Maalämpö ja pörssisähköohjaus: simulaatio

[supa5000]

Moi!

Olen täällä foorumilla lueskellut useampi hyviä ketjuja, ja ajattelin että koitan antaa oman osani takaisin. Olen remontoimassa omakotitaloa, ja sinne on tulossa maalämpöjärjestelmä - ja kysymys jota pohdin on pörssisähkön hinta ja maalämmön tehokkuus. Tämän postauksen tarkoitus ei ole nyt keskustella siitä, millaisia vaihtoehtoja harkitsen. No lähdin ratkomaan ongelmaa tekemällä simulaation aiheesta -- muutamalla eri koneella.

Simulaatio ei missään nimessä pyri olemaan tarkka - vaan suuntaa-antava.

Malli:
 - Talossa on lämpöhukka - joka riippuu ulkolämpötilasta. Minulla on LVI-suunnitteljan laskema lämpöhäviö @ -26C -- josta saadaan lineaarinen hukka arvioiden laskettua kw/C
 - Talossa on lämpövarasto - joka vastaa N - litraa vettä. Minulla on tulossa harvalaudan päälle lämmönluovutuslevyt, niin mallinsin että kapasiteetti ~ veden tilavuus
 - Talossa on lämpöpumppu, jolla on teho ja COP kerroin joka riippuu lämpötilasta (kuitenkin s.e. COP ei nouse enää 35C jälkeen, mutta laskee lineaarisesti kun mennään yli 45C)
 - Normaalisti lämpöpumppu menee päälle systeemin lämmön alittaessa 40C ja pois systeemin lämmön ylittäessä 45C. Pörssiohjauksella alaraja on sama, mutta yläraja 55C

Lähdekoodi on katseltavissa (ja korjattavissa!): https://github.com/susundberg/python-heat-ele-optimize

Tässä esimerkki yhdellä mallilla, yhtenä päivänä: Käyttö 0.6 tarkoittaa että se olisi tunnissa ollut 0.6*60min päällä.


Ja tässä esimerkikki yhdellä mallilla laskettu 180d kulutus. Kuvassa on oikeasti kaksi käyrää, mutta niitä ei juuri nää, koska ne ovat lähes päällekkäin.


Ja zoomattuna sisään näkyy kaksi käyrää:


Ja tulokset:
200l_8kw =>  normal=527e optimized=514e
270l_8kw => normal=526e optimized=512e
270l_10kw => normal=517e optimized=500e
500l_8kw => normal=522e optimized=499e
500l_10kw => normal=512e optimized=487e
1000l_8kw => normal=506e optimized=469e
1000l_10kw => normal=501e optimized=453e

Eli esim 270l varaajalla ja 8kw koneella normaali käyttö olisi 526e ja pörssisähkö optimoitu 512e.
Pörssisähkön hinta on SPOT hinta - ei marginaalia, ei sähkönsiirtoa. Koska pörssisähkö - ohjaus käyttää absoluuttisesti enemmän sähköä, osa säästöstä sullaa kun otetaan energian siirtomaksut huomioon.

Mun lopputulema, tästä simulaatiosta on, että tällaisella systeemillä ei hirvesti ole varaa optimoida pörssisähköllä.

EDIT: Kuvat ei ota millään toimiakseen; lisäsin liittenä