Energilager til supermarkedskøleanlæg (ELIS)

Køle- og Varmepumpeteknik, Energi og Klima

Projektets overordnede mål er at spare energi ved drift af køleanlæg ved at flytte forbruget fra dag til nat. Dette opnås ved at oplagre energi i form af is og sænke energiforbruget den efterfølgende dag ved at udnytte den lagrede energi.

Energilageret, som er blevet testet i projektet, var, da det blev installeret i Danfoss-laboratoriet i Nordborg, et standardprodukt. Udformningen domineres af en isoleret kasse med låg og en stor varmeveksler, som er omgivet med vand (se forsidefoto), som fryser til is på varmeveksleren, når kuldelagret fyldes op.

Projektbeskrivelse

Projektets overordnede mål er at spare energi ved drift af køleanlæg ved at flytte forbruget fra dag til nat. Dette opnås ved at oplagre energi i form af is og sænke energiforbruget den efterfølgende dag ved at udnytte den lagrede energi. Det har følgende potentiale:

  • Den lagrede køleenergi kan produceres med en energibesparelse på op til 50 % i de døgn, hvor temperaturforskellen mellem nat og dag er størst.
  • Kompressorernes energiforbrug kan en væsentlig del af dagen reduceres med 50 %.
  • Effekten af varmegenvinding kan tilpasses efter varmebehov.
  • Mulighed for at bestykke anlæg med mindre kompressorkapacitet (down sizing).
  • Mulighed for indpasning af køleanlæg i Smart Grid strategi.

Projektet indeholder test af to koncepter til supermarkedsanlæg med CO2 med analyser af energibesparelsespotentialet og giver grundlag for at vurdere økonomien med hensyn til forrentning af investeringen i energilager under hensyntagen til forskellige scenarier for udvikling i elpriser.

Resultater

I projektet er der etableret en testopstilling i Danfoss’ laboratorie i Nordborg. Her er de grundlæggende termodynamiske forhold for et supermarkedskøleanlæg med et islager blevet testet.  

Testen viser, at alle tekniske mål kan indfris, og at det er muligt at styre ind- og udkobling af istanken efter dynamiske priser, samt at der ikke er negative effekter for resten af køleanlægget og dets komponenter – inklusive styring af anlægget.

Princippet for koblingen af islageret til køleanlægget er simpel, hvilket giver en relativt billig integration. Men det giver også vigtige begrænsninger for løsningens funktion – særligt for vinterhalvåret, hvor det danske klima giver en lav udnyttelse af istankens kapacitet.

Det betyder, at forrentningen af islageret under danske forhold bliver meget dårlig med en simpel tilbagebetalingstid på mere end 40 år med dagens priser. Dette skal ses i forhold til andre markeder med et andet klima og andre tariffer, hvor den simple tilbagebetalingstid vil være ca. seks år. En dedikeret produktudvikling vil kunne halvere tilbagebetalingstiden, men det vil ikke være tilstrækkeligt til at gøre løsningen relevant under nuværende danske forhold.

Der er mulighed for at udvikle andre måder at integrere et islager på, som vil kunne give en større udnyttelsesgrad. Men der er ikke under de nuværende rammebetingelser tilstrækkeligt incitament til at investere i udviklingen af nye løsninger.

Anvendelse af islagre i dette segment i Danmark vil være afhængig af en politisk beslutning om at ændre rammebetingelserne, så de samlede omkostninger til el i højere grad kommer til at afspejle variationerne i produktionsprisen. Under sådanne politisk bestemte vilkår, og under forudsætning af at hele potentialet ved etablering af et islager blev udnyttet, vurderes det, at der for et fuldt udviklet marked ville kunne opnås en simpel tilbagebetalingstid på fem år i Danmark.

Key figures

Periode:
2013 - 2020
Bevillingsår:
2013
Egen finansiering:
1,39 mio.
Støttebeløb:
1,17 mio.
Støtteprocent:
46 %
Projektbudget:
2,57 mio.

Kategori

Oprindelig title
Energilager til supermarkedskøleanlæg (ELIS)
Program
ELFORSK
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Journalnummer
ELFORSK 345-028

Deltagere

Teknologisk Institut (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
ADVANSOR A/S
Danfoss A/S
SUPER KØL A/S
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk