Inštitút pre testy tepelnej a naftovej technológie; Hybridné kúrenie;
27.05.2014 - aktualizované 13.01.2017
Olejové vykurovacie systémy by mali pomôcť využívať prebytočnú elektrinu z obnoviteľných zdrojov energie a stabilizovať energetické siete.
Lacnejšie je premieňať elektrickú energiu na teplo a využívať ju na vykurovanie v inom čase, ako napríklad ju skladovať v batériách. Odborníci to tvrdia už dlho. Ústav tepelnej a naftovej technológie (IWO) má špeciálny variant tejto myšlienky „power-to-heat“ teoreticky odskúšaný a prakticky odskúšaný. Svoj projekt predstavila na Berlínskych energetických dňoch.
Hamburský inštitút, ktorý vykonáva výskum a lobing v oblasti kúrenia naftou v mene priemyslu minerálnych olejov a vykurovacích zariadení, poveril vypracovaním štúdie Ralfa Simona, profesora na Univerzite aplikovaných vied v Bingene v Porýní-Falcku. Simon predovšetkým preskúmal možný príjem, ktorý môžu prevádzkovatelia vykurovania naftou generovať, ak uzavrú zmluvu s obchodníkom s elektrinou na nákup prebytočnej veternej a solárnej energie, a tým prispeje k stabilizácii frekvencie siete.
Predpokladom je zoskupenie ohrievačov do veľkých bazénov. Normálne vykurovacie systémy s olejom by boli konkrétne doplnené o elektrický ohrievač, ktorý by vytvoril „hybridný vykurovací systém“. Potom sa namiesto olejového kotla zapne elektrický ohrievač, ktorý zabezpečuje vykurovanie a ohrev teplej vody elektrickou energiou z obnoviteľných zdrojov, ak obchodník s elektrinou zaplatí vopred dohodnutú minimálnu cenu a prostredníctvom komunikačnej technológie to oznámi vykurovacej sústave. Obchodník s elektrinou je ochotný zaplatiť za nákup elektriny, pretože za každú megawatthodinu, ktorú napája do siete, by musel platiť operátorovi siete ešte vyššiu cenu, ako predtým oznámil.
Ralf Simon vidí „zápornú minútovú rezervu“ ako východiskový trh pre tento obchodný model, teda spotrebu prebytočnej elektriny s dobou odozvy 15 minút. Plánovaný systém by v zásade mohol tiež rýchlejšie poskytnúť negatívnu kontrolnú silu, ale pri krátkodobej kategórii „sekundárna kontrolná sila“ by sa človek musel zaviazať na celý týždeň vopred, namiesto iba štyroch hodín. Predpoveď počasia to neposkytuje.
Pre minútovú rezervu vypočítal Simon pre lokalitu Düsseldorf a prevádzkový rok 2013 rôzne varianty, od rodinných domov s 3 kW „ponornými ohrievačmi“ až po rodinné domy a obchodné priestory. Jeho príklad výpočtu uvedený na Berliner Energietage sa týka bytového domu s tromi bytovými jednotkami na 350 m² obytnej plochy. Kondenzačný kotol na vykurovací olej a elektrický ohrievač umiestnené za olejovým kotlom majú maximálny výkon 25 kW.
Aký je konečný výsledok ročného príjmu z ceny sily a práce zápornej minútovej rezervy, ak ste odpočítali vedľajšie náklady na elektrinu, tj. Príplatok EEG atď.? „Nakoniec máme v tejto budove potenciál tvorby hodnoty (.) Okolo 1350 eur, ktoré mám ako príjmový potenciál v priebehu roka,“ hovorí Simon.
Predtým však musí operátor vykurovania oleja najskôr investovať, a to peniaze aj čas. Elektrické vykurovacie teleso, ktoré sa podľa Simona Jastrzaba z IWO dá kúpiť za 200 až 300 eur, je stále celkom dostupné. Jastrzab dúfa, že rovnaké množstvo jedného dňa bude stačiť na potrebnú komunikačnú technológiu, ak je zabudovaná do vykurovacieho telesa súčasne. Dnes to stále stojí okolo 2 000 eur.
Byrokratický akt „predkvalifikácie“ je tiež časovo náročný. Ralf Simon: „Musím operátorovi siete ukázať, že tento elektrický ohrievač je dostatočne rýchly (15 minút) a že množstvo tu spotrebovanej elektriny je možné skutočne získať prostredníctvom distribučnej siete.“ Tento proces je určený pre veľké systémy a trvá jeden až dva pracovné dni. Simon Jastrzab navrhuje, aby zjednodušený postup („predkvalifikácia typu“) mohol vyzerať takto, takže pri uvedení systému do prevádzky vykoná elektrotechnik funkčnú skúšku a vydá osvedčenie, že elektrický ohrievač pracuje podľa špecifikácie.
Ak by sa IWO podarilo postup zjednodušiť, bol by to dôležitý úspech. Pretože práve komplexná predbežná kvalifikácia je dôležitým dôvodom, prečo obchodníci s elektrinou ako Next Kraftwerke GmbH v súčasnosti nemajú vo svojom portfóliu projekty s jednotlivými systémami do 100 kW.
Simon Jastrzab, ktorý vedie projekt hybridného vykurovania v IWO, uvádza ekonomickú výhodu konceptu, že neexistovali žiadne ďalšie náklady na sieťovú infraštruktúru. Veterná energia a fotovoltaické systémy inštalované hlavne vo vidieckych oblastiach sú už priamo spojené s veľkým počtom budov vykurovaných olejom cez miestnu distribučnú sieť a môžu tak stabilizovať túto slabo dimenzovanú sieť.
Koncept IWO má však minimálne dve slabiny. Jednak to funguje, iba ak sa za vyrovnanie energie zaplatí dostatok peňazí. Ak by v budúcnosti prevádzkovatelia sústavy už neboli kompenzovaní za znižovanie špičiek vetra a fotovoltaickej energie vypínaním, mohlo by to spochybniť obchodný model.
Na druhej strane model „hybridného vykurovania“ funguje tak, že systémy vykurovania olejom zostávajú na trhu s kúrením dlhšie - diskutabilná tendencia. Môžeme sa preto tešiť na vyčíslenie ekonomického prínosu oznámené IWO. Zaujímavé by malo byť aj hodnotenie praktického testu so systémom 9 kWel v Berlíne-Spandau, ktoré IWO vyhlásilo na rok 2015. Alexander Morhart