Potenziale des Wärmespeichermanagements in KWK-Anlagen für virtuelle Kraftwerke

Ähnliche Dokumente
Integration der Strom- und Wärmeerzeugung in den Wohnbereich dezentrale Versorgungssicherheit

KWK kann s besser. Was ist Kraft-Wärme-Kopplung? Folie 1

Senkung der Energiekosten durch kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme Kraft-Wärme-Kopplung in kleinen und mittelgroßen Wohn- und Gewerbegebäuden

Nachhaltig kostengünstige Lösungen für Wärme und Strom. Referent: Dipl.-Ing.(FH) Michael Maucher, Energieagentur Ravensburg ggmbh

Strom erzeugende Heizung kleine Heizsysteme für Ein- und Zweifamilienhäuser

Wirtschaftlichkeit der Eigenstromerzeugung

Mikro-BHKW: Überblick und Verbindung zur PV

Praxiserfahrungen mit Mini und Mikro BHKW

Erfahrungen mit bedarfsgerechter Strom- und Wärmeerzeugung Dr.-Ing. Werner Siemers Energiesystemanalyse

am Beispiel der EC-Jung Stiftung Hamburg

KWK in kirchlichen Einrichtungen. Hildesheim, 26. Januar 2013 Dipl.-Ing. Christian Dahm, EnergieAgentur.NRW

Kraft-Wärme-Kopplung als Motor der Energieeffizienz Dipl. Ing. (FH) Hagen Fuhl SenerTec GmbH Carl-Zeiss-Straße Schweinfurt

Energiewende im Keller Vorteile im Wohnzimmer

Voraussetzungen zum Einsatz von BHKWs Zusammenhänge und Beispiele

Kraft Wärme Kopplung, Potentiale und Einsatzmölichkeiten. Peter Lückerath, EnergieAgentur.NRW

Überblick Kraft-Wärme-Kopplung (BHKW)

Der Kampf ums Dach Wann ist das Heizen mit PV Strom sinnvoll?

Zukünftige Möglichkeiten der Betriebsführung und Systemintegration für Erneuerbare Energien (EE)

Begeisterte Kunden sind unsere beste Werbung.

Herzlich Willkommen zur Infoveranstaltung Mini-BHKW der Stadtwerke ETO

Möglichkeiten der Energiekostensenkung durch Kraft- Wärme-Kopplung und Energiemanager-Software in mittelständischen Unternehmen

Energieeffizienz im Unternehmen. EnergieAgentur.NRW MBA / Dipl.-Ing. (FH) Matthias Kabus

Dr. Jörg Lange und Martin Ufheil (solares bauen Freiburg), Christian Neumann (Energieagentur Freiburg),

Wärme und Strom im Doppelpack das Mini-BHKW für zu Hause. Mein Zuhause. Meine Energie. Mein Kraftwerk.

Kraft-Wärme-Kopplung und seine Vorteile. EnergieAgentur.NRW MBA/Dipl.-Ing.(FH) Matthias Kabus

Welche Rolle kann die Solarthermie bei der Energiewende spielen?

HAMBURG ENERGIE GEMEINSAM DIE ENERGIEWENDE MEISTERN Kieler Branchenfokus Windindustrie. 17. Juni 2014 Michael Beckereit

AWS Industrielle Kraft-Wärme-Kopplung. feel the difference of efficiency


Blockheizkraftwerke in Mehrfamilienhäusern

Energieeffizienz selbstgemacht!

Die Versorgungsaufgabe des Gases in einem regenerativen Versorgungssystem. Dipl. Ing. Markus Last Forschungscluster Gas im Energiesystem

Befreiung von der Strom- und Mineralölsteuer

Klimaschutzinitiative Kreis Soest

Contracting. dezentrale Energieerzeugung mit kleinen BHKWs

Eigenstromversorgung mit Blockheizkraftwerken für die Tiefengeothermie

Kraft-Wärme-Kopplung im Energienetz der Zukunft

Wärmemarkt der Zukunft

Informationen zu Wärme-Kraft-Koppelung WKK:

Gutachten. Analyse des Beitrags von Mini- BHKW zur Senkung von CO2- Emissionen und zum Ausgleich von Windenergie

Erster Spandauer Energiespar-Tag. Thomas Jänicke-Klingenberg Vattenfall Europe Wärme AG Abteilungsleiter Energiedienstleistungen

Kennwerte Umweltfaktoren. 1. Kurzinfo

Kraft Wärme Kopplung mit Blockheizkraftwerken

Die Heizung, die Ihr Geld verdient. Einleitung zu Grundlagen der Kraft-Wärmekopplung Dr. Jürgen Lange 1

Regenerative Energien in Verbindung mit dem EEG

Energieeffizienz im Betrieb durch Kraft-Wärme-Kopplung

ENERGIEKRAFTPAKETE. Der Wärme-Service für die Immobilienwirtschaft unter Einsatz von Mini-BHKW

Dezentrale Energieversorgung durch BürgerInnen-Engagement am Beispiel Stromselbstversorgungs GbR

Regionale Ausbalancierung der regenerativen Erzeuger, Speicher und Verbraucher. Virtuelles Kraftwerk

Chancen eines dezentralen Energieversorgungssystems - Blockheizkraftwerk. Andreas Kuhn, Götz Naroska

Einsatz von BHKW in der Wohnungswirtschaft

Kurzbericht. Zertifizierung des Primärenergiefaktors nach FW 309 Teil 1 für das Fernwärmenetz Tarp der Stadtwerke Flensburg GmbH

SMART POWER Dezentrale Flexible Erzeugung

AUSWIRKUNG DER EEG-NOVELLE 2014 AUS SICHT EINES STÄDTISCHEN VERSORGERS Renewables Lounge

Integration dezentraler Energieerzeuger

TEDOM MiCro. Klein-Blockheizkraftwerk

Berliner Energietage, Berlin, Perspektiven dezentraler Energiesysteme. Wolfgang Schulz: Energieeffizienzvergleich dezentraler Energiesysteme

Strom clever selbst nutzen

Anforderungen an den zukünftigen konventionellen Kraftwerkspark als Partner der Erneuerbaren

Fördermöglichkeiten und Projekte im Land Brandenburg

netconomica Wärmespeicher und Wind zu Fernwärme Dr. Andreas Schnauß Berlin, 17. April 2013

Kostenersparnis durch Contracting am Beispiel einer Pflegeeinrichtung

Wärme und Strom im Haus umweltschonend selbst erzeugen

BHKW-Checkliste. Orientierungshilfe zu Auslegung und Wirtschaftlichkeit

lion Powerblock pellets Kraftwärmekopplung für 1 3 Fam. Häuser mit regenerativem Brennstoff

9. Bundesweite Fachtagung Versorgungstechnik

Anspruchsvolles lokales Energiemanagement für die optimale PV-Netzintegration Symposium Intelligente Gebäude, intelligent kooperieren

SOLAERA, die innovative Solarheizung für Ihr Haus

3. Umweltmesse Ratingen 22. und 23. September 2012

Biogas in der lokalen Energieversorgung

Stirlingmaschinen in der Wärme- und Kältetechnik Funktion, Anwendungen, Potenziale

Herzlich willkommen zu den 9. BHKW-Info-Tagen

OPTIMIERTE ENERGIESYSTEMSZENARIEN FÜR FRANKFURT AM MAIN IM JAHR 2050

Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen und Wirtschaftlichkeit von BHKWs Dipl.-Ing., Dipl.-Volksw. Dieter Seifried,

Fernwärme Nichts liegt näher WIR WIRKEN MIT.

Neuartiges Brennstoffzellen Nano-KWK Gerät für das Einfamilienhaus

6. Ausblick: Mobilität per Elektroauto

Stromperspektiven Schweiz: Welche Optionen haben wir?

Ökonomische Konsequenzen einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050 für Deutschland

UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR THERMODYNAMIK UND WÄRMETECHNIK Professor Dr. Dr.-Ing. habil. H. Müller-Steinhagen. Praktikum

NEUES DENKEN FÜR EINE NEUE ZEIT.

Rheinland-Pfalz. Virtuelles Kraftwerk- Intelligente Energie für Klima- und Ressourcenschutz

Dachs SEp us Die Icompaicte Energiezentrale für Wärme, Brauchwasser und Strom

Kraft Wärme Kopplung. Hocheffiziente Technik zur kombinierten Erzeugung von Strom und Wärme. Attraktive Zuschüsse nach dem Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz

PV to Heat im Stromhaus Ergebnisse aus Systemanalysen und Betriebserfahrungen

Übersicht. Warum Sie zu viel zahlen? Wie können Sie sparen? Was ist ein BHKW? Wie funktioniert ein BHKW? Förderungen Vorteile

Klein-Blockheizkraftwerke. Wenn die Heizung Strom erzeugt

Elektrische und thermische Energie aus Biogas: Potentiale, Anwendungen und Chancen

Eigenstromvermarktung

Kraft-Wärme-Kopplung kommt aber nicht von allein!

Clever Energiesparen bei Wärme und Warmwasser

Kraft-Wärme-Kopplung: Schlu sseltechnologie fu r die Energiewende

Optimale Investitionsentscheidungen in dezentralen Energiesystemen für BHKW, Batteriespeicher und Lastmanagement Modellkonzept und Anwendung

Fernwärmesysteme. Überblick Themen. Problemstellung: Integration der. Erneuerbaren Energien. Lösungsansätze durch KWK. Integration von KWK und

Die zukünftige Rolle der erneuerbaren Energien in der Stromversorgung

Die energieeffiziente Gemeinde - Klimaschutz bei Sanierung, Neubau und Energieversorgung. Energienutzungsplan

Name oder Warenzeichen des Lieferanten. Modellkennung des Lieferanten XRGI 9 ohne Brennwertnutzung 1 XRGI 9

Wärmeerzeugung Kraftwärmekopplung

Transkript:

Potenziale des Wärmespeichermanagements in KWK-Anlagen für virtuelle Kraftwerke Problemstellungen Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Stromoptimierter Betrieb von BHKW Fazit Prof. Dr.-Ing. Bernd Thomas Reutlingen Research Institut RRI / Reutlinger Energiezentrum REZ Hochschule Reutlingen bernd.thomas@reutlingen-university.de Prof. Dr.-Ing. Bernd Thomas, wiss. Leiter RRI, Fak. Technik, Hochschule Reutlingen, Alteburgstraße 150, 72762 Reutlingen, www.reutlingen-university.de Tel. +49 (0)7121 271-7041, Fax +49 (0)7121 271-1404, bernd.thomas@reutlingen-university.de

Problemstellung 1 : Dunkle Flauten Speicher + BHKW mit erforderliche Wärmespeichern Reststromerzeugung Modellrechnung für voll ausgebaute Solar- und Windparks, wie sie nach UBA für 2050 angestrebt werden, Prof. Ch. Buchal, Forschungszentrum Jülich

Problemstellung 2: Die 2 Säulen der Energiewende konventionelle Energien 2. Energieeffizienz 1. Erneuerbare Energien KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) Betrieb der BHKW mit CO 2 -neutralen Brennstoffen, z.b. Biogas, regenerativ erzeugter H 2 oder Methan (PowerToGas) o.ä.

Prinzipdarstellung KWK-Gerät oder Blockheizkraftwerk (BHKW) Abgas Abgaswärmetauscher (event. mit Kondensation) Nutzwärme Katalysator (teilw. nicht erforderlich) Brennstoff (Erdgas, Heizöl, "Bio"-Brennstoffe) elektr. Leistung Kraftmaschine Generator

Primärenergieeinsparung: KWK Kraftwerk+Heizkessel Gekoppelte Wärme- und Stromerzeugung in einem BHKW: Getrennte Wärme- und Stromerzeugung im Kraftwerk und im Heizkessel: 33% erhöhter Brennstoffeinsatz

Herausforderung: Entkopplung der parallelen Produktion von Strom und Wärme el. Leistung [kw] 3,5 3,0 Strombedarf [kw] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 Zeit Therm. Leistung [kw] 60 50 40 Wärmebedarf [kw] 30 20 10 0 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 Zeit

Herausforderung: Entkopplung der parallelen Produktion von Strom und Wärme Derzeit: wärmegeführter Betrieb mit unkontrollierter Stromeinspeisung Benötigt wird eine kontrollierte Stromeinspeisung bei gleichzeitiger Deckung des Wärmebedarfs. (stromoptimierter Betrieb) Batteriespeicher aufwändig, da u.a. zusätzliche Wechselrichter erforderlich und 1.100 1.300 /kwh Wärmespeicher ohnehin an einer KWK-Anlage vorhanden

Forschungsprojekt am REZ Stromoptimierter Betrieb von KWK-Anlagen durch intelligentes Wärmespeichermanagement gefördert vom Umweltministerium Baden-Württemberg Laufzeit: 1.12.2012 30.11.2015

Forschungsprojekt am REZ - Steuerungskonzept

Forschungsprojekt am REZ Speicherenergiebestimmung Beschreibung der Temperaturschichtung im Wärmespeicher mit Hilfe einer Gompertzfunktion:

Forschungsprojekt am REZ - Lastprognose Ziel: Vorhersage der Strom- und Wärmelastgänge für die 24h des Folgetages in möglichst hoher zeitlicher Auflösung therm. Leistung [kw] Vergleich Wärmeprognose und Bedarf 60 50 40 30 20 10 0 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 Zeit [hh:mm] Wärmeprognose [kw] Wärmebedarf [kw] el. Leistung [kw] Vergleich Stromprognose und Bedarf 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 Zeit [hh:mm] Stromprognose [kw] Strombedarf [kw]

Forschungsprojekt am REZ Fahrplanerstellung Kapazität des Wärmespeichers (Flexibilität)

Gebäude-Typ Tübinger Innovationstage Forschungsprojekt am REZ Feldtestanlagen Feldtestanlage 1 Reutlingen Doppelhaushälfte mit 1 Wohneinheit Feldtestanlage 2 - Ofterdingen Freistehendes Gebäude mit 1 Wohneinheit sowie 2 kleinen Gewerbeeinheiten BHKW Vaillant ecopower 1.0 Senertec Dachs SE G5.5 Leistung elektrisch 1 kw 5,5 kw Leistung thermisch 2,5 kw 14,8 kw (mit Brennwert- Kondenser) Speicher 750 l-wendelspeicher 900 l-wendelspeicher Zusatzkessel 20 kw nicht in Betrieb online seit August 2014 Dezember 2014 Auf die Daten beider Feldtestanlagen kann von der Hochschule online zugegriffen werden, und die Anlagen werden von der Hochschule seit dem Frühjahr stromoptimiert angesteuert.

Forschungsprojekt am REZ Variation Adhoc-Parameter Eigenstrom: Simulationsergebnisse für die Feldtestanlage Ofterdingen 24.2. 5.3. 15 TT AAAAAAAAA = 33, 88 CC 13.4. 19.4. 15 TT AAAAAAAAA = 1111, 55 CC 25.5. 7.6. 15 TT AAAAAAAAA = 1111, 22222

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse Hochrechnung der Simulationsergebnisse für die Feldtestanlage Ofterdingen auf ein gesamtes Jahr.

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse Nettostromerlöse pro Jahr

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse Anzahl BHKW-Starts pro Jahr

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse Wärmeverluste am Speicher pro Jahr

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse

Forschungsprojekt am REZ Simulationsergebnisse Jährliche Betriebskosten

Fazit Tübinger Innovationstage Der Wärmespeicher einer KWK-Anlage kann genutzt werden, um den Betrieb des BHKWs in die Zeiten des Stromverbrauchs zu verlagern. (wärmegeführter => stromoptimierter Betrieb) Eine Adhoc-Zuschaltfunktion verbessert das Ergebnis gegenüber eines auf Basis von Prognosen erstellten Fahrplans. Zu beachten sind die erhöhte Anzahl BHKW-Starts und erhöhte Wärmeverluste am Speicher im stromoptimierten Betrieb. => Diese Parameter müssen in die Optimierung des BHKW-Betriebs einfließen.