Bygningers rolle for økt fleksibilitet i kraftnettet

Abstract

Sammendrag Overgangen til et grønnere Europa og økningen i energibehov det medfører gjør at vi også får et økt effektbehov. Norge går inn mot perioder med underskudd av effekt der vi kan bli avhengige av import fra andre land for å vedlikeholde forsyningssikkerheten. Forbrukerfleksibilitet og samhandling med kraftnettet kan bli en viktig faktor i fremtidens smarte kraftnett. Bygninger er også en del av dette og kan tilby fleksibilitet i form av utkoblede oppvarmingselement over en gitt tidsperiode. Det er knyttet usikkerhet til varigheten og mengden effektfleksibilitet et bygg kan tilby. Denne oppgaven undersøker om det er mulig å identifisere fleksibilitetspotensialet i bygninger ved bruk av simuleringsverktøyet SIMIEN for å kunne å melde inn fleksibilitet til kraftnettet og tilby effektavlasting ved utkobling av varmeapparatet i bygget. En CASE-studie av fire skolebygg der energiattesten for hvert bygg blir brukt som grunnlag for å simulere energibehovene og bygningskvalitetene til det respektive bygget er gjennomført. Hensikten er å simulere responstiden for byggene. Ut fra dette utledes hvor stort energibehovet og dermed energitapet fra bygningen er under hendelsen med utkoblet oppvarmingselement. Ut fra dette identifiseres fleksibilitets potensialet til bygningene på bakgrunn av simulerte energidata ved bruk av SIMIEN. Simuleringene som er utført i denne oppgaven identifiserer at det er stor usikkerhet knyttet til varigheten og mengden fleksibilitet et bygg kan tilby. Det er identifisert et behov for mer detaljerte data og finere timesoppløsning for å gi fleksibilitetspotensialet i bygg mer tyngde og verdi i en effektavlastningssammenheng.

Abstract The transition to a more sustainable Europe and the increase in energy demand it entails leads to an increased demand for power. Norway is entering periods of power deficit where the power grid may be reliant on import to meet the demand. Consumer flexibility and consumers ability to interact with the power grid can become important factors in the future smart grids. Buildings has a role in this and can offer flexibility in the form of disconnecting electric heating appliances over a period. There is uncertainty associated with the duration and amount of power flexibility a building can provide. This study investigates whether it is possible to identify the flexibility potential in buildings using SIMIEN as a simulator to report flexibility from disconnecting the heating system of the building to the power grid operators. A CASE-study of four school buildings where the energy certificate for each building is used as a basis to simulate the energy needs and building qualities of the respective building has been conducted. The purpose of the simulation is to identify the response period and estimate how much energy demand and thus energy loss from the building, occurs during the event. Based on this, the flexibility potential of the building is identified using SIMIEN. The simulations performed in this study identify that there is significant uncertainty associated with the duration and amount of flexibility a building can offer. There is a need for more detailed data and finer time resolution to give the flexibility potential in buildings more weight and value in a power grid relief context.