Power-to-heat-to-power opslag voor PV op het dak

Wetenschappers in Spanje hebben de levensvatbaarheid van 'power-to-heat-to-power storage' in een residentiële zonne-installatie in Madrid beoordeeld.De technologie zou de elektriciteitsrekening met meer dan 70% kunnen verlagen en zou volgens de onderzoekers een terugverdientijd van 12 tot 15 jaar hebben.

Onderzoekers van de Polytechnische Universiteit van Madrid hebben de haalbaarheid onderzocht van het opslaan van energie die wordt opgewekt door zonne-energie op het dak als warmte, die vervolgens kan worden gebruikt om energie op te wekken als de zon niet schijnt - 'power-to-heat-to-power storage', of PHPS-technologie.

Het door de wetenschappers bestudeerde huishoudsysteem in Madrid omvatte een zeer efficiënte,thermisch aangedreven warmtepompen thermische zonnecollectoren.

Het 'trigeneratie'-systeem of gecombineerde koel-, verwarmings- en krachttechnologie (CCHP) omvat twee soorten warmteopslag: een laag- of middenklasse voor warm tapwater en ruimteverwarming en een hoogwaardige warmteopslag voor warmtekrachtkoppeling. generatie.De warmte die in de eerste wordt opgewekt, kan zowel voor koel- als warmtevraag worden gebruikt.

Een referentiecase was gebaseerd op netstroomverbruik plus een elektrisch aangedreven warmtepomp voor koeling.

Factoren

De Madrid-groep zei factoren, waaronder dekosten van netstroom en brandstofen de prijs en productiviteit van PV-arrays zouden de optimale grootte van trigeneratiesystemen beïnvloeden.De onderzoekers schatten de kosten van PV-systemen op € 900-1.200/kW en baseerden hun schatting van de winstgevendheid van PHPS op de resulterende elektriciteitsbesparingen.

Een huishoudelijk power-to-heat-to-power opslagsysteem zou volgens de onderzoekers een elektriciteitsbesparing van meer dan 70% kunnen opleveren, maar zou 12-15 jaar nodig hebben om zichzelf terug te verdienen."Dit geldt zelfs wanneer de warmte-naar-kracht-conversie [efficiëntie] matig laag is (20-30%), op voorwaarde dat de economische omstandigheden gunstig zijn", aldus de onderzoekers.

De Madrid-groep gaf toe dat warmteverliezen in de thermische opslag op hoge temperatuur zouden betekenen dat een PHPS-systeem een ​​eigen verbruik van zonne-energie van slechts 40-60% zou betekenen."Mogelijke manieren om deze verliezen te minimaliseren, zijn onder meer de ontwikkeling van nieuwe, ultradichte warmteopslag bij matig lage temperaturen, of meer geavanceerde thermische isolatie [systemen]", voegde de onderzoekers eraan toe.

De bevindingen van de groep worden beschreven in het onderzoekTechno-economische analyse van zonne-PV power-to-heat-to-power opslag en trigeneratie in de residentiële sectorr,gepubliceerd inToegepaste energieen op de ScienceDirect-website.