Et nyt projekt i svømmehallen i Ballerup Idrætsby skal udvikle og demonstrere en samlet energirenovering af en offentlig bygning, der integrerer Smart Grid/Smart Energy og energilagring. Erfaringerne fra projektet vil være et vigtigt bidrag til den kommende udvikling af Danmarks fleksible energisystem.

Energilagring er nødvendig for at kunne udnytte vedvarende energi optimalt.

Det er forholdsvist enkelt ved el- eller varmeproduktion i den enkelte bygning, men i dag er der en voksende opmærksomhed omkring energioptimering af hele byer eller bydistrikter, og derved kan energilagrene få en ny rolle i det samlede energisystem.

Sammen med fokus på bydistrikter sker der en udvikling af nye såkaldte fjerdegenerations fjernvarmesystemer, der er tilpasset lavenergibyggeris begrænsede energibehov. Det giver mulighed for at arbejde med lavtemperatur fjernvarmenet.

De lavere temperaturer i disse net gør, at individuelle bygninger både kan tappe varme fra systemet og levere varme tilbage til det.

Det giver nogle nye rammebetingelser for både optimering af energilagrenes kapacitet og styring af energistrømmene.

Hvis en bygning både har et elproducerende og et varmeproducerende anlæg, kompliceres dette yderligere. Derfor er der behov for at indhøste erfaringer med den type systemer i disse Smart Grid/Smart Energy-sammenhænge.

Og her kommer East Kilbride Badet i Ballerup Idrætsby ind i billedet.

Intelligent styring af varmepumpe

Svømmehallen skal energirenoveres, og som led heri installeres et PV-solcelleanlæg på cirka 100 kW.

Strømmen, som anlægget producerer, driver en luft/vand-varmepumpe, som afleverer varmen i et af flere varmelagre i svømmehallen – enten i svømmebassinerne eller i en varmtvandsbeholder til badefaciliteterne.

Varmen kan også bruges direkte i en varmeflade i ventilationsanlægget til at holde de overtemperaturer i luften, som der er behov for. Principielt kan varmen også leveres ind på fjernvarmenettet.

Varmepumpen kan også producere varme på strøm fra nettet, når den aktuelle elpris er lav. Herudover kan bygningens el-system forsynes med batterier til lagring af ”overskuds”-el produceret af PV-anlægget, når det ikke er fordelagtigt at benytte varmepumpen.

Overskuds-el kan i princippet også sendes ud på elnettet:

Ved at styre varmepumpen intelligent i forhold til elproduktion, elpris og de øjeblikkelige behov og lagerkapaciteter får man det bedst mulige udbytte af systemet - og vi får konkrete erfaringer med en sådan Smart Grid/Smart Energy-implementering.

En samlet løsning

Varmelagrene i svømmehallen eksisterer allerede, så der er ingen ekstraudgift til etablering.

Udnyttelsen af lagrene fremkommer ved at opvarme dem med den ”gratis” varme fra varmepumpen inden for det tilladte temperaturspillerum.

Det stiller så ekstra krav til styringen, som både skal arbejde med de ret begrænsede temperaturintervaller og vælge, hvor varmen skal leveres for bedst mulig udnyttelse. 

De enkelte komponenter, der indgår i løsningen, er hver for sig kendt teknologi. Projektet fokuserer på at samle teknologierne til én løsning og udvikle nye kontrolalgoritmer for den optimale styring af CTS-systemet i forhold til el-net, fjernvarmenet og lagringsmuligheder.

Foruden Cenergia/Kuben Management A/S og Ballerup Kommune, deltager SBi/AAU og Schneider Electric Danmark i projektet, som er støttet af Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP) ved Energistyrelsen.