Τα επόμενα χρόνια το μεγαλύτερο μέρος των ΗΠΑ θα στραφεί στις αντλίες θερμότητας
Η θέρμανση όλο και περισσότερων κτιρίων με ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας, μπορούν να διευρύνουν την αγορά για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Η χρήση των αντλιών θερμότητας για την ηλεκτροδότηση των κτιρίων, συγκεντρώνει, τον τελευταίο καιρό, ένα ολοένα αυξανόμενο ενδιαφέρον από την βιομηχανία κοινής ωφέλειας. Λίγα πράγματα είναι ως σήμερα γνωστά για τον τρόπο που θα χρειαστεί να δουλέψουν οι σχεδιαστές δικτύων, αναφέρει σε έκθεση που πραγματεύεται τον σχεδιασμό δικτύων για τον ηλεκτρισμό κτιρίων η Energy Systems Integration Group (ESIG).
Υπάρχουν τεχνολογίες που μπορούν να βοηθήσουν στην μετάβαση, την μόνωση κα την αδιαβροχοποίηση των κτιρίων μέσω αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος και της χρήσης συστημάτων αποθήκευσης της θερμικής ενέργειας και του δικτύου υψηλής τάσης.
Τα περισσότερα κτίρια στις ΗΠΑ χρησιμοποιούν για τις ανάγκες θέρμανσης του χώρου κυρίως ορυκτά καύσιμα, αλλά τις επόμενες δεκαετίες, αναμένεται να στραφούν, κυρίως, στην χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, που είναι ήδη διαδεδομένη σε κάποια μέρη. Η αυξημένη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας του καλοκαιριού μπορεί να μεταφερθεί και τον χειμώνα. Οι αυξημένες ανάγκες του δικτύου, επισημαίνει η εκτελεστική διευθύντρια της ESIG, πρέπει να μελετηθούν και σε επίπεδο διανομής.
Έχουν ξεκινήσει οι μελέτες
Η σωστή, όμως, μόνωση και προστασία των κτιρίων από τις καιρικές συνθήκες μπορεί επίσης να συμβάλει στην αντιμετώπιση της αυξημένης ζήτησης, μειώνοντας ως και κατά 40% τις ενεργειακές ανάγκες κατά τους χειμερινούς μήνες. Αυτό έδειξαν μελέτες στην ηλεκτροδότηση ενός σπιτιού στο Pierre της Νότιας Ντακότα, όπου σημειώνονται πολύ χαμηλές θερμοκρασίες κατά τους χειμερινούς μήνες.
Το παρατεταμένο κρύο, όταν τα περισσότερα κτίρια χρησιμοποιούν αντλίες θερμότητας και ειδικά αν αυτές βασίζονται στην συμπληρωματική ωμική θέρμανση, μπορεί να παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες. Με την χρήση αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος, που διαθέτουν καλύτερη απόδοση σε θερμοκρασίες κάτω του μηδενός, συνδυαστικά με την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου μπορεί να περιοριστεί ο κίνδυνος.
Το αμερικανικό υπουργείο ενέργειας, μαζί με οκτώ κατασκευαστές έχουν ξεκινήσει ήδη τις ειδικές μελέτες. Η DOE συνεργάζεται με κρατικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και ιδιώτες πάνω στην χρήση αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος.
Η αποθήκευση της ενέργειας σε μπαταρίες είναι λιγότερο σημαντική από την ενεργειακή απόδοση, γιατί δεν έχει περιορισμούς διάρκειας. Γι’ αυτό οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας θα πρέπει να δίνουν κίνητρα στους καταναλωτές για να στρέφουν σε αναβαθμίσεις της ενεργειακής απόδοσης. Ιδιαίτερα τα συστήματα αποθήκευσης θερμικής ενέργειας σε χώρους με ζεστό νερό ή θερμαινόμενα μέταλλα και τούβλα μπορούν να βοηθήσουν στην αποφυγή χρήσης άλλων συμπληρωματικών τρόπων θέρμανσης και να αποθηκεύσουν ενέργεια για χρήση σε ακραίες καιρικές συνθήκες.
Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για να προετοιμαστούν για την εποχή των ηλεκτρικών κτιρίων θα πρέπει να εξετάσουν το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσουν μεγαλύτερο μέγεθος εξοπλισμού και να αυξήσουν την τάση του συστήματος, αποφεύγοντας νέες υποδομές χαμηλής τάσης. Μια αύξηση στην τάση του συστήματος από τα 4 στα 12 kV είναι μια κοστοβόρα επένδυση, αλλά μια αναβάθμιση του εξοπλισμού θα μπορεί να αντικαταστήσει ή να εξυπηρετήσει τις νέες ανάγκες.
Το Grid Planning for Building Electrification Task Force της ESIG στην έκθεσή του που βασίστηκε σε μελέτες που έλαβαν χώρα τον περασμένο χρόνο, προσδιόρισε τους εξής τομείς που χρήζουν βελτίωσης στον σχεδιασμό του συστήματος διανομής: Βελτίωση της πρόβλεψης, ολιστικός εκσυγχρονισμός των προσεγγίσεων σχεδιασμού, αποφυγή των μεγαλύτερων επιπτώσεων με τη διαχείριση της ζήτησης και ενεργητική δράση με τις αναβαθμίσεις δικτύου για την μετάβαση σε μια νέα εποχή με την χρήση αντλιών θερμότητας.
Η χρήση των αντλιών θερμότητας για την ηλεκτροδότηση των κτιρίων, συγκεντρώνει, τον τελευταίο καιρό, ένα ολοένα αυξανόμενο ενδιαφέρον από την βιομηχανία κοινής ωφέλειας. Λίγα πράγματα είναι ως σήμερα γνωστά για τον τρόπο που θα χρειαστεί να δουλέψουν οι σχεδιαστές δικτύων, αναφέρει σε έκθεση που πραγματεύεται τον σχεδιασμό δικτύων για τον ηλεκτρισμό κτιρίων η Energy Systems Integration Group (ESIG).
Υπάρχουν τεχνολογίες που μπορούν να βοηθήσουν στην μετάβαση, την μόνωση κα την αδιαβροχοποίηση των κτιρίων μέσω αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος και της χρήσης συστημάτων αποθήκευσης της θερμικής ενέργειας και του δικτύου υψηλής τάσης.
Τα περισσότερα κτίρια στις ΗΠΑ χρησιμοποιούν για τις ανάγκες θέρμανσης του χώρου κυρίως ορυκτά καύσιμα, αλλά τις επόμενες δεκαετίες, αναμένεται να στραφούν, κυρίως, στην χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, που είναι ήδη διαδεδομένη σε κάποια μέρη. Η αυξημένη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας του καλοκαιριού μπορεί να μεταφερθεί και τον χειμώνα. Οι αυξημένες ανάγκες του δικτύου, επισημαίνει η εκτελεστική διευθύντρια της ESIG, πρέπει να μελετηθούν και σε επίπεδο διανομής.
Έχουν ξεκινήσει οι μελέτες
Η σωστή, όμως, μόνωση και προστασία των κτιρίων από τις καιρικές συνθήκες μπορεί επίσης να συμβάλει στην αντιμετώπιση της αυξημένης ζήτησης, μειώνοντας ως και κατά 40% τις ενεργειακές ανάγκες κατά τους χειμερινούς μήνες. Αυτό έδειξαν μελέτες στην ηλεκτροδότηση ενός σπιτιού στο Pierre της Νότιας Ντακότα, όπου σημειώνονται πολύ χαμηλές θερμοκρασίες κατά τους χειμερινούς μήνες.
Το παρατεταμένο κρύο, όταν τα περισσότερα κτίρια χρησιμοποιούν αντλίες θερμότητας και ειδικά αν αυτές βασίζονται στην συμπληρωματική ωμική θέρμανση, μπορεί να παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες. Με την χρήση αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος, που διαθέτουν καλύτερη απόδοση σε θερμοκρασίες κάτω του μηδενός, συνδυαστικά με την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου μπορεί να περιοριστεί ο κίνδυνος.
Το αμερικανικό υπουργείο ενέργειας, μαζί με οκτώ κατασκευαστές έχουν ξεκινήσει ήδη τις ειδικές μελέτες. Η DOE συνεργάζεται με κρατικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και ιδιώτες πάνω στην χρήση αντλιών θερμότητας ψυχρού κλίματος.
Η αποθήκευση της ενέργειας σε μπαταρίες είναι λιγότερο σημαντική από την ενεργειακή απόδοση, γιατί δεν έχει περιορισμούς διάρκειας. Γι’ αυτό οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας θα πρέπει να δίνουν κίνητρα στους καταναλωτές για να στρέφουν σε αναβαθμίσεις της ενεργειακής απόδοσης. Ιδιαίτερα τα συστήματα αποθήκευσης θερμικής ενέργειας σε χώρους με ζεστό νερό ή θερμαινόμενα μέταλλα και τούβλα μπορούν να βοηθήσουν στην αποφυγή χρήσης άλλων συμπληρωματικών τρόπων θέρμανσης και να αποθηκεύσουν ενέργεια για χρήση σε ακραίες καιρικές συνθήκες.
Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για να προετοιμαστούν για την εποχή των ηλεκτρικών κτιρίων θα πρέπει να εξετάσουν το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσουν μεγαλύτερο μέγεθος εξοπλισμού και να αυξήσουν την τάση του συστήματος, αποφεύγοντας νέες υποδομές χαμηλής τάσης. Μια αύξηση στην τάση του συστήματος από τα 4 στα 12 kV είναι μια κοστοβόρα επένδυση, αλλά μια αναβάθμιση του εξοπλισμού θα μπορεί να αντικαταστήσει ή να εξυπηρετήσει τις νέες ανάγκες.
Το Grid Planning for Building Electrification Task Force της ESIG στην έκθεσή του που βασίστηκε σε μελέτες που έλαβαν χώρα τον περασμένο χρόνο, προσδιόρισε τους εξής τομείς που χρήζουν βελτίωσης στον σχεδιασμό του συστήματος διανομής: Βελτίωση της πρόβλεψης, ολιστικός εκσυγχρονισμός των προσεγγίσεων σχεδιασμού, αποφυγή των μεγαλύτερων επιπτώσεων με τη διαχείριση της ζήτησης και ενεργητική δράση με τις αναβαθμίσεις δικτύου για την μετάβαση σε μια νέα εποχή με την χρήση αντλιών θερμότητας.
www.worldenergynews.gr
