Tobias Gybel Hovgaard, erhvervs-Ph.d.-kandidat, DTU Compute, Danmarks Tekniske Universitet, Danfoss Refrigeration & Air Conditioning Controls, og Vestas Technology R&D, sætter i HVAC Magasinet fokus på vedvarende energi og Smart Grid:
Køle- og air-conditionanlæg verden over forbruger enorme mængder energi. For eksempel står supermarkedskøleanlæg i Danmark alene for mere end 600.000 MWh om året, eller hvad der svarer til ca. 2 % af hele landets elektricitetsforbrug. I en undersøgelse har U.S. Environmental Protection Agency estimeret at ca. 43 % af energiforbruget i et gennemsnitligt amerikansk supermarked går til køleanlæg. Da profitmargenen i disse supermarkeder ofte er i omegnen af 1 %, svarer 1 USD besparelse i køleanlæggets forbrug til et mersalg i forretningen på 59 USD, og for en større supermarkedskæde kan en 10 % reducering af energiomkostningerne nemt løbe op i mange millioner dollars om året.
I Ph.d.-projektet ”Power Management for Energy Systems” undersøges intelligente reguleringsløsninger, der gør køleanlæg til fleksible energiforbrugere, så det enkelte supermarked kan reducere elregningen og samtidig bidrage til integration af store mængder vedvarende energi i vores elforsyning
Tobias Gybel Hovgaard modtog på Danvak Dagen Professor P. Ole Fangers Forskningslegat for forskningsprojektet ”Power Management for Energy Systems”. Foto: T. Kaare Smith.
Der er et stærk incitament for at introducere mere energieffektive og omkostningsreducerende reguleringsteknikker i køleanlæg. Samtidig undergår elnettet en forandring fra et centralt system med en relativt regulerbar produktion i de konventionelle kraftværker til et langt mere decentraliseret netværk af uafhængige energiproducerende enheder, hvor en stærkt stigende andel af elektriciteten kommer fra vedvarende, fossilfrie energikilder såsom sol- og vinenergi. Halvdelen af Danmarks traditionelle elforbrug skal ifølge S-R-SF’s regeringsgrundlag komme fra vindenergi i 2020, og hvor man før i tiden har kunnet styre produktionsniveauet i kraftværkerne ved ganske simpelt at skrue op eller ned for kedlerne, producerer vindmøller, så at sige, strøm som vinden blæser.
For at muliggøre integrationen af store mængder af disse mere uregelmæssige elproducenter, er det ikke længere tilstrækkeligt (eller muligt) kun at styre elproduktionen, og vi må i langt højere grad også styre elforbruget til at være både effektivt og fleksibelt. Ved at muliggøre brugen af termisk energilagring i supermarkeder åbner vi i dette Ph.d.-projekt muligheder for et fleksibelt elforbug, som kan give markante reduktioner i driftsomkostningerne for køleanlæg, og vi udvikler og demonstrerer prototype-reguleringsteknologier, som skaber helt nye forretningsmuligheder, hvor fleksibiliteten kan sælges til elnettet som regulerende effekt. I stedet for at skrue op for produktionen kan vi lige så godt skrue ned for forbruget.