Download dan direct de PDF of lees eerst het beknopte overzicht.
In lage-energiewijken met een groot aandeel fotovoltasche (pv) elektriciteits-productie zal de netspanning regelmatig stijgen als gevolg van de gelijktijdige injectie van overtollige elektriciteit. Deze overspanningen kunnen aanleiding geven tot het afschakelen van de pv-omvormer, met een verlies aan groene stroomproductie als gevolg. Welk potentieel is er voor vraagsturing met warmtepompen in dergelijke wijken om de lokale overproductie op te vangen? Kan het afschakelen van omvormers voorkomen worden en weegt de daardoor bereikte winst op tegen het extra energiegebruik door thermische opslag?
De evolutie naar lage en nulenergiewoningen leidt tot woonwijken waarin de huizen uitgerust zijn met een warmtepomp voor ruimteverwarming en sanitair warm water (SWW) en een pvsysteem dat het jaarlijkse elektriciteitsverbruik volledig dekt. Dergelijke wijken kunnen als nulenergiewijken beschouwd worden op basis van de jaarlijkse energiebalans. Echter, op kortere tijdsschaal zal de wijk regelmatig elektriciteit importeren of exporteren via de transformator die het lokale distributienet verbindt met het middenspanningsnet. Als de zon schijnt en de pvsystemen meer elektriciteit produceren dan het verbruik in de woning, wordt het overschot in het distributienet genjecteerd. Dit zal voor vele woningen tegelijkertijd gebeuren, waardoor de lokale netspanning toeneemt. Als de spanning groter wordt dan 253 V (230 V + 10%) moet de pvomvormer wettelijk uitschakelen omwille van veiligheidsredenen. Dit geeft aanleiding tot een verlies aan groene stroomproductie en een inkomensverlies voor de betreffende systeemeigenaar. De injectie van overtollige elektriciteit in het distributienet kan verminderd worden door het verbruik in de woning te vergroten. De uitdaging is om dit verbruik niet zomaar blindelings te verhogen, maar te verschuiven in de tijd zodanig dat het totale verbruik van de woning slechts minimaal toeneemt. Dit is het principe van vraagsturing. Vaak worden huishoudelijke toestellen (wasmachine, vaatwasser en droger) en elektrische voertuigen beschouwd als de makkelijkst te verschuiven elektriciteitsverbruikers. Dit artikel onderzoekt daarentegen of het zinvol is om het verbruik van warmtepompen voor de productie van SWW te verschuiven, en welke regelstrategie de beste resultaten geeft. gebouwen, thermische systemen, pvmodules en elektrische netten. Het model bestaat uit 33 identieke nulenergiewoningen, gekoppeld aan een nfasig laagspanningsdistributienet. Elke woning heeft vloerverwarming, balansventilatie met warmteterugwinning, een lucht/waterwarmtepomp en een pvsysteem dat het jaarlijkse verbruik van de woning dekt. Een schema van het verwarmingssysteem is weergegeven in figuur 1, meer informatie over de modellering is beschikbaar in [1]. Hoewel de woningen identiek zijn, is het energiegebruik voor elke woning verschillend. Dit komt door het stochastisch gebruikersgedrag voor zowel aanwezigheid, gebruik van toestellen als SWW verbruik.
Auteur(s): R. (Roel) De Coninck, doctoraatsstudent KU Leuven en E, R. (Ruben) Baetens, doctoraatsstudent KU Leuven, A. (Achim) Woyte, onderzoeksingenieur E, prof. D. (Dirk) Saelens, KU Leuven, prof. L. (Lieve) Helsen, KU Leuven