IEA HPT Annex 57: Impact of variable electricity price on heat pump operated buildings (2022)

Dieses Paper beschreibt wie sich stündliche Änderungen im Strompreis für den Endverbraucher mit Wärmepumpe auswirken können. Dabei wird ins davon aus gegangen, dass der die Wärmepumpen auf den Preis reagieren können und ihre Last optimal verschieben bei gleichzeitiger Beibehaltung des thermischen Komforts im Gebäude. Die Analyse wird für den österreichischen Gebäudebestand durchgeführt. Es wird gezeigt wie viel Strom von im Jahr verschoben wird, und in wie weit der optimierte Betrieb der Wärmepumpen zu höheren Lastspitzen führt.

Bibliographische Daten

Mascherbauer P., Schöniger F., Kranzl L. and Yu S.
Herausgeber: Open Research Europe 2022
Englisch, 14 Seiten

Inhaltsbeschreibung

Wohngebäude mit Wärmepumpen bieten vielversprechende Möglichkeiten für ein nachfrageseitiges Lastmanagement. Die Betriebsoptimierung solcher Heizungsanlagen kann zu einer Kostensenkung führen und gleichzeitig das Stromverbrauchsverhalten verändern, was insbesondere bei einem variablen Preissignal der Fall ist. In dieser Arbeit untersuchen wir folgende Fragestellung: Wie verändert die Volatilität eines variablen Endkundenstrompreises den Energieverbrauch von Gebäuden mit einem intelligenten Energiemanagementsystem und Wärmepumpe?

In diesem Zusammenhang nehmen wir Österreich als Beispiel und aggregieren die Ergebnisse einzelner Haushalte auf den nationalen Bestand an Einfamilienhäusern. Dies geschieht durch die Simulation und Optimierung des Heizbetriebs in einzelnen repräsentativen Gebäuden.

Die Ergebnisse zeigen, dass österreichische Einfamilienhäuser mit Wärmepumpen bei einem Echtzeit-Strompreis von 2021 19,7 GWh Strom pro Jahr über ihre thermische Masse verschieben könnten. Wir zeigen das zukünftige Potenzial unter der Annahme von drei Strompreistrends für 2030, die unterschiedliche Dekarbonisierungsambitionen darstellen. Diese Trends zeigen, dass höhere Dekarbonisierungsambitionen, welche zu höheren Strompreisen führen, den Anreiz zur Verlagerung elektrischer Lasten erhöhen.

Schlussfolgerungen: Echtzeitpreise erweisen sich als wirksamer Anreiz für Gebäude, elektrische Lasten durch Vorheizen der Gebäudemasse zu verlagern. Die Kosteneinsparungen für den Einzelnen sind jedoch relativ gering, weshalb zusätzliche monetäre Anreize erforderlich sind, um dieses Potenzial zu erschließen. Die erhöhte tägliche Spitze-zu-Spitze-Nachfrage dieser Gebäude muss in Relation zur Gesamtnetzbelastung gesetzt werden.

IEA HPT Annex 57: Impact of variable electricity price on heat pump operated buildings (2022, version 1; peer review: 2 approved)