Toplotne črpalke in obremenitev omrežja

Podoben vpogled v vpliv toplotnih črpalk na omrežje in posledično zanašanje na pomožne vire, predvsem uvožena fosilna goriva, v času največjih koničnih obremenitev. Raziskujemo zakaj je pomembno kombinirati različne ogrevalne sisteme in kako lahko vključevanje ogrevalnih sistemov na lesno biomaso, hranilnikov in pametnega upravljanja pomembno vpliva povečanje odpornosti omrežja.

Toplota
Blog Category
Blog Category

Toplotne črpalke so energetsko učinkovita in trajnostna rešitev na ravni posameznega objekta, vendar njihova množična uporaba pomembno vpliva na elektroenergetsko omrežje v Sloveniji. Ker delujejo predvsem v času največjih zimskih obremenitev, povečujejo konične odjeme elektrike in s tem potrebo po krepitvi omrežja ter poseganju po neobnovljivih virih. Razumevanje kompleksnosti tega sistema pa je ključno za trajnostno načrtovanje ogrevanja.


Kako toplotne črpalke delujejo in zakaj veljajo za trajnostne

Toplotne črpalke prenašajo toploto iz okolja (zraka, zemlje ali vode) v ogrevalni sistem objekta. Njihova glavna prednost je visoka učinkovitost - iz ene enote električne energije lahko pridobijo več enot toplote, torej imajo nizko porabo energije glede na proizvedeno toploto. Kar pomeni, da pri ogrevanju ni neposrednih emisij ali porabljanja neobnovljivih virov energije (plin, kurilno olje).
Zato so toplotne črpalke pogosto predstavljene kot ključna rešitev za razogljičenje ogrevanja. A pri razpravi o trajnosti ogrevanja je pomembno razlikovati med učinkovitostjo posamezne ogrevalne naprave in vplivom na energetski sistem kot celoto.

Elektroenergetski sistem mora biti v vsakem trenutku sposoben zagotoviti ravnovesje med proizvodnjo in porabo. To pomeni, da se omrežje ne dimenzionira glede na povprečno porabo, temveč glede na najvišje obremenitve.

Toplotne črpalke delujejo najbolj intenzivno pozimi ob nizkih zunanjih temperaturah ter takrat, ko je poraba elektrike v sistemu že sicer visoka. Ko se večje število toplotnih črpalk vklaplja sočasno, to povzroča izrazite konične obremenitve elektroenergetskega omrežja.

Hkrati pa je pozimi manj proizvodnje električne energije iz sončnih elektrarn, zato je odvisnost od uvoza in podpornih virov večja.

Kaj pomeni večja obremenitev omrežja v praksi

Toplotne črpalke torej sicer zmanjšujejo skupno porabo energije, vendar hkrati povečujejo potrebo po visoki razpoložljivi moči v omejenem časovnem obdobju. Prav ta potreba po moči je danes ena glavnih omejitev elektroenergetskega sistema.

Na območjih kjer je v omrežje priklopljenih veliko toplotnih črpalk, se ob zelo nizkih temperaturah že pojavljajo napake, v nekaterih primerih pa celo izpadi delovanja.

Vloga drugih virov toplote pri razbremenjevanju sistema

Ogrevalni sistemi, ki ne temeljijo na elektriki, imajo v tem kontekstu pomembno vlogo saj delujejo neodvisno od omrežja in s tem razbremenjujejo zimske konice porabe in povečujejo odpornost elektroenergetskega sistema.

Lesna biomasa kot lokalni obnovljiv vir toplote lahko tako znatno prispeva k bolj uravnoteženemu energetskemu prehodu.

Pot naprej - raznoliki viri in pametno upravljanje

Trajnostni energetski sistem temelji na raznolikosti virov in premišljenem načrtovanju. Ključno je, da se ogrevalni sistem prilagaja lokalnim razmeram, ter da v omrežje vključujemo čim več hranilnikov in pametnega upravljanja.