Power-to-Heat in Hybridheizungen Praxiserfahrungen aus einem Feldtest und Handlungsempfehlungen an die Politik Lutz Mertens 06.05.2015 Ökonomische Potenziale von Power-toHeat in Hybridheizungen • Studie des Hamburgischen WeltWirtschaftsInstitut (HWWI, 02/15): • Marktanalyse Strommärkte: Status Quo und Trends • Einzelwirtschaftliche Kosten-Nutzen-Analyse • Abschätzung gesamtwirtschaftlicher Potenziale • Wesentliche Ergebnisse: • Mehrkosten können sich innerhalb von 9,5 Jahren amortisieren • Mögliche Brennstoffeinsparungen: • 2020: bis zu 18 % • 2032: bis zu 60 % • Verbraucher können von der Energiewende profitieren • Hybridheizungen tragen zur Netzstabilisierung bei • PtH reizt Heizungsmodernisierung an 1 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest – ein Einfamilienhaus in Berlin 2 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest – ein Einfamilienhaus in Berlin ÖlBrennwertgerät 5 bis 15 kW modulierend Elektrische Heizeinrichtung 9 kW, automatische externe Ansteuerung durch Regelenergieanbieter Pufferspeicher 500 Liter für Heizung und Warmwasser 3 www.zukunftsheizen.de/pth Heizöl als Basis- und Backup-Energieträger Einbau des neuen Öl-Brennwertkessels 4 www.zukunftsheizen.de/pth Heizöl als Basis- und Backup-Energieträger Internetanschluss serienmäßig ab Werk 5 www.zukunftsheizen.de/pth Heizöl als Basis- und Backup-Energieträger Auch via Smartphone & Tablet verbunden 6 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest - Elektroheizer ist Teil eines virtuellen Kraftwerks Elektroheizer zur Nutzung von Regelenergie Kommunikationsbox 7 www.zukunftsheizen.de/pth Messtechnische Begleitung: Einsatz von Wärmezählern 8 www.zukunftsheizen.de/pth PtH-Praxisbeispiel Berlin: Wärmebedarf für Heizung und Trinkwassererwärmung kWh/ Monat Wärme für die Trinkwassererwärmung in kWh Wärme für den Heizkreis in kWh 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 3/14 4/14 5/14 6/14 7/14 8/14 9/14 10/14 11/14 12/14 1/15 2/15 9 www.zukunftsheizen.de/pth PtH-Praxisbeispiel Berlin: Wärmebedarf für Heizung und Trinkwassererwärmung Wärme für die Trinkwassererwärmung in kWh Wärme für den Heizkreis in kWh 15.000 1.484 (10 %) = 10 kWh/(m²a) ≈ 1 Liter/(m²a) 13.243 (90 %) = 88 kWh/(m²a) ≈ 9 Liter/(m²a) 10.000 kWh/ Jahr 5.000 0 1.3.14 bis 28.2.15 10 www.zukunftsheizen.de/pth Wie wurde dieser Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser gedeckt? Real genutzt wurden • Heizöl als Basis- und BackupEnergieträger • Strom aus dem öffentlichen Stromnetz in Form von Regelenergie 11 www.zukunftsheizen.de/pth PtH-Praxisbeispiel Berlin: Monatlicher Wärmeverbrauch und PV-Überschüsse PtH-Berlin: Wärmebedarf für Hzg & WW PtH-Berlin: Ins Stromnetz eingespeister Strom in kWh (= Potenzial für Elektroheizer) 2.500 kWh/Monat 2.000 1.500 1.000 500 0 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun 12 Jul Aug Sep Okt Nov Dez www.zukunftsheizen.de/pth … und was hat es gebracht? 14 www.zukunftsheizen.de/pth PtH-Praxisbeispiel Berlin: Erlöse für Regelenergie & vermiedene Heizölkosten Vermiedene Heizölkosten durch Regelenergienutzung Erlöse Regelenergie ∑ 263 € € inkl. MwSt. ∑ 197 € Summe Aug'14 bis 21.4.15 linear auf 12-Monate hochgerechnet 15 www.zukunftsheizen.de/pth PtH-Praxisbeispiel Berlin: Heizkosten vermindert um Erlös & Einsparung durch PtH 1.008 €/Jahr - 263 €/Jahr (- 26 %) € inkl. MwSt. 745 €/Jahr ohne Power-to-Heat mit Power-to-Heat (Daten Aug'14 bis 21.4.15 linear auf 12-Monate hochgerechnet) 16 www.zukunftsheizen.de/pth 30.03.2015: Sturmtief Mike 17 www.zukunftsheizen.de/pth 30.03.2015: Regelenergieaufrufe 30.03. 13:00 ∑ Regelenergie an diesem Tag: 30 kWh 18 www.zukunftsheizen.de/pth 30.03.2015: Temperatur im Wärmespeicher °C 85 oben mitte unten Der Elektroheizer nutzt die Regelenergie, um den Wärmespeicher aufzuheizen 75 65 55 45 35 19 5:00 3:00 1:00 23:00 21:00 19:00 17:00 15:00 13:00 11:00 9:00 7:00 5:00 25 www.zukunftsheizen.de/pth 30.03.2015: Wärme vom Öl-Kessel von 14 bis 20 Uhr ist der Öl-Kessel aus Regelleistungsbereitstellung zur Stromnetz-Stabilisierung bewirkt Heizöleinsparung 20 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest weitere Häuser mit Technik ausgestattet 21 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest – eine Doppelhaushälfte in Remscheid ÖlBrennwertgerät 10 kW in Stufe 1, 15 kW in Stufe 2 Elektrische Heizeinrichtung 10 kW, automatische externe Ansteuerung durch Regelenergieanbieter Pufferspeicher 500 Liter für Heizung und Warmwasser 22 www.zukunftsheizen.de/pth Power-to-Heat im Praxistest – ein 2-Familienhaus in Bastorf (MV) ÖlBrennwertgerät 18 kW in Stufe 1, 27 kW in Stufe 2 Elektrische Heizeinrichtung 13,5 kW, automatische externe Ansteuerung durch Regelenergieanbieter Pufferspeicher 2x 600 Liter für Heizung und Warmwasser Solarthermie 11,5 m² 23 www.zukunftsheizen.de/pth Technische Herausforderungen … • Was muss passieren, damit die Lösung auch im „Massengeschäft“ funktioniert: • Kommunikationstechnik muss • • preiswerter werden: Integration in Heizgeräteelektronik Installation des E-Heizers im Rahmen der Heizungsmodernisierung senkt Investitionskosten Verfahren zur Präqualifikation bei den Übertragungsnetzbetreibern muss einfacher werden: TypPräqualifikation 24 www.zukunftsheizen.de/pth Handlungsempfehlungen an die Politik • Welcher Anpassungen bedarf es, um das Potenzial von PtH in Hybridheizungen zu heben? 25 www.zukunftsheizen.de/pth Dynamische Stromtarife für private Stromkunden einführen • Beschleunigte EE-Integration durch Vermeidung von Abregelung • PtH-Aktivierung, wenn Wärmeerzeugung durch Strom wirtschaftlicher ist als durch Brennstoffeinsatz • Zeiten mit viel Strom: PtH als zusätzlicher Verbraucher stützt in Phasen negativer Strompreise den Börsenpreis → Entlastung EEG-Umlage • Zeiten mit wenig Strom: Durch Abschalten kann ein Beitrag zur Reduktion gesicherter Kraftwerksleistung geleistet werden 26 www.zukunftsheizen.de/pth Weitere Anpassungen der Rahmenbedingungen • Anpassung von Abgaben und Entgelten für ansonsten abgeregelten Strom • • • Netznutzungsentgelt Konzessionsabgabe EEG-Umlage • Einführung eines Primärenergiefaktors • von Null für ansonsten abgeregelten erneuerbaren Strom • für extern steuerbare Stromverbraucher, die keine zusätzliche gesicherte Leistung benötigen Intelligente Netznutzung vergüten 27 www.zukunftsheizen.de/pth Fazit (1) • Das Konzept der Power-to-Heat-fähigen Ölhybridheizung hat sich im Berliner EFH in der Praxis bewährt • einfach und zuverlässig durch Standard-Heiztechnikkomponenten • 500 Liter Wärmespeicher harmoniert gut mit 9-kW-Elektroheizer • Die Heizkosten können durch die Generierung von Erlösen am Regelenergiemarkt und die dadurch vermiedenen Heizölkosten hochgerechnet um 263 €/Jahr (26 %) reduziert werden • Die Stabilisierung des Stromnetzes wird aktiv unterstützt 36 www.zukunftsheizen.de/pth Fazit (2) • Die Nutzung von Überschussstrom in Hybridheizungen bietet viele Vorteile: • Einsparung von fossilen Brennstoffen im • • • • • • Wärmemarkt Integration erneuerbarer Energien Keine zusätzlichen konventionellen Kraftwerke notwendig Weniger Netzausbau notwendig Geringe Investitionskosten für den Endkunden möglich Große Regelleistung und kleinstufige Regelbarkeit bei Schwarmbildung Notwendigkeit zur Anpassung der Rahmenbedingungen des Strommarktes 37 www.zukunftsheizen.de/pth © 07.05.2015 Der Inhalt dieser Datei ist Eigentum des Instituts für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO). Layout und textliche Inhalte dieser Präsentation sowie der verwendeten Grafiken unterliegen dem Urheberrecht und anderen Gesetzen zum Schutz des geistigen Eigentums. Für die Verwendung, Veränderung und Vervielfältigung ist daher die ausdrückliche Genehmigung von IWO erforderlich. Insbesondere ist es verboten, die Inhalte zu verändern und zu kopieren und auf andere Weise zu verwenden. Dies gilt auch für die auszugsweise Verwendung von Inhalten. IWO hat sich bei Erstellung der Folien um Aktualität und inhaltliche Richtigkeit bemüht; sollten die Folien dennoch fehlerhaft sein oder werden, haftet IWO dafür nicht. 38 www.zukunftsheizen.de
© Copyright 2024 ExpyDoc
