Nový fenomén: Grid podporující budovy
Fraunhoferův ústav pro solární systémy představil na dubnových Energetických dnech v Berlíně výsledky čtyř let výzkumu v rámci projektu "Netzreaktive Gebäude" (Grid podporující budovy). Prezentace v rámci workshopu, pořádaného Fraunhofer ISE, Fraunhofer IBP a Research Center E.ON Energie RWTH Aachen, ukazuje, jak stavební materiály a technické úložné systémy pomáhají řešit výkyvy obnovitelných zdrojů energie.
Se stoupajícím počtem instalací obnovitelných zdrojů energie a jejich rostoucím podílem v distribuční síti dochází k situacím, kdy je přebytek elektřiny z obnovitelných zdrojů, ale také nejvyšší zatížení elektráren spalujících fosilní paliva, které jsou potřebné k řízené výrobě elektřiny. Vzhledem k tomu, že elektřinu je obtížné ukládat, je zatím nejlepším řešením snažit se o zachování rovnováhy mezi její výrobou a spotřebou. Existuje několik možností pro flexibilitu, jako je na straně poptávky provoz konvenčních elektráren a kogeneračních systémů; řízení zátěže, kdy mohou být spotřebitelé v domácnostech, podniky a průmysl dočasně vypnutí, dále krátkodobé skladování; a jako opatření ve střednědobém až dlouhodobém horizontu pak výroba syntetických chemických nosičů energie (Power-to-Gas / Power-to-Liquid) s použitím přebytku elektřiny z obnovitelných zdrojů.
Jakmile je dosažený celkový výkon budovy v souladu s cíleným řízením zátěže, je budova klasifikována jako "grid podporující". Výzkumníci Fraunhoferova institutu ISE studovali tři základní přístupy ke zvýšení kapacity rozvodné sítě podporujících budov: První je možnost přepínat mezi různými režimy zdrojů vytápění a chlazení (např. mezi elektrickým tepelným čerpadlem a kondenzačním plynovým kotlem). Druhý přístup využívá technologií skladování a uchovávání energie, jako jsou např. ukládání energie do baterií nebo skladování tepla v tepelných systémech. V době přebytku elektrické energie lze např. elektrické tepelné čerpadlo využít k výrobě tepla, které je odesláno do vyrovnávacího zásobníku. Ve třetí koncepci se přebytečné teplo nebo chlad uloží do tepelné hmoty samotné budovy, přičemž jsou termálně aktivovány masivní stavební prvky - tzv. systémy tepelně aktivních stavebních dílů (Thermally Active Building Component Systems - TABS).
Aby bylo možné porovnat vlastnosti různých Grid podporujících budov, vytvořili vědci dva parametry: absolutní a relativní podporu distribuční sítě koeficient (GSCabs a GSCrel). GSCabs poměřuje spotřebu elektrické energie s referenčním parametrem gridu, např. cena elektřiny. GSCrel převádí tuto částku na stupnici od -100 (nejhorší) do +100 (nejlepší případ), která současně ukazuje i potenciál pro optimalizaci. Vyhodnocení 52 stávajících zařízení ukázala, že většina systémů dnes pracuje buď s negativním nebo neutrálním dopadem na grid. U dvou později podrobněji analyzovaných systémů by mohl být faktor podpory gridu zvýšen na hodnotu +70 zavedením nové kontrolní strategie, která bere v úvahu cenu energie na trhu s elektřinou EEX.
Podpora gridu však u budov nekončí: do sítě mohou být začleněny i celé městské čtvrti, okresy a kraje. Výzkumná střediska jako Fraunhofer ISE intenzivně pracují na těchto programech, např. nový projekt FlexControl přispívá k zajištění toho, že stabilní energetická distribuční soustava a kontinuální růst kapacity obnovitelné energie jdou ruku v ruce.
464
