4 erhöht werden kann. Zudem kann bei einer gleichzeitiger Nutzung der Heizwärme sowie der Kälte, die Jahresarbeitszahl auf 7,5 erhöht werden kann Effizienz vom Wärmepumpensystemen 7,5 5,4 Luft Erdreich Eisspeicher Heizen + Kühlen Energieeffizienz: 1 kw elektrisch 5,4 bis 7,5 kw thermisch CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmannc

6 Transformation der lokalen Eisspeichertechnologie in die überregionale Kalte Nahwärme Die Vorteile eines Kalten Nahwärmenetzes Reduzierung der Energiebezugskosten um 50% für den Wärmekunden Investitionskosten erniedrigen sich zwischen 10% bis zu 50% zum Stand der Technik Reduzierung des CO 2 -Ausstoßes um ca. 90% Erstes Referenzobjekt wurde in Hamburg realisiert CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

7 Das Prinzip der Kalten Nahwärme mit einem zentralen H 2 O-Latenspeicher Wärmebezug von den Dachabsorbern, dem Eisspeicher und dem Erdreich Wärmeentzug aus den Dachabsorbern Wärmeentzug aus dem Eisspeicher Wärmepumpe mit Brauchwasserspeicher Wärmebezug von den Dachabsorbern, dem Eisspeicher, dem Erdreich und aus Abfallwärme Niederkalorische Abfallwärme CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

8 Zudem erlaubt die Eisspeichertechnologie, 100% PV-Strom zu verwerten Lokale Stromerzeugung 100% Nutzung Heizen in Winter Absorber Kühlanwendung Eisspeicher Eis für Kälteanwendungen Wärmepumpe bzw. Kälteanlage Wärmeabfuhr im Sommer CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmannc

9 Wie kann das Potenzial der Eisspeichertechnologie als virtueller Stromspeicher gehoben werden? Lokale Regenerative Überregionale Regenerative Thermische Kraftwerke Speicher Speicher Speicher Management Kühlanwendung Speicher CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

10 Die jetzigen Technologiekonzept werden es nicht erlauben die Eissspeicher als virtuelle Stromspeicher zu nutzen Datennetz Eisspeicher IT-Zentrale Pumpspeicher Die Systemkoppelung ist deutlich zu hoch CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

11 Die Lösung ist EASY SMAR GRID CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

12 Grundlage: Warum müssen alle Stromerzeuger mit der gleichen Frequenz in das Stromnetz einspeisen Kraftwerke I Kraftwerke II Harmonisch Kraftwerke I Kraftwerke II Oberschwingung Disharmonisch Zerstörung von Elektronik Ein Netz mit Oberschwingungen zerstört elektronische Bauteile CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

13 Strompreis [Cent/kWh] Die Idee von Easy Smart Grid: Strom erhält einen Wert zwischen -0,05 und 0,55 Euro pro kwh Kraftwerke BHKW Wärmepumpen Eispeicher 25 E-Heizer ,5 49, ,25 50,5 Frequenz [Hz] Easy Smart Grid balanciert das Stromnetz bei 50 Hz aus CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

14 Durch EASY SMART GRID kann das des Stromnetzes entmascht und leichter auszubalancieren werden Frequenzinsel 50,5 Hz Frequenzinsel 49.5 Hz Frequenzinsel 50 Hz CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann

15 Fazit: Mittels der Eisspeichertechnologie und EASY SMART GRID kann ein virtueller Stromspeicher kostenneutral von ca. 10 % der erzeugten Strommenge aufzuspannt werden Besten Dank Dipl.-Ing. Robert Brockmann CHANCE-MV Dipl.-Ing. Robert Brockmann