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Expanding the horizons of power-to-heat: Cost assessment for new space heating concepts with Wind Powered Thermal Energy Systems

Cao, Karl-Kien und Nitto, Alejandro Nicolás und Sperber, Evelyn und Thess, André (2018) Expanding the horizons of power-to-heat: Cost assessment for new space heating concepts with Wind Powered Thermal Energy Systems. Energy (164), Seiten 925-936. Elsevier. doi: 10.1016/j.energy.2018.08.173. ISSN 0360-5442.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.08.173

Kurzfassung

Wind Powered Thermal Energy Systems (WTES) are the entirety of all conceivable combinations that consist of wind energy converters and thermal energy storage facilities. Although there is still a pressing demand for innovative technological solutions that allow the decarbonization of power and especially heat supply, comparative costs assessments that include the direct conversion of wind energy into heat are pending. In this paper, we conduct such an analysis for the first time. In particular, a techno-economic analysis based on the calculation of levelized costs of heat supply (LCOE) is presented. The novelty of this study is the comparison of five specific WTES concepts which either make use of electric boilers, hydro-dynamic retarders or heat pumps. The spectrum of applications considered ranges from heat supply for individual buildings to small villages and cities. We design generic models of the WTES concepts under consideration, taking into account component dimensioning, cost structures and efficiency parameters. The results show that LCOE below 5 c€/kWh can be reached. This indicates already competitiveness compared to conventional space heating technologies. In this means, we provide a systematic framework for future studies to evaluate the particular economic potentials of WTES in the energy market.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121647/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:The accessible PDF version of the manuscript is a preprint and not the original publication.
Titel:Expanding the horizons of power-to-heat: Cost assessment for new space heating concepts with Wind Powered Thermal Energy Systems
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Cao, Karl-KienKarl-Kien.Cao (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9720-0337NICHT SPEZIFIZIERT
Nitto, Alejandro Nicolásale02n (at) yahoo.com.arNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sperber, Evelynevelyn.sperber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9093-5042NICHT SPEZIFIZIERT
Thess, AndréAndre.Thess (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 September 2018
Erschienen in:Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.energy.2018.08.173
Seitenbereich:Seiten 925-936
Verlag:Elsevier
ISSN:0360-5442
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Wind Powered Thermal Energy Systems wind energy space heating thermal energy storage
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Systemanalyse und Technikbewertung (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Systemanalyse und Technikbewertung
Hinterlegt von: Cao, Dr.-Ing. Karl-Kien
Hinterlegt am:19 Okt 2018 12:32
Letzte Änderung:02 Nov 2023 09:52

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