Bygninger kan fungere som batterier

• Af:
  
• John Nyberg

Hvis Danmark skal i mål med regeringens klimahandlingsplan, hvor målet er klimaneutralitet i 2050 – altså en varmesektor udelukkende drevet af grøn energi, så spiller fjernvarmeforsyningen en central rolle i udfasningen af fossile brændstoffer.

Tre ph.d.-projekter ved AU kan her spille en væsentlig rolle i regeringens klimaplan og arbejdet med at løse problematikken hos fjernvarmeværkerne:

”Ligesom man bruger batterier til at lagre overskudsenergi i elnettet, vil vi bruge den termiske masse i bygninger som et varmelager, der kan reguleres ved hjælp af et intelligent varmestyringssystem,” siger ph.d.-studerende Louise Christensen, som arbejder med brugeradfærd og -tilpasning i forhold til det nye system.

Varme kan lagres i bygningers konstruktioner samt møbler og endda i selve indeluften. Især tunge byggematerialer som beton og mursten har god varmekapacitet, så boligen kan fungere som et termisk batteri, der kan oplagre varme fra fjernvarmenettet.

Det er i såkaldte spidslastperioder, at energiforbruget overstiger produktionen af grøn energi, og her bliver man nødt til at tænde op i de ’sorte’ kedler. Hvis man kan lagre grøn energi til tidspunkter, hvor energiforbruget er højt, kan man derved undgå at bruge fossile energikilder.

Målet er derfor at varme bygningen en smule ekstra op inden spidslastperioderne, hvor rumopvarmningen dermed kan slukkes, så man undgår at bruge energi til opvarmning i den periode.

Louise Christensen er uddannet bygningsingeniør inden for energi og indeklima, ligesom sine to ph.d.-kolleger, Thea Broholt og Virginia Amato, der begge forsker i udvikling af et styringssystem til at opnå varmefleksible boliger.

”Vi er vant til at sætte termostaten i en fast position, der giver komfort, men fremadrettet vil det være oplagt at lade et intelligent system styre temperaturen inden for et ønsket komfortinterval. Ved at tillade det kan vi ved hjælp af store mængder data om individuelt varmebehov, indetemperaturer, vejrlig og prissignaler give fjernvarmeværkerne viden om, hvordan en given bolig skal styres for at flytte energibehovet væk fra spidslastperioder,” siger Thea Broholt, som gennem sin forskning udvikler og programmerer styringssystemet.

En smart styring af energiforbruget vil i sidste ende sænke priserne for forbrugerne, for fjernvarmeværket kommer til at regulere sine priser efter effektiviteten af fjernvarmesystemet som helhed.

”Danmark er helt i front inden for forskning i fjernvarme. Med vores projekter vil vi demonstrere, at Danmark kan være et af de første lande, der på en økonomisk fornuftig måde udnytter den eksisterende boligmasse i fjernvarmesystemer som varmelagre, der muliggør en øget integration af mere bæredygtige varmekilder,” siger Virginia Amato.

Den forskningsbaserede demonstration er dog stadig i den tidlige fase, men det forventes, at vores projekter vil medvirke til, at vi hurtigere kan få smart styringsteknologi implementeret i stor skala.