독일, 10년까지 2030만 대의 히트펌프 배치 가능 -

과학자들은 오픈 소스 모델을 사용하여 2030년 히트 펌프 도입 시나리오를 시뮬레이션했습니다. 최소 비용 솔루션으로 약 54GW에서 57GW의 태양광 PV 용량을 추가로 투자하면 10년 안에 XNUMX만 개의 히트 펌프를 설치할 수 있습니다.

출처별 발전량

이미지: 독일 경제 연구소(DIW Berlin), 커뮤니케이션 지구 및 환경, CC BY 4.0

독일 경제 연구소(DIW Berlin)의 연구원들은 2030년까지 독일에서 분산형 히트 펌프를 확장하기 위한 다양한 시나리오를 분석했습니다. 그들은 전기 수요를 완화하는 데 있어 버퍼 열 저장의 역할과 다양한 발전 방법이 비용, 용량 투자 및 배출량에 미치는 영향에 초점을 맞추었습니다. 그들은 PV에 투자하는 것이 히트 펌프의 출시와 비용 효율적으로 동반될 수 있다는 것을 발견했습니다.

"저희 분석에서는 오픈소스 용량 확장 TEASER 모델을 사용하는데, 이는 1년 내내 재생 가능 전기 생산과 열 수요의 시간당 변동성을 고려합니다."라고 팀은 설명했습니다. "또한 전기 자동차와 녹색 수소 생산과 관련된 추가 전기 부하도 고려합니다. 저희가 아는 한, 이런 분석은 지금까지 수행되지 않았습니다."

테스트한 첫 번째 시나리오인 기준 시나리오에서 팀은 1.7년에 2030만 대의 분산형 히트 펌프를 가정했는데, 이는 2024년 독일에 설치된 히트 펌프의 재고를 반영한 것입니다. 또한 연간 24.7TWh의 열 공급을 가정했습니다. 느린 출시 시나리오에서는 3년까지 히트 펌프의 수가 2030만 대에 도달할 것으로 가정했는데, 이는 1995년에서 2009년 사이에 지어진 단독주택과 53.2가구 주택에만 설치될 것입니다. 이 경우 연간 공급되는 열은 XNUMXTWh에 도달할 것입니다.

정부 출시 시나리오에서 팀은 6년까지 2030만 개의 히트 펌프라는 공식 독일 목표를 달성하여 1995년 이후에 지어진 대부분의 단독 및 92.9가구 주택을 포함하고 연간 2TWh를 사용할 것이라고 가정했습니다. 마지막으로, 그들은 10년까지 2030만 개의 히트 펌프를 설치하여 226.3TWh의 열을 공급하는 빠른 시나리오를 제안했습니다. 이 시나리오에서 히트 펌프는 1979년 이전에 지어진 매우 낮은 에너지 효율 표준을 가진 오래된 주택을 포함하여 더 많은 단독 및 XNUMX가구 주택에 설치될 것입니다.

"모든 건물 유형에서 공기열원 히트 펌프는 설치된 히트 펌프의 80%를 차지하고 지열원 히트 펌프는 나머지 20%를 차지합니다."라고 팀은 설명했습니다. "가정된 에너지 저장 크기는 0~168시간(0, 2, 6, 24, 168시간)의 에너지 대 전력(E/P) 비율로 표현됩니다. 이 용어에서 E/P 비율이 2시간인 열 저장은 열 펌프의 최대 열 출력의 2시간에 해당하는 총 열 저장 용량을 갖습니다."

에너지 대 전력 비율 — _{추가 전기 부문 비용이미지: 독일 경제 연구소(DIW Berlin), 커뮤니케이션 지구 및 환경, CC BY 4.0}

시뮬레이션의 에너지 믹스에 대해 그룹은 석탄 및 석유 발전소를 현재 수준으로 제한했습니다. 가스 발전소, 개방형 사이클(OCGT), 복합 사이클(CCGT)은 현재 수준을 넘어 확장될 수 있습니다. 정부 통계에 따르면 육상 풍력 발전소는 115GW, 해상 풍력 발전소는 30GW로 제한되었습니다. 태양광 PV의 용량에는 제한이 없습니다.

"우리는 독일의 히트펌프 재고를 1.7만에서 10만으로 확장하려면 최소 비용 솔루션으로 약 54~57GW의 태양광 PV 용량을 추가로 투자해야 한다는 것을 발견했습니다. 이는 사용 가능한 열 저장량에 따라 달라집니다." 학자들은 말했습니다. "6년까지 2030만 대의 히트펌프라는 독일 정부의 목표를 달성하는 더 느린 출시 속도의 경우 약 4~8GW의 추가 PV 용량이 필요합니다."

학계에 따르면, 기준 시나리오와 비교했을 때, 정부 롤아웃은 천연 가스 가격(2.0~6.7유로/MWh로 가정)에 따라 독일에서 연간 50억~150억 유로를 절약할 수 있습니다. 빠른 롤아웃의 경우, 절약 금액은 연간 최대 27.1억 유로에 달할 것입니다.

과학자들은 "E/P 비율이 2시간(h)인 열 저장을 도입하면 추가 태양광 PV 용량에 대한 필요성이 감소합니다. 예를 들어 정부 출시에서 기준 대비 6GW가 아닌 8GW가 필요합니다."라고 결론지었습니다. "또한 배터리 저장에 대한 필요성은 정부 출시에서 열 저장이 없는 경우보다 약 7GW, 기준 대비 5GW 감소합니다."

그들의 연구 결과는 "2030년 시나리오에서 유연한 히트 펌프의 전력 부문 이점"에 소개되었습니다. 통신 지구 및 환경.

출처 pv 잡지