CETP - Flexible latent thermal storage for reserve markets access of heating and cooling systems

La-Flex-prosjektet skal videreutvikle latent termisk energilagring (LTES) for å gjøre varme- og kjølesystemer mer energifleksible. Energifleksibilitet er energisystemets evne til å ta imot og levere energi når det produseres og forbrukes. Fossile brennstoff og vannkraft er fleksible energikilder, fordi de kan produsere energi når det er energibehov. Sol- og vindkraft er derimot ikke fleksible energikilder. Når verden går bort fra fossile brennstoff til sol- og vindkraft mister vi denne energifleksibiliteten, og det vil være et økende behov for energilagring. Termisk energilager er viktig fordi termisk energiforbruk utgjør 50% av det globale energiforbruket. LTES er basert på faseendringsmaterialer (PCM) som lagrer energi i en faseovergang, og kan lagre varme eller kulde med høy energitetthet og i et smalt temperaturspenn. Denne teknologien kan brukes til å lagre kulde i industrielle fryseprosesser, varme til oppvarming av kontorbygg, eller lagring og utnyttelse av overskuddsvarme i datasentre. La-Flex sitt hovedmål er å gjøre forbedre overvåkning og styring av LTES. Dette for å kunne utnytte fleksibiliteten, og for å kunne operere i reservemarkeder. Dette skal gjøres ved å utvikle sanntidsmåling av ladetilstand og presis termisk effektkontroll, noe som vil gjøre LTES lettere å integrere i styringssystemer for optimal energihåndtering. Prosjektet ledes av SINTEF Energi og samler forsknings- og industripartnere fra Norge, Danmark og Tyskland, inkludert Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Tekniske Høyskole i Würzburg-Schweinfurt (THWS), samt Cartesian, AInergy og KLP Eiendom. Prosjektets avanserte SoC- og TPC-funksjoner vil legge til rette for LTES i kraftfleksibilitets- og reservemarkeder, forbedre systemytelsen og fremme nettstabilitet i møte med variabel energiforsyning fra fornybare kilder.

Heating and cooling constitute about 50% of the global energy consumption, and with the increasing reliance on solar and wind electricity via heat pumps, the demand for effective energy storage solutions has become imperative. Latent Thermal Energy Storage (LTES) with Phase Change Materials (PCM) can serve as an asset for flexible heating & cooling supply for buildings as well as for industry.2 State-of-charge (SoC) detection, i.e., a determination of the remaining capacity available in a thermal energy storage, is crucial for optimized storage operation schedulers and allow a precise thermal power control (TPC). Thus, the integration of instant and reliable technique for determining the SoC and a precise TPC in a model predictive control (MPC) system would pave the way for optimal operation of grids coupling different energy sectors –including power-to-heat and waste heat utilization from industry. La-Flex's main objective is to optimize LTES by enhancing its controllability. Integrating instantaneous SoC and TPC in MPC systems, La-Flex will facilitate a flexible integration of LTES in power flexibility and reserve markets, tackling intermittent supply and electrified heating/cooling demands, appliable in all climate zones. La-Flex will be carried out by the Norwegian – Danish – German partnership formed by the research partners SINTEF Energy Research (SER), Technical University of Denmark (DTU), and the Technical University of Applied Sciences Würzburg-Schweinfurt (THWS); and the industry partners Cartesian (CAR), AInergy (AIE) and Kommunal Landspensjonskasse Eiendom (KLP).