دانشمندان از مدل‌های منبع باز برای شبیه‌سازی سناریوهای عرضه پمپ حرارتی برای سال 2030 استفاده کرده‌اند. سرمایه‌گذاری‌های اضافی در حدود 54 گیگاوات تا 57 گیگاوات ظرفیت PV خورشیدی در یک راه‌حل کم‌هزینه، امکان نصب 10 میلیون پمپ حرارتی را تا پایان دهه فراهم می‌کند.
تولید برق بر اساس منبع
تصویر: موسسه تحقیقات اقتصادی آلمان (DIW برلین)، ارتباطات زمین و محیط زیست، CC BY 4.0
محققان موسسه تحقیقات اقتصادی آلمان (DIW برلین) سناریوهای مختلفی را برای گسترش پمپ های حرارتی غیرمتمرکز در آلمان تا سال 2030 تجزیه و تحلیل کرده اند. آنها بر نقش ذخیره گرمای بافر در کاهش نیازهای برق و تأثیر روش های مختلف تولید برق بر هزینه ها، سرمایه گذاری در ظرفیت و انتشار تمرکز کرده اند. آنها دریافتند که سرمایه گذاری در PV می تواند به طور مقرون به صرفه با راه اندازی پمپ های حرارتی همراه باشد.
این تیم توضیح داد: "در تجزیه و تحلیل خود، ما از مدل TEASER توسعه ظرفیت منبع باز استفاده می کنیم که تنوع ساعتی تولید برق تجدیدپذیر و تقاضای گرما را در طول یک سال کامل در نظر می گیرد." همچنین بار الکتریکی اضافی مربوط به وسایل نقلیه الکتریکی و تولید هیدروژن سبز را به خود اختصاص می دهد. تا جایی که ما می دانیم، چنین تحلیلی تاکنون انجام نشده است.»
در اولین سناریوی آزمایش شده، سناریوی مرجع، این تیم 1.7 میلیون پمپ حرارتی غیرمتمرکز را در سال 2030 در نظر گرفت که منعکس کننده موجودی پمپ های حرارتی نصب شده در آلمان در سال 2024 است. همچنین سالانه 24.7 تراوات ساعت تامین گرما را در نظر گرفت. سناریوی راه اندازی آهسته فرض می کرد که تعداد پمپ های حرارتی تا سال 3 به 2030 میلیون پمپ می رسد که منحصراً در خانه های تک و دو خانواده که بین سال های 1995 و 2009 ساخته شده اند نصب می شوند.
در سناریوی راه اندازی دولتی، تیم فرض می کرد که به اهداف رسمی آلمان یعنی تولید 6 میلیون پمپ حرارتی در سال 2030 می رسد، که اکثر خانه های تک و دو خانواده ساخته شده پس از سال 1995 را پوشش می دهد و از 92.9 2 تراوات ساعت در سال استفاده می کند. در نهایت، آنها سناریوی سریعی را پیشنهاد کردند که در آن 10 میلیون پمپ حرارتی تا سال 2030 نصب می شود که 226.3 تراوات ساعت گرما را تامین می کند. در این سناریو، پمپ های حرارتی در خانه های یک و دو خانواده بیشتر نصب می شوند، حتی خانه های قدیمی که قبل از سال 1979 ساخته شده اند و استانداردهای بازده انرژی بسیار پایینی دارند.
این تیم توضیح داد: «در تمام انواع ساختمان‌ها، پمپ‌های حرارتی منبع هوا 80 درصد از پمپ‌های حرارتی نصب‌شده را تشکیل می‌دهند و پمپ‌های حرارتی منبع زمینی 20 درصد باقی‌مانده را تشکیل می‌دهند. اندازه ذخیره انرژی در نظر گرفته شده در نسبت های انرژی به توان (E/P) از 0 تا 168 ساعت (0، 2، 6، 24 و 168 ساعت) بیان می شود. در این اصطلاح، یک ذخیره‌سازی حرارتی با نسبت E/P 2 ساعت، ظرفیت کل ذخیره‌سازی گرما را دارد که برابر با 2 ساعت حداکثر حرارت خروجی پمپ حرارتی است.
برای ترکیب انرژی در شبیه‌سازی، این گروه نیروگاه‌های زغال‌سنگ و نفت را در سطوح فعلی محدود کرد. نیروگاه های گاز سوز، چرخه باز (OCGT) و سیکل ترکیبی (CCGT) می توانند فراتر از سطوح فعلی گسترش یابند. بر اساس آمار دولتی، نیروگاه های بادی خشکی 115 گیگاوات و فراساحلی 30 گیگاوات سقف داشتند. ظرفیت های PV خورشیدی هیچ محدودیتی ندارد.
محققان گفتند: "ما دریافتیم که افزایش ذخیره پمپ حرارتی آلمان از 1.7 به 10 میلیون نیاز به سرمایه گذاری اضافی در حدود 54 تا 57 گیگاوات ظرفیت PV خورشیدی در راه حل کم هزینه دارد، بسته به میزان ذخیره گرما در دسترس است." برای سرعت راه اندازی کندتر، که همچنان به هدف دولت آلمان برای تولید 6 میلیون پمپ حرارتی تا سال 2030 دست می یابد، به ظرفیت های PV اضافی در حدود 4 تا 8 گیگاوات نیاز است.
به گفته دانشگاهیان، در مقایسه با سناریوی مرجع، راه اندازی دولت آلمان 2.0 تا 6.7 میلیارد یورو در سال صرفه جویی می کند، بسته به قیمت گاز طبیعی که بین 50 تا 150 یورو در مگاوات ساعت فرض می شود. در مورد عرضه سریع، پس انداز تا 27.1 میلیارد یورو در سال خواهد بود.
دانشمندان نتیجه گرفتند: «معرفی ذخیره‌سازی گرما با نسبت E/P 2 ساعت (ساعت) نیاز به ظرفیت‌های اضافی PV خورشیدی را کاهش می‌دهد، به عنوان مثال، 6 گیگاوات به جای 8 گیگاوات اضافی در عرضه دولتی در مقایسه با مرجع. علاوه بر این، نیاز به ذخیره سازی باتری در مقایسه با مورد بدون ذخیره سازی گرما در نسخه دولتی حدود 7 گیگاوات و در مقایسه با مرجع 5 گیگاوات کاهش می یابد.
یافته های آنها در "مزایای بخش برق پمپ های حرارتی انعطاف پذیر در سناریوهای 2030" منتشر شده در سال XNUMX معرفی شد. ارتباطات زمین و محیط زیست.
این محتوا توسط حق چاپ محافظت می شود و امکان استفاده مجدد وجود ندارد. اگر می‌خواهید با ما همکاری کنید و می‌خواهید از برخی از محتوای ما دوباره استفاده کنید، لطفاً با: editors@pv-magazine.com تماس بگیرید.
منبع از مجله pv
سلب مسئولیت: اطلاعات ذکر شده در بالا توسط pv-magazine.com مستقل از Chovm.com ارائه شده است. Chovm.com هیچ گونه نمایندگی و ضمانتی در مورد کیفیت و قابلیت اطمینان فروشنده و محصولات نمی دهد. Chovm.com صراحتاً هر گونه مسئولیتی را در قبال نقض حق نسخه برداری محتوا سلب می کند.
