Bilim insanları, 2030 yılı için ısı pompası dağıtım senaryolarını simüle etmek amacıyla açık kaynaklı modeller kullandılar. En düşük maliyetli çözümde yaklaşık 54 GW ila 57 GW'lık ek güneş fotovoltaik kapasitesi yatırımları, on yılın sonuna kadar 10 milyon ısı pompasının kurulmasına olanak tanıyacaktır.
Kaynaklara göre elektrik üretimi
Resim: Alman Ekonomik Araştırma Enstitüsü (DIW Berlin), İletişim Dünya ve Çevre, CC BY 4.0
Alman Ekonomik Araştırma Enstitüsü'nden (DIW Berlin) araştırmacılar, 2030 yılına kadar Almanya'da merkezi olmayan ısı pompalarının genişletilmesi için farklı senaryoları analiz ettiler. Elektrik ihtiyaçlarını azaltmada tampon ısı depolamanın rolüne ve farklı elektrik üretim yöntemlerinin maliyetler, kapasite yatırımları ve emisyonlar üzerindeki etkisine odaklandılar. PV'ye yatırım yapmanın ısı pompalarının yaygınlaştırılmasına maliyet etkin bir şekilde eşlik edebileceğini buldular.
Ekip, "Analizimizde, yenilenebilir elektrik üretiminin ve tüm yıl boyunca ısı talebinin saatlik değişkenliğini dikkate alan açık kaynaklı kapasite genişletme TEASER modelini kullanıyoruz" diye açıkladı. "Ayrıca elektrikli araçlarla ve yeşil hidrojen üretimiyle ilgili ek elektrik yükünü de hesaba katıyor. Bildiğimiz kadarıyla, şimdiye kadar böyle bir analiz yapılmadı."
Test edilen ilk senaryoda, referans senaryosunda, ekip 1.7'da 2030 milyon merkezi olmayan ısı pompası olduğunu varsaydı ve bu da 2024'te Almanya'da kurulan ısı pompası stokunu yansıtıyordu. Ayrıca yıllık 24.7 TWh ısı tedariki de varsayıyordu. Yavaş dağıtım senaryosu, ısı pompası sayısının 3'a kadar 2030 milyona ulaşacağını ve yalnızca 1995 ile 2009 arasında inşa edilen tek ve iki ailelik evlere kurulacağını varsaydı. Bu durumda, sağlanan yıllık ısı 53.2 TWh'ye ulaşacaktı.
Hükümetin uygulama senaryosunda, ekip 6'da 2030 milyon ısı pompasının resmi Alman hedeflerine ulaşacaklarını, 1995'ten sonra inşa edilen ve yılda 92.9 2 TWh kullanan çoğu tek ve iki ailelik evi kapsayacaklarını varsaydılar. Son olarak, 10'a kadar 2030 milyon ısı pompasının kurulup 226.3 TWh ısı sağladığı hızlı bir senaryo önerdiler. Bu senaryoda, ısı pompaları daha fazla tek ve iki ailelik eve, hatta 1979'dan önce inşa edilmiş ve çok düşük enerji verimliliği standartlarına sahip eski evlere bile kurulacaktı.
Ekip, "Tüm bina tiplerinde, hava kaynaklı ısı pompaları kurulu ısı pompalarının %80'ini, yer kaynaklı ısı pompaları ise kalan %20'sini oluşturuyor" şeklinde açıkladı. "Varsayılan enerji depolama boyutu, 0 ila 168 saat (0, 2, 6, 24 ve 168 saat) arasında değişen enerji-güç (E/P) oranlarıyla ifade edilir. Bu terminolojide, 2 saatlik E/P oranına sahip bir ısı depolamasının toplam ısı depolama kapasitesi, ısı pompasının maksimum ısı çıkışının 2 saatine eşittir."
Simülasyondaki enerji karışımı için grup, kömür ve petrolle çalışan elektrik santrallerini mevcut seviyelerde sınırladı. Gazla çalışan elektrik santralleri, açık çevrim (OCGT) ve kombine çevrim (CCGT) mevcut seviyelerin ötesine genişletilebilir. Hükümet istatistiklerine göre, karadaki rüzgar santralleri 115 GW ve açık denizdekiler 30 GW ile sınırlandırıldı. Güneş PV kapasitelerinin herhangi bir sınırı yoktur.
"Alman ısı pompası stokunun 1.7'den 10 milyona çıkarılmasının, ne kadar ısı depolaması mevcut olduğuna bağlı olarak, en düşük maliyetli çözümde yaklaşık 54-57 GW güneş PV kapasitesi ek yatırımı gerektireceğini görüyoruz," dedi akademisyenler. "Alman hükümetinin 6 yılına kadar 2030 milyon ısı pompası hedefini hala karşılayan daha yavaş bir dağıtım hızı için, yaklaşık 4-8 GW ek PV kapasitesine ihtiyaç var."
Akademisyenlere göre, referans senaryoya kıyasla, hükümetin devreye alınması, doğal gaz fiyatlarının 2.0 ila 6.7 €/MWh arasında olduğu varsayılarak, Almanya'ya yılda 50-150 milyar € tasarruf sağlayacaktır. Hızlı devreye alma durumunda, tasarruflar yılda 27.1 milyar €'ya kadar ulaşacaktır.
Bilim insanları, "2 saat (h) E/P oranına sahip ısı depolamanın tanıtılması, ek güneş PV kapasitelerine olan ihtiyacı azaltır, örneğin, referansa kıyasla hükümet dağıtımında ek 6 GW yerine 8 GW," sonucuna vardı. "Ek olarak, pil depolama ihtiyacı, hükümet dağıtımında ısı depolaması olmayan duruma kıyasla yaklaşık 7 GW ve referansa kıyasla 5 GW azalır."
Bulguları, "2030 senaryolarında esnek ısı pompalarının güç sektörü faydaları" başlıklı makalede tanıtıldı. İletişim Dünya ve Çevre.
Bu içerik telif hakkıyla korunmaktadır ve tekrar kullanılamaz. Bizimle işbirliği yapmak ve içeriğimizin bir kısmını yeniden kullanmak istiyorsanız lütfen editors@pv-magazine.com adresiyle iletişime geçin.
Kaynaktan pv dergisi
Yasal Uyarı: Yukarıda belirtilen bilgiler Chovm.com'dan bağımsız olarak pv-magazine.com tarafından sağlanmaktadır. Chovm.com, satıcının ve ürünlerin kalitesi ve güvenilirliği konusunda hiçbir beyan ve garanti vermez. Chovm.com, içeriğin telif hakkıyla ilgili ihlallere ilişkin her türlü sorumluluğu açıkça reddeder.
