Інститут тестів і нафтових технологій; Гібридне опалення;
27.05.2014 - оновлено 13.01.2017
Системи масляного опалення повинні допомогти використовувати надлишок електроенергії з відновлюваних джерел енергії та стабілізувати електромережі.
Перетворити електричну енергію в тепло та використовувати її для обігріву в різний час дешевше, ніж зберігати її в батареях, наприклад. Фахівці говорять про це давно. Інститут теплової та нафтової технологій (IWO) має спеціальний варіант цієї ідеї "потужності до нагрівання", перевірений теоретично та практично. Він представив свій проект на Берлінських енергетичних днях.
Гамбурзький інститут, який проводить науково-дослідницькі та лобістські роботи щодо опалення нафтою від імені галузей нафтопродуктів та приладів опалення, доручив Ральфу Саймону, професору Університету прикладних наук у Бінгені, Рейнланд-Пфальц, провести дослідження. Перш за все, Саймон вивчив можливий дохід, який можуть отримати оператори нафтового опалення, якщо вони укладають контракт з продавцем електроенергії на придбання надлишкової енергії вітру та сонця, тим самим допомагаючи стабілізувати частоту мережі.
Обов’язковою умовою є об’єднання обігрівачів у великі басейни. Зокрема, звичайні масляні системи опалення були б доповнені електричним нагрівачем для утворення "гібридної системи опалення". Потім замість масляного котла вмикається електронагрівач, який забезпечує обігрів та гарячу воду електрикою з відновлюваних джерел, якщо торговець електроенергією сплачує попередньо узгоджену мінімальну ціну та повідомляє про це опалювальній системі за допомогою технології зв'язку. Торговець електроенергією готовий заплатити за придбання електроенергії, оскільки йому доведеться платити ще вищу ціну оператору мережі за кожну мегават-годину, яку він подає в мережу, більше, ніж було оголошено раніше.
Ральф Саймон розглядає "мінусовий запас хвилин" як початковий ринок для цієї бізнес-моделі, тобто споживання надлишку електроенергії з часом відгуку 15 хвилин. Запропонована система в принципі може також швидше подавати негативну потужність управління, але з короткостроковою категорією "вторинна потужність управління" потрібно було б взяти на себе зобов'язання на цілий тиждень заздалегідь, а не лише на чотири години. Прогноз погоди цього не передбачає.
Щодо хвилинного запасу, Саймон розрахував різні варіанти розташування в Дюссельдорфі та експлуатаційного 2013 року - від одноквартирних будинків із занурювальними нагрівачами потужністю 3 кВт до багатоквартирних будинків та комерційних приміщень. Його приклад розрахунку, представлений в Berliner Energietage, стосується багатоквартирного будинку з трьома житловими будинками на 350 м² житлової площі. Конденсаційний котел мазуту та електричний нагрівач, розміщені за масляним котлом, мають максимальну потужність 25 кВт.
Який підсумок річного доходу від ціни потужності та праці від’ємного хвилинного резерву, якщо ви вирахували допоміжні витрати на електроенергію, тобто надбавку до ЕЕГ тощо? "Врешті-решт, ми маємо потенціал доданої вартості в цій будівлі (.) Близько 1350 євро, які я маю як потенційний прибуток протягом року", - каже Саймон.
Однак перед цим оператор нафтового опалення повинен спочатку вкласти гроші та час. Електричний нагрівальний елемент, який, за словами Саймона Ястрзаба з IWO, можна придбати за 200-300 євро, все ще цілком доступний. Ястрзаб сподівається, що тієї ж кількості одного дня вистачить для необхідних комунікаційних технологій, якщо вона буде вбудована в нагрівальний елемент одночасно. На сьогодні це все ще коштує близько 2000 євро.
Бюрократичний акт "попередньої кваліфікації" також трудомісткий. Ральф Саймон: "Я повинен показати оператору мережі, що цей електричний обігрівач досить швидкий (15 хвилин) і що кількість споживаної тут електроенергії насправді можна отримати через розподільчу мережу". Цей процес розроблений для великих систем і триває один-два робочих дні. Саймон Ястрзаб припускає, що спрощена процедура ("попередня кваліфікація") може виглядати приблизно так, щоб при введенні системи в експлуатацію електрик проводив функціональні випробування та надавав сертифікат, що електронагрівач працює, як зазначено.
Якщо IWO спростить процедуру, це буде важливим досягненням. Оскільки саме складна попередня кваліфікація є важливою причиною того, чому торговці електроенергією, такі як Next Kraftwerke GmbH, наразі не мають у своєму портфоліо проектів з окремими системами потужністю до 100 кВт.
Саймон Ястрзаб, який очолює проект гібридного опалення в IWO, зазначає економічну перевагу концепції у тому, що не було додаткових витрат на мережеву інфраструктуру. Вітроенергетичні та фотоелектричні системи, встановлені головним чином у сільській місцевості, вже безпосередньо підключені до великої кількості будівель з мазутним опаленням через локальну розподільчу мережу і, таким чином, можуть стабілізувати цю слаборозмірну мережу.
Однак концепція IWO має щонайменше дві слабкі сторони. З одного боку, це працює лише до тих пір, поки за балансову енергію платять достатньо грошей. Якщо в майбутньому системні оператори більше не отримуватимуть компенсацію за зменшення піків вітру та фотоелектричної енергії відключенням, це може поставити бізнес-модель під сумнів.
З іншого боку, модель "гібридного опалення" працює у тому напрямку, що масляні системи опалення довше залишаються на ринку опалення - сумнівна тенденція. Тому ми можемо сподіватися на кількісну оцінку економічної вигоди, оголошену IWO. Оцінка практичного випробування із системою потужністю 9 кВт в Берліні-Шпандау, яку IWO оголосила на 2015 рік, також повинна бути цікавою. Олександр Морхарт