Strategies in electricity load shifting for building's heating energy usage optimization using price signal. A case of a single-family house
Authors
Jankowska, Joanna ; Nabavi, Seyedmohammadhossein ; Zatorski, Daniel
Term
4. Term
Education
Publication year
2023
Submitted on
2023-01-11
Pages
7500
Abstract
As more electricity comes from renewable sources like wind and solar, production varies more over time. To keep the grid stable, demand side management (DSM) shifts electricity use to better match generation. This thesis examines load shifting in a single-family house in Egernsund. It focuses on how much heating and hot-water electricity can be shifted to off-peak hours (times with lower demand and prices) using a heat pump (which moves heat), a domestic hot water tank, and a buffer tank (an extra tank that stores heat). The study looks at how component sizes and temperature settings relate to the energy produced, electricity use, hot-water temperatures, and indoor comfort. It presents simulations of different system configurations and heating setpoints, including responses to electricity price signals and the “building as a battery” idea—storing heat when power is cheap and using it later. The goal is to increase annual savings from load shifting while maintaining comfortable indoor conditions and safe hot-water draw-off temperatures.
Når en større del af strømmen kommer fra vedvarende kilder som vind og sol, svinger produktionen mere. For at holde elnettet stabilt bruges demand side management (DSM), hvor forbruget flyttes til tidspunkter, der passer bedre til produktionen. Dette speciale undersøger mulighederne for lastforskydning i en enfamiliebolig i Egernsund. Fokus er på, hvor meget varme- og varmtvandsrelateret elforbrug der kan flyttes til lavlasttimer (perioder med lavere efterspørgsel og pris) ved hjælp af en varmepumpe (et anlæg der flytter varme), en varmtvandsbeholder og en buffertank (ekstra vandtank til varmelagring). Arbejdet ser på, hvordan størrelsen på komponenterne og valg af temperaturindstillinger hænger sammen med den producerede energi, elforbruget, temperaturen på det varme brugsvand og indekomforten. Specialet præsenterer simuleringer af forskellige systemkonfigurationer og varmesetpunkter. Det omfatter også, hvordan systemet kan reagere på elpris-signaler, samt idéen om “bygningen som batteri” – at lagre varme, når strømmen er billig, og bruge den senere. Målet er at øge de årlige besparelser gennem lastforskydning uden at gå på kompromis med behagelig indetemperatur og sikre tappetemperaturer på det varme vand.
[This apstract has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]