Ny rapport viser verdien av fleksibilitet fra elektriske varmtvannsberedere i kraftsystemet - NVE

En ny rapport fra NVE viser at elektriske varmtvannsberedere kan spille en viktig rolle i framtidens kraftsystem både i Norge og Europa. Berederne kan få en nøkkelrolle i å balansere spenning og frekvens i kraftnettet.

Foto: Erik Due, NVE

- Elektriske varmtvannsberedere finnes i de tusen hjem, de har rask responstid, og kan slås av og på - på sekundnivå.  Dette er viktige egenskaper som kan utnyttes i kraftsystemet både i Norge og Europa. Et viktig premiss er at fleksibiliteten kan utnyttes uten tap av komfort for forbrukeren, sier direktør for Energi- og konsesjonsavdelingen, Inga Nordberg.

Økt fleksibilitet er viktig i kraftsystemer med mer variabel fornybar kraftproduksjon fra for eksempel sol og vind. Fleksibilitet er også viktig for å jevne ut energibruk i perioder med høy effekt hos forbrukeren, som ved el-billading eller induksjonstopper.  

- Den samlede lagringskapasiteten i elektriske varmtvannsberedere i Europa tilsvarer mer enn 120 GWh per dag, og den daglige fleksibiliteten utgjør en produksjonskapasitet på 20 GW. Dette tilsvarer en tredjedel av produksjonskapasiteten til atomkraftverk i Frankrike, hele produksjonskapasiteten til Tsjekkia eller mer enn produksjonskapasiteten til Finland, forklarer Nordberg.

Rapport: Value of flexibility from electrical storage water heaters 

Rapporten viser at verdianslagene for individuelle fleksibilitetstjenester varierer fra 80 til nesten 5000 NOK/ kW / år, avhengig av marked og tidshorisont. Fleksibilitet er, og vil være, nødvendig for kostnadseffektiv og sikker drift og balansering av et kraftsystem med stadig økende andel uregulerbar kraftproduksjon.

Fleksibiliteten kan brukes på forskjellige måter

Elektriske varmtvannsberedere tilbyr en rekke fleksibilitetstjenester i ulike markeder, fra rask respons til skiftende døgnlast både lokalt og på systemnivå. Verdien av fleksibiliteten avhenger av fleksibilitetsegenskapene og kostnadene for alternativer. Siden varmtvannsberedere allerede er utbredt, innebærer dette lave merkostnader i forhold til annen fleksibilitet, enten det er distribuerte batterier, lokal produksjon, utkobling av annet forbruk, eller reservekraftverk.

Fleksibilitet brukt i over 40 år

I over 40 år har fleksibiliteten til elektriske varmtvannsberedere blitt brukt til å utjevne forskjeller i produksjonskapasitet og forbruk på døgnnivå i flere land i Europa. Rapporten inneholder eksempler fra Frankrike, Finland, Sveits og Norge.

I de senere år er det blitt brukt bedre kommunikasjons- og styringssystemer for å utnytte den raske fleksibilitetskapasiteten fra aggregerte distribuerte elektriske varmtvannsberedere og andre fleksible laster i flere land. Verdien av fleksibilitet er kartlagt for tre brukergrupper:

  • For forbrukeren kan fleksibiliteten utnyttes for å dra nytte av varierende kraftpriser og effekttariffer. Rapporten viser konkret hvordan elektriske varmtvannsberedere kan bidra til utjevning av strømbruk knyttet til lading av el-bil eller annen effektkrevende strømbruk. Ved lokal sol-produksjon kan forbrukeren optimere egen bruk av strøm.
  • For nettselskapet i det lavspente distribusjonsnettet kan denne raske fleksibiliteten tilbys for å opprettholde spenningskvalitet, håndtere flaskehalser eller kritiske situasjoner. For å utnytte dette potensialet fullt ut, må markedene for fleksibilitet i distribusjonsnettet utvikles. Piloter i Norge ser på hvordan fleksibilitet kan bidra som alternativ til nettforsterkning og dermed kostnadsreduksjon som kan komme forbrukeren til gode gjennom lavere nettleie  
  • Til systemoperatøren tilbys fleksibiliteten av uavhengige aggregatorer i eksisterende fleksibilitetsmarkeder for å balansere kraftnettet

Sammendrag av alternative verdiestimater for fleksibilitet:

Tabellen under viser hvilke priser som gjelder for alternativ fleksibilitet til allerede eksisterende fleksibilitet fra distribuerte elektriske varmtvannsberedere.

 

Effekt  NOK/kW/år

Priser fleksibilitetsmarkeder

 

Western Secure marked (GB)

1100

Western Dynamic marked (GB)

92

Western Restore marked (GB)

78

FCR-N marked (SE)

750

Alternativkostnader

 

Batterikostnader systemstabilitet

3460–4740

Batterikostnader engrosmarked

630–3910

Batterikostnad bak energimåler

2460–3360

Kombinert varmekraft og bio (DE)

500

Maks lastreserve

400–600

 

 

Utredningen er laget av Thema Consulting Group AS på oppdrag fra NVE

Rapporten er utarbeidet på bakgrunn av den pågående revisjonen av økodesignforordning 814/2013 for varmtvannsberedere. Økodesignforordningens strenge energieffektivtetskrav har ført til at store konvensjonelle elektriske varmtvannsberedere (med tappeklasse XXL og over, ca. 280 til 300 liter og over) ikke lenger kan bringes i omsetning i EU. Norge har foreløpig ikke innlemmet forordningen i EØS-avtalen. På vegne av Norge deltar NVE aktivt i den pågående revisjonen av økodesignforordningen.

- NVE er pådriver for tiltak som bidrar med energieffektivisering, men understreker behovet for at man ikke bare skal se på effektivitet på enkeltproduktet alene, sier Nordberg.

Verdien av fleksibiliteten er estimert for ulike markeder basert på alternativer til elektriske varmtvannsberedere som allerede er utbredt. Hvordan produktet brukes helhetlig i et bygg i forhold til brukerens behov, samt den kostnadseffektive fleksibiliteten elektriske beredere kan bidra med i energisystemet, må også vurderes.