Para ilmuwan telah menggunakan model sumber terbuka untuk mensimulasikan skenario peluncuran pompa panas pada tahun 2030. Investasi tambahan sekitar 54 GW hingga 57 GW kapasitas PV surya dalam solusi berbiaya paling rendah akan memungkinkan pemasangan 10 juta pompa panas pada akhir dekade ini.
Pembangkitan listrik berdasarkan sumbernya
Gambar: Institut Penelitian Ekonomi Jerman (DIW Berlin), Komunikasi Bumi & Lingkungan, CC BY 4.0
Peneliti dari Institut Riset Ekonomi Jerman (DIW Berlin) telah menganalisis berbagai skenario untuk memperluas pompa kalor terdesentralisasi di Jerman pada tahun 2030. Mereka berfokus pada peran penyimpanan kalor penyangga dalam mengurangi kebutuhan listrik dan pada dampak berbagai metode pembangkitan listrik terhadap biaya, investasi kapasitas, dan emisi. Mereka menemukan bahwa berinvestasi dalam PV dapat secara efektif menyertai peluncuran pompa kalor.
“Dalam analisis kami, kami menggunakan model TEASER perluasan kapasitas sumber terbuka yang mempertimbangkan variabilitas per jam dari pembangkitan listrik terbarukan dan permintaan panas selama setahun penuh,” tim menjelaskan. “Model ini juga memperhitungkan beban listrik tambahan yang terkait dengan kendaraan listrik dan produksi hidrogen hijau. Sejauh pengetahuan kami, analisis semacam itu belum pernah dilakukan sejauh ini.”
Dalam skenario pertama yang diuji, skenario referensi, tim mengasumsikan 1.7 juta pompa panas terdesentralisasi pada tahun 2030, yang mencerminkan stok pompa panas yang dipasang di Jerman pada tahun 2024. Ia juga mengasumsikan pasokan panas sebesar 24.7 TWh setiap tahunnya. Skenario peluncuran lambat mengasumsikan jumlah pompa panas akan mencapai 3 juta pada tahun 2030, yang secara eksklusif dipasang di rumah satu dan dua keluarga yang dibangun antara tahun 1995 dan 2009. Dalam kasus tersebut, pasokan panas tahunan akan mencapai 53.2 TWh.
Dalam skenario peluncuran pemerintah, tim berasumsi bahwa mereka akan mencapai target resmi Jerman sebanyak 6 juta pompa panas pada tahun 2030, yang mencakup sebagian besar rumah keluarga tunggal dan dua keluarga yang dibangun setelah tahun 1995 dan menggunakan 92.9 TWh per tahun. Terakhir, mereka menyarankan skenario cepat di mana 2 juta pompa panas dipasang pada tahun 10, yang memasok 2030 TWh panas. Dalam skenario ini, pompa panas akan dipasang di lebih banyak rumah keluarga tunggal dan dua keluarga, bahkan rumah-rumah tua yang dibangun sebelum tahun 226.3 dengan standar efisiensi energi yang sangat rendah.
“Di semua jenis bangunan, pompa kalor sumber udara menyumbang 80% dari pompa kalor yang terpasang dan pompa kalor sumber tanah menyumbang 20% sisanya,” jelas tim tersebut. ”Ukuran penyimpanan energi yang diasumsikan dinyatakan dalam rasio energi terhadap daya (E/P) yang berkisar dari 0 hingga 168 jam (0, 2, 6, 24, dan 168 jam). Dalam terminologi ini, penyimpanan kalor dengan rasio E/P 2 jam memiliki total kapasitas penyimpanan kalor yang setara dengan 2 jam dari keluaran kalor maksimum pompa kalor.”
Untuk campuran energi dalam simulasi, kelompok tersebut membatasi pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dan minyak pada tingkat saat ini. Pembangkit listrik berbahan bakar gas, siklus terbuka (OCGT), dan siklus gabungan (CCGT) dapat diperluas melampaui tingkat saat ini. Berdasarkan statistik pemerintah, pembangkit listrik tenaga angin di darat dibatasi pada 115 GW dan lepas pantai pada 30 GW. Kapasitas tenaga surya fotovoltaik tidak memiliki batasan apa pun.
“Kami menemukan bahwa perluasan stok pompa panas Jerman dari 1.7 menjadi 10 juta akan memerlukan investasi tambahan sekitar 54–57 GW kapasitas PV surya dalam solusi berbiaya paling rendah, tergantung pada seberapa banyak penyimpanan panas yang tersedia,” kata para akademisi. “Untuk kecepatan peluncuran yang lebih lambat, yang masih mencapai target pemerintah Jerman sebanyak 6 juta pompa panas pada tahun 2030, diperlukan kapasitas PV tambahan sekitar 4–8 GW.”
Menurut para akademisi, dibandingkan dengan skenario acuan, peluncuran oleh pemerintah akan menghemat biaya bagi Jerman sebesar €2.0–€6.7 miliar per tahun, tergantung pada harga gas alam, yang diasumsikan berada di antara €50 dan €150/MWh. Dalam kasus peluncuran cepat, penghematan akan mencapai hingga €27.1 miliar per tahun.
“Memperkenalkan penyimpanan panas dengan rasio E/P 2 jam (jam) mengurangi kebutuhan kapasitas PV surya tambahan, misalnya, 6 GW, bukan 8 GW tambahan dalam peluncuran pemerintah dibandingkan dengan acuan,” para ilmuwan menyimpulkan. “Selain itu, kebutuhan penyimpanan baterai berkurang sekitar 7 GW dibandingkan dengan kasus tanpa penyimpanan panas dalam peluncuran pemerintah dan sebesar 5 GW dibandingkan dengan acuan.”
Temuan mereka diperkenalkan dalam “Manfaat sektor tenaga listrik dari pompa panas fleksibel dalam skenario 2030,” yang diterbitkan di Komunikasi Bumi & Lingkungan.
Konten ini dilindungi oleh hak cipta dan tidak boleh digunakan kembali. Jika Anda ingin bekerja sama dengan kami dan ingin menggunakan kembali sebagian konten kami, silakan hubungi: editors@pv-magazine.com.
Sumber dari majalah pv
Penafian: Informasi yang diuraikan di atas disediakan oleh pv-magazine.com secara independen dari Chovm.com. Chovm.com tidak membuat pernyataan dan jaminan mengenai kualitas dan keandalan penjual dan produk. Chovm.com secara tegas melepaskan tanggung jawab apa pun atas pelanggaran yang berkaitan dengan hak cipta konten.
