科学者たちはオープンソース モデルを使用して、2030 年のヒート ポンプの展開シナリオをシミュレートしました。最小コスト ソリューションで約 54 GW から 57 GW の太陽光発電容量の追加投資により、10 年末までに XNUMX 万台のヒート ポンプを設置できるようになります。
電力源別の発電量
画像: ドイツ経済研究所 (DIW ベルリン)、Communications Earth & Environment、CC BY 4.0
ドイツ経済研究所（DIWベルリン）の研究者らは、2030年までにドイツで分散型ヒートポンプを拡大するためのさまざまなシナリオを分析しました。彼らは、電力需要の緩和におけるバッファ蓄熱の役割と、さまざまな発電方法がコスト、容量投資、排出量に与える影響に焦点を当てました。彼らは、PVへの投資がヒートポンプの導入と費用対効果の高い形で結びつくことを発見しました。
「私たちの分析では、再生可能電力の発電量と熱需要の年間を通じての時間ごとの変動を考慮したオープンソースの容量拡張TEASERモデルを使用しています」とチームは説明した。「また、電気自動車やグリーン水素の生産に関連する追加の電気負荷も考慮に入れています。私たちの知る限り、このような分析はこれまで行われていません。」
最初にテストされたシナリオ、つまり基準シナリオでは、チームは1.7年に2030万台の分散型ヒートポンプを想定した。これは、2024年にドイツに設置されたヒートポンプの在庫を反映している。また、年間24.7TWhの熱供給も想定した。緩やかな展開シナリオでは、3年までにヒートポンプの数が2030万台に達し、1995年から2009年の間に建設された一戸建て住宅と二世帯住宅のみに設置されると想定した。その場合、年間の熱供給量は53.2TWhに達する。
政府の導入シナリオでは、チームは、6年にドイツの公式目標である2030万台のヒートポンプが達成され、1995年以降に建設されたほとんどの一戸建て住宅と二戸建て住宅がカバーされ、年間92.9TWhが使用されると想定した。最後に、彼らは、2年までに10万台のヒートポンプが設置され、2030TWhの熱を供給するという高速シナリオを提案した。このシナリオでは、ヒートポンプは、エネルギー効率基準が非常に低い226.3年以前に建設された古い住宅も含め、より多くの一戸建て住宅と二戸建て住宅に設置されることになる。
「すべての建物タイプにおいて、設置されているヒートポンプの 80% は空気熱源ヒートポンプで、残りの 20% は地中熱ヒートポンプです」とチームは説明しています。「想定されるエネルギー貯蔵サイズは、0 ～ 168 時間 (0、2、6、24、168 時間) のエネルギー対電力 (E/P) 比で表されます。この用語では、E/P 比が 2 時間の蓄熱は、ヒートポンプの最大熱出力の 2 時間に相当する総蓄熱容量を持ちます。」
シミュレーションのエネルギーミックスでは、石炭火力発電所と石油火力発電所を現在のレベルに上限設定した。ガス火力発電所、オープンサイクル（OCGT）、複合サイクル（CCGT）は、現在のレベルを超えて拡張できる。政府の統計によると、陸上風力発電所は115GW、洋上風力発電所は30GWに制限されている。太陽光発電の容量には制限はない。
「ドイツのヒートポンプの在庫を1.7万台から10万台に増やすには、蓄熱量がどれだけあるかにもよるが、最小コストの解決策として約54～57GWの太陽光発電容量の追加投資が必要になることがわかった」と研究者らは述べた。「ドイツ政府が6年までに2030万台のヒートポンプを導入するという目標を達成するには、導入速度を遅くしても約4～8GWの追加太陽光発電容量が必要になる」
研究者らによると、基準シナリオと比較すると、政府の導入により、ドイツは天然ガス価格（2.0～6.7ユーロ/MWhと想定）に応じて年間50～150億ユーロを節約できるという。導入が早ければ、節約額は年間最大27.1億ユーロに達する。
「E/P比が2時間（h）の蓄熱を導入すると、追加の太陽光発電容量の必要性が減り、例えば、政府の導入では基準値と比較して追加の6GWではなく8GWになります」と科学者は結論付けました。「さらに、蓄電池の必要性は、政府の導入で蓄熱がない場合と比較して約7GW、基準値と比較して5GW削減されます。」
彼らの研究結果は、「2030年のシナリオにおけるフレキシブルヒートポンプの電力部門へのメリット」として発表され、 コミュニケーション地球と環境.
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ソースから 太陽光発電マガジン
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