Power-to-heat
Mit dem Ausbau der Erneuerbaren Energien ist die Speicherung von Strom zu einem wichtigen Baustein für die Energiewende geworden. Durch Power-to-Heat kann diese Energie im Gegensatz zu anderen Speichermöglichkeiten nahezu verlustfrei genutzt werden. Heizen mit Strom – diese vermeintlich ökologische Sünde bekommt mit der Energiewende eine völlig neue Dimension. Strom aus erneuerbaren Energien ist im Überfluss vorhanden. Problematisch wird es allerdings, wenn dieser Strom nicht direkt verbraucht wird. Sonnen- und Windenergie sind nicht beliebig abrufbar, sondern von Umwelteinflüssen abhängig. Um eine gleichbleibende Versorgung zu gewährleisten, muss der grüne Strom gespeichert werden. Dies ist mit der heute verfügbaren Technik allerdings kaum möglich.
Der Schlüssel zur Lösung des Problems liegt in der Erzeugung von Wärme durch Power-to-Heat. Der Einsatz in Nahwärmenetzen kann einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.
Um die Frequenz im Stromnetz dauerhaft auf gleichem Niveau zu halten, müssen die Netzbetreiber auf negative Regelenergie zurückgreifen, das heißt um einer Überlastung des Netzes vorzubeugen, müssen beispielsweise Windräder abgeriegelt oder PV-Anlagen heruntergefahren werden. Statt auf die Erzeugung dieses grünen Stroms zu verzichten, kann man ihn auch ebenso gut zur Erzeugung von Warmwasser für Nahwärmenetze verwenden – zur direkten Nutzung oder zur Speicherung der Wärmeenergie. Die Regelheizung EnerHEAT von ENERPIPE ermöglicht die unkomplizierte und effektive Nutzung dieser win-win-Technologie.
Die Anteile der Erneuerbaren Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung an der Strom- und Wärmeerzeugung werden weiter steigen.
Auf einen Blick
Die Kraft-Wärme-Kopplung stellt eine Möglichkeit dar, Regelenergie für die Netzentlastung bei einem Überangebot von regenerativer Energie zur Verfügung zu stellen.
Darüber hinaus findet das Energiemanagement in Industriebetrieben für Prozesswärme mit Power-to-Heat-Systemen ihren Einsatz.
Wenige große Energieerzeuger, die stabil Strom liefern, werden mehr und mehr durch kleine Stromproduzenten abgelöst, die allerdings nicht mit der gleichen Stabilität liefern können, da sie von Umwelteinflüssen abhängig sind. Diese Strukturveränderung macht ein flexibles Energiemanagement notwendig, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
Derzeit erfolgt die Netzentlastung bei Überproduktion hauptsächlich über die Abschaltung von Windkraftanlagen, BHKWs in Biogasanlagen und großen Ausgleichskraftwerken. Die Betreiber von diesen Anlagen nutzen zur Bereitstellung der Regelenergie immer häufiger Power-to-Heat- Anlagen. Diese wandeln Strom in Wärme um und machen so die überschüssige Energie nutzbar.
Marktfähige Lösungen verfügbar
ENERPIPE bietet auf dem Sektor Regelenergie die Power-to-Heat- Anlage EnerHEAT an.
Mit EnerHEAT wird die Lücke zwischen der Bereitstellung von Regelenergie und dem stabilen Betrieb von Wärmenetzen geschlossen. Momentan wird durch die großen Übertragungsnetzbetreiber die Regelenergie geschaltet. Dies geschieht ohne Berücksichtigung der lokalen Netzsituation, was bedeutet, dass im Norden ein regionaler Überschuss besteht und unter Umständen im Süden aber die Regelenergie geschaltet wird.
Mögliche Einsatzorte
- Überschussstrom wird in Prozesswärme oder Heizwärme umgewandelt
- Fernwärmebetreiber, z.B. Stadtwerke zum Ausgleich der Spitzenlast oder Abdeckung der Grundlast bei wenig Wärmebedarf
- Betreiber von Biogasanlagen oder Photovoltaikanlagen
Mit Power-to-Heat kann so die Netzentlastung im Verteilernetz realisiert werden. Der Strom kann ohne Blindleistung aufgenommen werden und das Stromnetz stabilisieren. So können auch Stadtwerke problemlos die kurzfristige Bereitstellung von Regelenergie gewährleisten.
Die EnerHEAT eignet sich also hervorragend für Industrie, BHKW´s und Großanlagen, die primär Regelleistung betreiben.
Technische Unterschiede, wie eine effiziente drehzahlgeregelte Pumpe und ein stufenloser Heizstab, gewährleisten bei Großanlagen einen reibungslosen wirtschaftlichen Betrieb. Der selbst erzeugte Strom kann tagsüber für Industriemaschinen verwendet werden und außerhalb der Betriebszeiten in thermische Energie umgewandelt werden.
Alle EnerHEAT von ENERPIPE erfüllt alle gängigen Normen – DIN EN 12828 und DIN EN 61439 Teil 1 und 2. Die Anforderungen an das Heizungswasser sollten einer Wasserqualität nach VDI 2035 entsprechen, so wird Steinbildung und Korrosion vermieden. Die EnerHEAT-Anlagen werden in die Hydraulik der Hausanlage, wie herkömmliche Wärmeerzeuger, parallel eingebunden.
Projektberichte Power-to-heat
Berlin-Friedrichshain: Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten: Prozesswärme im Klinikum Vivantes
Das Klinikum setzt eine EnerHeat 100 kW-Anlage zur Prozesswärmeerzeugung ein, um das für Spülmaschinen benötigte heiße Wasser zuverlässig…
Stadtwerke Wunsiedel: Erfolgreiche Integration einer Power-to-Heat-Anlage
Erfolgreiche Integration von Power-to-Heat-Anlagen durch ENERPIPE: Innovative Lösungen für Nahwärmenetze
