Status og erfaringer maj 2012

Dette notat beskriver de praktiske erfaringer i projektet ”Fra Vindkraft til Varmepumper”, med at etablere målinger og styring af ca. 300 nye varmepumper.  Der er leveret bidrag fra IC Electric, ArosTeknik, SE, LIAB, NeoGrid samt EXERGI.

Notatets formål er at sammenfatte de indhøstede erfaringer fra de mange aktører, der har bistået Energinet.dk i demonstrationsprojektet. Det er vigtig at understrege, at demonstrationsprojektet har haft det særlige sigte, at teste ”Smart Grid Ready” varmepumper selv om disse ikke fandtes på markedet.

Løsningen blev et ”opgraderings-kit” hvor eksisterende varmepumper blev forsynet med el- og varmemålere samt en styreboks der stod for kommunikationen til projektets server. Energinet.dk og Energistyrelsen har stået for omkostninger til ”opgraderings-kit” og eftermontering.

I projektet er der undersøgt de mulige gevinster ved, at varmepumper bliver ”Smart Grid Ready”, således at de bl.a. kan levere fleksibelt elforbrug samtidig med at kunderne får den ønskede varmekomfort.

Det er forfatternes håb at disse praktiske erfaringer kan bidrage til udviklingen af ”Smart Grid Ready” varmepumper, hvor åben IT-kommunikation og målinger er indbyggede funktioner i varmepumpen.

Målsætning med projektet

Projekt ”Fra Vindkraft til Varmepumper” har som overordnet målsætning, at udvikle og afprøve styringskoncepter hvor en varmepumpe,

  • dels skal sikre husets behov for opvarmning og brugsvand ud fra kundens indeklima-ønsker, og  
  • dels bruge elektricitet på tidspunkter hvor produktions- og leveringsomkostninger er lavest mulige og/eller miljøbelastningen minimal.

En sådan styring forudsætter målinger af en række parametre i varmepumpe og bolig, prognoser for vejr og elpriser samt, en online-kommunikation imellem varmepumper og en central server. Det er her underordnet, hvorvidt styringen fastlægges lokalt i varmepumpen eller centralt på en server. Det afgørende var - og er - at styringsopgaven kun kan løses, hvis de nødvendige informationer er til stede, samt at det sker en fortløbende informationsudveksling imellem varmepumpe/bolig og elsystem.

Demonstrationsprojektets store udfordring fra start var, at der ikke fandtes varmepumper på markedet med de nødvendige måleudstyr og Internet-kommunikation. I denne situation valgte Energinet.dk bistået af Energistyrelsen, at udvikle en ”opgraderingspakke” der gjorde eksisterende varmepumper i stand til at indgå i demonstrationsprojektet.

Ud fra en markedsmæssig og økonomisk betragtning vil det selvsagt være langt billigere, hvis producenterne havde indarbejdet disse funktioner i den industrielle produktion af varmepumperne.

Projektets teknologiske ”push”-strategi er, at hvis demonstrationsprojektet kan dokumentere at styring er til gavn for såvel kunde som elsystem, ville dette øge producenternes interesse for at levere ”Smart Grid Ready” varmepumper, hvor alle disse funktioner er indbygget fra start.

Opgradering af varmepumper og eftermontering måleudstyr skal således ikke betragtes som en markedsmæssig fornuftig løsning, men et forsøg med fremtidens integrerede varmepumper, til inspiration for markedets aktører, forbrugerne og myndighederne.

De nødvendige målinger

Ved traditionel styring af et varmeanlæg er temperaturen indendørs i fokus. Det betyder, at anlægget tændes når temperaturen er lav og slukkes når det passerer en øvre komfort-temperatur. Varmepumperne har typisk samtidig en temperaturmåler udenfor bygningen for at optimere varmepumpens drift.

Når en varmepumpe skal levere fleksibelt elforbrug til elsystemet er opgaven en ganske anden. Her skal varmeproduktion frem- eller udskydes ift. det lokale varmebehov, uden at dette går ud over boligens varmekomfort. Dette betyder, at bygningens forbrugsmønster, evne til at lagre energi og tidskonstanter skal estimeres, samtidig med at energistrømme mellem varmepumpe og centralvarme måles.

Ved projektets start fandtes der ikke varmepumper der havde disse målepunkter. Hertil kom at varmepumpernes egne målinger og informationer ikke umiddelbart kunne trækkes ud og kombineres med andre informationskilder, f.eks. prognoser for vejr og elpriser.

Ved projektstart blev de ”nødvendige” målinger for en ”Smart Grid Ready” varmepumpe defineret:

  • Temperatur inde i bolig og umiddelbart udenfor
  • Varmepumpens elforbrug
  • Centralvarme – flow og temperatur frem og retur
  • Varmt brugsvand – flow og temperatur frem og retur
  • Brugsvandstankens temperatur

Alle målere aflæses hvert 5. minut, og stilles til rådighed for Energinet.dk’s server.

Datahåndtering og informationsudveksling

Styringskonceptet forudsætter kommunikation imellem varmepumpens eksterne styreenhed og Energinet.dk’s server. Dette sker via kundens Internet-forbindelse, der dels oploader måleværdier og dels henter styreordre samt prognoser for vejr og elsystem til varmepumpens styreenhed.

I projektet er der valgt en løsning hos kunden, hvor en styreboks er direkte forbundet med varmepumpe og måleudstyr via kabler og trådløs kommunikation til temperaturmålinger.

"Opgraderingspakker” og eftermontering

Demonstrationsprojektets varmepumper har modtaget tilskud fra Energistyrelsens skrotningsordning for oliefyr. Dette betyder at det drejer sig om helt nye anlæg, der findes på Energistyrelsens positivliste.

Den oprindelige tanke var, at måleudstyr skulle indgå i den samlede installation af de nye varmepumper. En elektriker skulle efterfølgende tilslutte målere og styreboks, samt sikre at boksen kom i kontakt med Energinet.dk’s servere via kundens Internet.

Energinet.dk gav IT-firmaet LIAB i opgave at udvikle styreboks og software baseret på Open Source. Parallelt hermed blev der indkøbt temperatur, flow og elmålere. Den færdige boks samt måleudstyr blev leveret til hhv. to elinstallatører (IC Electric og SE) (efter udbud) og husejerens lokale VVS’er.

Firmaet LIAB fik samtidig i opgave at etablere en hjemmeside og en server-applikation, som bl.a. skulle opsamle alle måledata. Hjemmesiden skulle samtidig bruges som omdrejningspunkt for projektadministration og kontakt til husejere, VVS’ere  og el-installatørerne.

Tilbud til husejere der modtog tilskud til skift fra oliefyr

Alle husejere, der havde modtaget tilsagn om tilskud til at udskifte oliefyr med en varmepumpe blev orienteret om demonstrationsprojektet. Tilbuddet blev annonceret i Energistyrelsens tilskudsskema samt på Energinet.dk’s hjemmeside.

Energistyrelsen og Energinet.dk tilbød at dække samtlige omkostninger til måle- og kommunikationsudstyr samt installation heraf. Betingelsen var at projektet fik adgang til samtlige målinger i projektperioden der udløber i 2012.

Læs hele erfaringsnotatet i nedenstående pdf dokumenter

VedhæftningStørrelse
25510-12_v3_En kort gennemgang af projektet.pdf108.99 kB
StyrDinVarmepumpe_Erfaringsnotat_af_2_maj_2012.pdf337.22 kB