Tilskud til fremme af vedvarende energi i virksomheders produktionsprocesser Energisyn

Transkript

1 Tilskud til fremme af vedvarende energi i virksomheders produktionsprocesser Energisyn Vejledning til energisyn 28. August 2013 Side 1

2 Indhold 1. Forord Indledning Kortlægning af energiforbrug Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsbehov Vurdering af rentable elbesparelser Energibevidst projektering af nyt VE-anlæg Bilagsoversigt Bilag 1. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (fugtigt fastbrændsel) Bilag 2. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (tørt fastbrændsel) Bilag 3. Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Side 2

3 1. Forord Denne vejledning til energisyn er udarbejdet i forbindelse med Lov om tilskud til fremme af vedvarende energi i virksomheders processer, lov nr. 607 af 12. juni Den primære målgruppe for vejledningen er de registrerede energisynskonsulenter, der i medfør af lovens 3 stk. 5 skal udføre et energisyn af et ansøgt projekt. Det er dog Energistyrelsens opfattelse, at også andre, f.eks. ansøgere, rådgivere, leverandører m.fl., vil have udbytte af at læse vejledningen. På nuværende tidspunkt omfatter vejledningen ikke biogasanlæg, solvarmeanlæg, varmepumper, vindmøller og solceller. Det er Energistyrelsens hensigt snarest at udarbejde en ny version af denne vejledning, som også omfatter de nævnte teknologier. 2. Indledning Det er Energistyrelsens forventning, at tilskudsberettigede VE-anlæg etableres med størst mulig energieffektivitet til følge. Dette betyder, at flere forhold skal være analyseret, før et tilskud kan bevilges: det skal sikres, at energiudnyttelsen i VE-anlæggene er bedst mulig det skal sikres, at relaterede og rentable energispareprojekter er søgt etableret: o for eksempel energispareprojekter, der med acceptabel tilbagebetalingstid påvirker kapacitet og dimensionering af VE-anlæggene i større omfang o for eksempel energispareprojekter, der bidrager til at øge energiudnyttelsen i virksomhedens samlede energiforsyning. Desuden skal det sikres, at selve de nye VE-anlæg projekteres energibevidst, det vil sige med anvendelse af energieffektive pumper, styringer m.m. Energistyrelsen kan stille krav om at ovennævnte forhold skal være fyldestgørende bearbejdet og dokumenteret inden et tilskud til en VE-anlæg bevilliges. Analyser skal være gennemført på et kvalitetsniveau, hvor en registreret energisynskonsulent kan godkende de gennemførte analyser og konklusioner. Disse undersøgelser vil afhænge af typen af VE-anlæg, men kan overordnet grupperes som følger: Kortlægning af energiforbrug Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarmebehov Vurdering af rentable elspareprojekter (for visse VE-projekter) Energibevidst projektering af ny VE-anlæg I det følgende gennemgås hvert af disse områder, idet der gennemgående henvises til bilag for en uddybning af specielt forhold omkring energibevidst projektering af de enkelte typer af VE-anlæg. Side 3

4 Det skal bemærkes, at det forventes, at virksomheder der har en aftale med Energistyrelsen eller har implementeret et certificeret energiledelsessystem i henhold til ISO50001 eller har ISO14001 i vid udstrækning har dokumenteret de nævnte områder. 3. Kortlægning af energiforbrug Der bør foreligge en opdateret energikortlægning for virksomheden. For virksomheder, der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger), skal denne kortlægning som minimum omfatte: Opgørelse af varmeforbrug på hovedanvendelser (fordeling på væsentlige processer, rumvarme, forbrug af varmt vand m.m.) Kortlægningen skal som minimum afdække andel af årligt energiforbrug til procesformål (kwh/år og %) samt andel af årligt energiforbrug til rumvarme- og brugsvandsformål (kwh/år og %). Kortlægningen bør dog også gerne kortlægge procesenergiforbruget på hovedanvendelser med henblik på at kunne vurdere temperaturkrav og forsyningsmuligheder for hver af disse, se nedenfor. Kortlægningen skal godtgøre størrelse af varmeforbrug i effekt (MW) med det formål at kapacitet af en kommende ny VE-anlæg kan vurderes. Opgørelse af varmeforbrug på temperaturniveau (processer og andre forbrugs temperaturkrav til varmeforsyning) Det bør i opgørelse af temperaturniveauer som minimum afdækkes, hvor stor en andel af varmeforbruget der teknisk set kan dækkes ved etablering af en ikke tryksat varmtvandskreds, hvor overskudsvarme fra VE-anlæg samt processer m.m. anvendes til opvarmningsformål. I de tilfælde, hvor der planlægges varmepumpeløsninger skal der desuden foreligge en opgørelse af kølebehov på temperaturniveau (processer og andre forbrugs temperaturkrav til køleforsyning) For virksomheder, der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller), skal elforbrugets størrelse opgøres som en elforbrugsprofil på følgende områder: Opgørelse af elforbrug på hovedanvendelser og anvendelse af el til procesformål hhv. rumvarmeformål (kwh/år samt %) Opgørelse af elforbruget størrelse og variation over døgn, uge og år såvel som i udvalgte, repræsentative timeværdier. Side 4

5 Samtidigt skal der tilsvarende udarbejdes en tilsvarende elproduktionsprofil for de planlagte elproducerende VE-anlæg. Denne opgørelse skal ske for at kunne vurdere dimensioneringen af de planlagte elproducerende VE-anlæg, således at det sikres at der så vidt muligt ikke produceres mere el end der løbende bruges. Opgørelse af elforbrug på timeværdier skal også ske såfremt et varmeproducerende VE-anlæg (biomasse) etableres med samtidig etablering af ny elproduktion. 4. Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse For virksomheder, der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) skal den nuværende og kommende brændselsudnyttelse være analyseret så vidt at følgende forhold er afdækket: Nuværende kedelvirkningsgrad sommer og vinter (%). Nuværende elproduktion (kwh/år). Forventet kedelvirkningsgrad efter konvertering sommer og vinter (%). Forventet fordeling af brændselsforbrug på vedvarende og fossile brændsler efter konvertering. Muligheder for at bevare eller etablere ny fremtidig elproduktion. Sådanne løsninger vil dog kun skulle dokumenteres for større kedelanlæg (kvotevirksomheder med indfyret effekt > 20 MW). Muligheder for at øge fremtidig brændselsudnyttelse gennem intern omlægning af for eksempel rumvarmebehov fra et dampbaseret system til et vandbaseret system, hvor udnyttelse af overskudsvarme fra kedel og andre kilder er mulig på lavt temperaturniveau. Muligheder for at øge fremtidig energiudnyttelse gennem afsætning af overskudsvarme fra kedel til fjernvarmeformål i evt. nærtliggende fjernvarmenet. Mulighed for at afsætte overskudsvarme fra processer til fjernvarmeformål i kombination med ny kedel, evt. ved opgradering af overskudsvarme i varmepumper. Relevante og rentable omlægninger af varmeforsyningen skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). For virksomheder, der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. Side 5

6 5. Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer For virksomheder der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) bør det sikres, at et kommende VE-anlæg ikke overdimensioneres eller anvender mere energi end nødvendigt. Desuden bør det vurderes om der er væsentlige energisparepotentialer i virksomhedens processer: Er det undersøgt, om væsentlige kvalitets- og driftsparametre i virksomhedens processer kan ændres med henblik på at mindske varmebehov? For eksempel kan visse tørreprocesser reducere energiforbruget ved løbende optimering af drifts- og produktparametre. Er der undersøgt muligheder for at anvende nye og mere energieffektive teknologier i væsentlige energiforbrugende processer og anlæg? Ofte vil for eksempel nye typer af inddampere (Mechanical Vapour Recompression, MVR) kunne reducere varmeforbruget til procesformål markant. I andre tilfælde kan intern varmegenvinding i sådanne processer reducere energibehovet. Er der undersøgt muligheder for at forbedre eller øge varmegenvinding i eller i mellem processer? - eller at udnytte overskudsvarme fra processer til rumvarmeformål (se nedenfor)? Mange virksomheder har fravalgt sådanne løsninger ud fra en opfattelse af at afgiftsforhold forringer rentabiliteten af investeringerne, hvilket dog ikke er tilfældet, se Det ses ofte at eksisterende varmegenvindingsanlæg ikke har den virkningsgrad det har været forventet, for eksempel fordi eksisterende varmevekslere har lavere virkningsgrad/delta-t end oprindeligt projekteret. Er det undersøgt, om varmepumpeløsninger kan udnytte overskudsvarme til procesvarmeformål? Specielt er det gennem anvendelse af nye varmepumpeteknologier (f.eks. hybrid- eller transkritiske varmepumper) muligt at levere varme ved højere temperaturer og virkningsgrader end tidligere. Rentable energispareprojekter i virksomhedens processer skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde, hvor virksomheden allerede tidligere har gennemført væsentlige energispareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. Side 6

7 For virksomheder der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. 6. Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsbehov For virksomheder der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) bør det sikres, at et kommende VE-anlæg ikke overdimensioneres eller anvender mere energi end nødvendigt. Desuden bør det vurderes, om der er væsentlige energisparepotentialer i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsanlæg. Kan luftskifte, varmebehov og indeklimakrav ændres i forhold til at reducere energiforbrug i ventilationsanlæg? Ofte er ventilationsanlæg etableret til produktionsforhold eller indeklimakrav der har ændret sig, og det bør sikres at anlæggets funktion er tilpasset aktuelle krav. Kan der etableres varmegenvinding eller recirkulation/øget recirkulation i ventilationsanlæg? Der er meget ofte god økonomi i at etablere varmegenvinding, eller i stedet øge graden af recirkulation for anlæg der ikke har høje krav til friskluft. Kan der opnås væsentlige og rentable energibesparelser i bygningers klimaskærm, for eksempel gennem isolering, tætning af bygning/rum, bedre adfærd omkring brug af porte m.m.? Især brugen af porte er ofte en stor forbruger af varme, og der kræves høj varmeeffekt for at opvarme luften i f.eks. lagerhaller, hvis de er blevet tømt for varm luft. Etablering af sluser kan give store energibesparelser ved porte. Kan det eksisterende rumvarmeanlæg omlægges eller indreguleres til et lavere temperaturniveau, for eksempel ved at erstatte en nuværende, dampbaseret varmeforsyning forsyning med et vandbårent anlæg, således at overskudsvarme fra VE-anlæg eller processer kan udnyttes. Typisk vil varmeflader i ventilationsanlæg allerede være forsynet med varmt vand og ikke damp eller el, hvilket gør etableringen af en varmtvandskreds til rumvarmeformål relativt simplere. Kan overskudsvarme i fremtidigt kedelanlæg eller fra processer anvendes til rumvarme- og brugsvandsformål - evt. via varmepumper. Energistyrelsen har udarbejdet detaljerede vejledninger om afgiftsforhold for sådanne løsninger, se Side 7

8 Der henvises til Energistyrelsens tjeklister for hhv. ventilation, varmeanlæg og klimaskærm for en fyldestgørende gennemgang af muligheder for at realisere energibesparelser i disse, se Rentable energispareprojekter i virksomhedens rumvarme- og ventilationsanlæg skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde hvor virksomheden allerede tidligere har gennemført væsentlige energispareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. For virksomheder der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. 7. Vurdering af rentable elbesparelser For en planlagt elproducerende VE-anlæg (solceller eller vindmøller) skal det vurderes, om der i forhold til virksomhedens elforbrug er mulige projekter, der influerer på dimensioneringen af VE-anlægget, herunder: Kan der realiseres væsentlige og rentable elspareprojekter i virksomhedens processer eller forsyningsanlæg (køling, trykluft, vakuum, ventilation, belysning osv.)? Er der planer om hel eller delvis omlægning af procesvarme eller rumvarme til varmepumpedrift, hvorigennem virksomhedens elforbrug stiger? Er der mulighed for at omlægge elradiatorer eller elopvarmede varmeflader i for eksempel ventilationsanlæg til vandbåren varmeforsyning Er der mulighed for at udskifte ineffektive elmotorer, pumper, blæsere osv. - eller forsyne disse med frekvensomformere. Kan tomgangstab på maskiner, motorer, transportbånd osv. minimeres? Gennem kortlægning af forbrugsvariationer og mulige fremtidige ændringer i elforbrug skal det kunne godtgøres at VE-anlægget er dimensioneret passende i forhold til virksomhedens elforbrug. Rentable energispareprojekter i virksomhedens elforbrug skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde hvor virksomheden tidligere har gennemført væsentlige elspareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. Side 8

9 8. Energibevidst projektering af nyt VE-anlæg Det er vigtigt at nye VE-anlæg dimensioneres og vælges korrekt. F.eks. at nye VE-kedelanlæg projekteres med fokus på at udnytte dettes røggas optimalt, og at et øget elforbrug i de følgeanlæg der installeres, for eksempel til blæsere, pumper og øvrige elmotorer projekteres energieffektivt. Generelt: Der bør være installeret et passende antal energimålere med datalogning, som kan sikre rimelig løbende energiovervågning. Typisk vil dette gøres ved at tilslutte energimålerne til virksomhedens CTS-system. Sikret at alle varme- og kuldeførende rør, ventiler og pumper isoleres efter dagens standard for teknisk isolering. Alle elmotorer, pumper, ventilatorer osv. bør have højeste energimærke. Side 9

10 9. Bilagsoversigt Bilag 1: Energirigtig projektering af VE-anlæg til fugtigt biobrændsel Bilag 2: Energirigtig projektering af VE-anlæg til tørt biobrændsel Bilag 3: Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Side 10

11 Bilag 1. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (fugtigt fastbrændsel) Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering fra fossile brændsler f.eks. kul, naturgas eller olie til fugtigt fast brændsel f.eks. træflis eller halm, med følgende forudsætninger: Dampkedler med og uden elproduktion. Ombygning af eksisterende dampkedel eller etablering af en ny dampkedel som erstatning for en eller flere eksisterende dampkedler. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til fugtigt fast brændsel Omvendt osmose Frisk vand Spædevanstank Tryksignal fra fyr Scrubber (røggaskøling) Fødevandstank Kondensatafløb Sugetræksblæser Kammer til opfugtning af luft Indtag udeluft Fødevandspumper Kammer til røggaskondensering LUFO Economiser Varmeveksler Evt. opvarmning af procesenergi, rumvarme eller fjernvarme Brænderstyring Damp til proces og evt. rumvarme Damp Evt. supplerende opvarmning Iltmåling Vand Fødebånd Flisgrav Sekundærblæser Spjæld Figur 1. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til fugtigt fast brændsel f.eks. træflis eller halm Som illustration til nedenstående henvises til Figur 1. Primærblæser Udnyttelse af overskudsvarme fra kondensatvarme Fugtigt fastbrændsel indeholder store mængder vand, som afsættes i røggassen ved forbrænding af brændslet. Ved afkøling og kondensering af røggassen frigives kondensatvarmen i røggassen som overskudsvarme. Der kan opnås størst mulig energieffektivitet af kedelanlægget, hvis kondensatvarmen fra røggassen lige inden skorstenen udnyttes mest muligt, inden den sendes i skorstenen. Typisk kan der opnås en forbedring af brændselsudnyttelsen på ca % -point, hvis al kondensatvarmen kan udnyttes, fremfor hvis den ikke udnyttes. Røggas Side 11

12 Udnyttelse af restvarme i røggasser (kondensatvarme) skal i prioriteret rækkefølge anvendes som følger: 1. Til virksomhedens egen procesenergi. 2. Til virksomhedens egen rumvarme. 3. Salg til kollektivt varmeforsyningsanlæg (fjernvarmeværk). Som en del af ansøgningen skal virksomheden dokumentere, i hvor høj grad disse tre anvendelser er mulig. I relation til nr. 1 og 2 skal der være foretaget en opdateret energikortlægning for virksomhedens varmeforbrug som beskrevet i kapitel 3. Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme til internt brug (proces og rumvarme) skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af temperaturprofil og energiforbrugsprofil for procesvarme og rumvarme. For rumvarme kan der være flere temperaturkrav til fremløb for f.eks. kaloriferer (f.eks. 80 C), varmeflader til ventilation (f.eks. 60 C), radiatorer (f.eks. 70 C) osv.). For procesvarme vil temperaturkrav være betinget af processen og/eller produktet. b. Undersøgelse af varmesystemets opbygning og de tekniske muligheder for at udnytte kondensatvarme f.eks. opdelt i temperaturniveauer. Normalt vil udnyttelse af kondensatvarme til rumvarme (nr. 2) imidlertid være den mindst energieffektive udnyttelse af brændslet, da energimængden af kondensatvarmen normalt overstiger virksomhedens rumvarmebehov - særligt om sommeren. I relation til nr. 3 skal der foreligge en aftale mellem virksomheden og den kollektive varmeforsyning (fjernvarmeselskab). Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme som salg til fjernvarme skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af om der er fjernvarme i området / distance til nærmeste fjernvarmenet. b. Hvis undersøgelsen er positiv indledes dialog med det lokale fjernvarmeselskab om vilkår for afsætning af fjernvarme (priser, temperaturkrav, evt. merinvestering osv.). c. Undersøgelse af om der kan afsættes varme på fremløb eller returløb (hvis der skal afsættes på fremløb, vil det sandsynligvis kræve supplerende opvarmning af kondensatvarmen, se nedenfor). Hvis ikke der er mulighed for afsætning til fjernvarme, kan rentabilitet for et alternativt anlæg med tørt fastbrændsel, for eksempel træpiller, være vurderet. Supplerende opvarmning af kondensatvarme Ved genvinding af kondensatvarme fra røggassen vil der typisk ikke kunne opnås en temperatur over C. Fjernvarme har normalt fremløbstemperaturer fra 70 C til 90 C og retur- Side 12

13 temperaturer fra 30 C til 35 C. Dette betyder, at kondensatvarmen typisk vil være for kold til fremløb. Varmen kan afsættes på to måder: på returløbet til fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket på fremløbet til forbrugerne Normalt er fjernvarmeselskaberne ikke specielt interesserede i øget varmetilsætning til returløbet. Øget returtemperatur reducerer typisk virkningsgraden på fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket. Derfor afregnes varmeenergien på returløbet ofte meget lavt. Ved afsætning af varmen på fjernvarmens fremløb skal den genvundne varme slutopvarmes (supplerende opvarmning) til fjernvarmeselskabets krævede fremløbstemperatur. Ønskes den genvundne varme afsat ved fremløbstemperatur, skal følgende være opfyldt: a. Nødvendig supplerende opvarmning i henhold til fjernvarmeforsyningens krav. b. Rentabilitet og energieffektivitet i den valgte løsning som typisk vil være primærdamp fra VE-anlægget (ifølge varmeforsyningsloven er dette kun tilladt for kedler med samtidig elproduktion). Det skal undersøges, om VE-anlægget er passende dimensioneret i forhold til at kunne levere supplerende opvarmning til afsætning på et fjernvarmenet. c. Alternativt kan der bruges en varmepumpe som temperaturløft. Supplerende opvarmning bliver afgiftsmæssigt betragtet som rumvarme, og derved vil denne andel af brændselsforbruget skulle svare energiafgift og CO2-afgift i forhold til dette. Ved brug af biobrændsler skal der imidlertid ikke svares energiafgift og CO2-afgift, hvorved den supplerende opvarmning bliver afgiftsneutral. Economiser VE-anlægget bør opbygges med economiser. For at bevare mest mulig primærenergi i VE-anlægget bør anlægget forsynes med economiser. For anlæg uden scrubber bør der anvendes 2-trins economiser (trin 1 som forvarmning af spædevand til kedlen og trin 2 som opvarmning af varme til genvinding i internt varmesystem eller til afsætning i fjernvarmenet). For anlæg med scrubber kan der nøjes med 1 trins economiser til fødevand fra kedlen (forvarmning af spædevand til kedlen). LUFO VE-anlægget bør opbygges med en LUFO (LUft FOrvarmning) til forvarmning af forbrændingsluften. Røggassen fra kedlen ledes ind på primærsiden af LUFO'en som varmekilde, som opvarmer sekundærsiden af LUFO'en (forvarmning). For at optimere forbrændingens energieffektivitet i VE-anlægget bør anlægget forsynes med LUFO, som giver mindre tab til forbrændingsluften. Røggaskøling VE-anlægget bør opbygges med røggaskøling til udnyttelse af den sidste kondensatvarme inden skorstenen til enten intern varmeudnyttelse (proces eller rumvarme) eller som ekstern af- Side 13

14 sætning til fjernvarme. Dette kan f.eks. være med en scrubber, en Quench eller andre lignende løsninger. Hvis der vælges en scrubber bør denne være i min. to trin. Røggaskøling tjener, foruden udnyttelse af kondensatvarme, også andre formål: især røggasrensning inden skorstenen og befugtning af forbrændingsluften. Befugtning af forbrændingsluften øger den våde temperatur i røggassen og dermed temperaturen på den genvundne varme. Ved en scrubber-løsning kan der afhængigt af systemløsning være flere trin på scrubberen. Typisk vil der ikke være behov for mere end to trin på scrubberen. Eksempelvis vil en scrubber med to trin bestå af: Øverste kammer: I det øverste kammer af scrubberen tages forbrændingsluften ind i scrubberen og opfugtes ved at køre i modstrøm med kondensatet fra det nederste kammer i scrubberen. Samtidig med opfugtningen opvarmes forbrændingsluften inden den yderligere opvarmning i LUFO'en. Det er vigtigt, at luften ledes i LUFO umiddelbart efter opfugtning for at undgå kondensering i rørene. Nederste kammer: I det nederste kammer nedkøles røggassen med genvinding til fjernvarme, elle rumvarme med efterfølgende spædevandforvarmning. Kondensatet pumpes til øverste kammer efter veksling med fjernvarme eller lignende. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (først og fremmest elektricitet) til f.eks. sugetræksblæsere, fødevandspumper, fødebånd, brænderblæsere osv. bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Ved ombygning af VE-anlæg er der risiko for, at eksisterende pumper, blæsere osv. er overdimensionerede ved det nye anlæg, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af kedeleffekt. Det bør sikres at pumper, blæsere osv. nedreguleres efter behov. Dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper, blæsere osv. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for både pumper, blæsere osv. og for frekvensomformere selv. Fødevandspumper skal frekvensreguleres efter tryk i kedlen. Transport af træflis fra grav til anlæg bør være på fødebånd. Iltmåling VE-anlægget bør være forsynet med iltmåling af røggassen, og decentrale spjæld til fyret skal være korrekt indreguleret. Den samlede mængde forbrændingsluft bør styres efter en iltmåling efter fyret. Selve brænderstyringen kan herefter styre mængden af forbrændingsluft efter nedenstående forskrifter. Side 14

15 Ved indregulering af primærluften til ristefyringen indstilles de decentrale spjæld efter forskrifterne. Det mest kritiske spjæld skal stå på fuldt åben og frekvensen på ventilatoren indstilles, så slaggen er fuldt udbrændt. Sekundærluftmængden indstilles herefter, så iltprocenten ligger omkring 6 %. Sekundærventilatoren indstilles ligeledes med en frekvensomformer. Begge ventilatorer bør udlægges for optimal drift ved 70 % last på kedlen. Kedeldimensionering ved ombygning af eksisterende kedel Kedlen skal være tilpasset formålet. Typisk vil røggasflowet være op til 1,5-2,0 gange større ved træflisfyring i forhold til eksempelvis olie eller gasfyring. Forholdet afhænger af luftoverskud og vandindhold i træflisen. Størrelsen af kedlen vurderes ud fra trykfaldet over denne. Trykfaldet bør være så lavt som muligt. Side 15

16 Bilag 2. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (tørt fastbrændsel) Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering fra fossile brændsler f.eks. kul, naturgas eller olie til tørt fast brændsel f.eks. træpiller, med følgende forudsætninger: Dampkedler med og uden elproduktion. Ombygning af eksisterende dampkedel eller etablering af en ny dampkedel som erstatning for en eller flere eksisterende dampkedler. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til tørt fast brændsel Omvendt osmose Frisk vand Spædevandstank Fødevandstank Tryksignal fra fyr Fødevandspumper Indtag udeluft Sugetræksblæser Economiser 2 LUFO Economiser 1 Internt varmesystem (procesvarme eller rumvarme) Brænderstyring Damp til proces og evt. rumvarme Damp Fødebånd Iltmåling Vand Spjæld Primærblæser Flisgrav Sekundærblæser Figur 2. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til tørt brændsel f.eks. træpiller. Røggas Som illustration til nedenstående henvises til Figur 2. Udnyttelse af overskudsvarme fra kondensatvarme Tørt fastbrændsel indeholder mindre mængder vand, som afsættes i røggassen ved forbrænding af brændslet. Ved afkøling og kondensering af røggassen frigives kondensatvarmen i røggassen som overskudsvarme. Der kan opnås størst mulig energieffektivitet af kedelanlægget, hvis kondensatvarmen fra røggasen lige inden skorstenen udnyttes mest muligt, inden røggassen sendes i skorstenen. Typisk kan der opnås en forbedring af brændselsudnyttelse på ca %-point, hvis al kondensatvarmen kan udnyttes. Side 16

17 Udnyttelse af overskudsvarme (kondensatvarme) skal i prioriteret rækkefølge anvendes som følger: 1. Til virksomhedens egen procesenergi. 2. Til virksomhedens egen rumvarme. 3. Salg til kollektivt varmeforsyningsanlæg (fjernvarmeværk). Som en del af ansøgningen skal virksomheden dokumentere, i hvor høj grad disse tre anvendelser er mulig. I relation til nr. 3 vil dette ikke være relevant i forhold til tørt fastbrændsel, da der er for lidt kondenseringsenergi til udnyttelse som fjernvarme. I relation til nr. 1 og 2 skal der være foretaget en opdateret energikortlægning for virksomhedens varmeforbrug som beskrevet i kapitel 3. Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme til internt brug (proces og rumvarme) skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af temperaturprofil og energiforbrugsprofil for procesvarme og rumvarme. For rumvarme kan der være flere temperaturkrav til fremløb for f.eks. kaloriferer (f.eks. 80 C), varmeflader til ventilation (f.eks. 60 C), radiatorer (f.eks. 70 C) osv.). b. Undersøgelse af varmesystemets opbygning og de tekniske muligheder for at udnytte kondensatvarme f.eks. opdelt i temperaturniveauer. Normalt vil udnyttelse af kondensatvarme til rumvarme (nr. 2) imidlertid være den mindst energieffektive udnyttelse af brændslet, da energimængden af kondensatvarmen normalt overstiger virksomhedens rumvarmebehov. Economiser VE-anlægget bør opbygges med economiser. For at bevare mest mulig primærenergi i VE-anlægget bør anlægget forsynes med 2- trins economiser (trin 1 som forvarmning af spædevand til kedlen og trin 2 som opvarmning af varme til genvinding i internt varmesystem.) LUFO VE-anlægget bør opbygges med en LUFO (LUft FOrvarmning) til forvarmning af forbrændingsluften. Røggassen fra kedlen ledes ind på primærsiden af LUFO'en som varmekilde, som opvarmer sekundærsiden af LUFO'en (forvarmning). For at optimere forbrændingens energieffektivitet i VE-anlægget bør anlægget forsynes med LUFO, som giver mindre tab til forbrændingsluften. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (ofte elektricitet) til f.eks. sugetræksblæsere, fødevandspumper, fødebånd, brænderblæsere osv. bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Side 17

18 Ved ombygning af VE-anlæg er der risiko for, at eksisterende pumper, blæsere osv. er overdimensionerede ved det nye anlæg, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af kedeleffekt. Det bør sikres at pumper, blæsere osv. nedreguleres efter behov, dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper, blæsere osv. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for både pumper, blæsere osv. og for frekvensomformere selv. Fødevandspumper skal frekvensreguleres efter tryk i kedlen. Iltmåling VE-anlægget bør være forsynet med iltmåling af røggassen, og decentrale spjæld til fyret skal være korrekt indreguleret. Den samlede mængde forbrændingsluft bør styres efter en iltmåling efter fyret. Selve brænderstyringen kan herefter styre mængden af forbrændingsluft efter nedenstående forskrifter. Ved indregulering af primærluften til ristefyringen indstilles de decentrale spjæld efter forskrifterne. Det mest kritiske spjæld skal stå på fuldt åben og frekvensen på ventilatoren indstilles, så slaggen er fuldt udbrændt. Sekundærluftmængden indstilles herefter, så iltprocenten ligger omkring 6 %. Sekundærventilatoren indstilles ligeledes med en frekvensomformer. Begge ventilatorer bør udlægges for optimal drift ved 70 % last på kedlen. Side 18

19 Bilag 3. Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering af fossile brændsler til fjernvarme. Opbygning af energieffektivt fjernvarmeanlæg Styring af varmeproduktion fra fjernvarme og supplerende opvarmning Varmekredse i varmesystem Fjernvarmenet Fjernvarmeveksler Supplerende opvarmning f.eks. fra kedel i serie med fjernvarmeveksler Evt. udnyttelse af returvarme fra procesvarme til rumvarme/varmt vand (afkøling af returvarme) Figur 3. Opbygning af energieffektivt fjernvarmeanlæg. Som illustration til nedenstående henvises til Figur 3. Ved konvertering til fjernvarme fra kedelanlæg Ved overgang til fjernvarme skal det undersøges, om der er behov for ændringer i varmeanlægget, herunder etablering af nye varmekredse, nyt varmefordelingssystem evt. nedregulering af fremløbstemperatur til varmekredse, som ikke kræver høj temperatur. Der bør være foretaget en indregulering af ventiler og vandflow, evt. bør motorventiler og kontraventiler være udskiftet til passende dimensioner ved overgang til fjernvarme. Som en del af konverteringsprojektet bør der foretages en gennemgang af varmefordelingssystem og evt. ændres/etableres nye varmeafgivere eller nye varmekredse. Side 19

20 Varmeveksler og effektivitet Det bør være sikret at størrelse på varmevekslere i fjernvarmetilslutningsanlæg er korrekt projekteret i forhold til temperaturkrav i processen og at der er valgt varmevekslere med høj energieffektivt, bl.a. i forhold til varmetab, varmeoverføringsevne og reduktion af tryktab. For at sikre lille varmetab fra varmeveksleren bør denne være isoleret i henhold til dagens standard. Der bør være lille temperaturforskel mellem primærsiden- og sekundærsiden - typisk maks. 2-3 C. Tryktabet på sekundærsiden bør ikke overstige 50 hpa i dimensioneringstilstanden. Afkøling Det bør sikres at fjernvarmeanlægget opbygges med styring efter størst mulig afkøling. Dette sikres ved passende størrelse på varmeflader og varmeafgivere. Stor afkøling er medvirkende til et energieffektivt anlæg, da lille afkøling giver større varmetab i returløbet. Stor afkøling giver desuden bedre energieffektivitet i fjernvarmenettet pga. forholdsmæssigt mindre effektbehov og mindsket pumpeeffekt. Øget returtemperatur reducerer typisk virkningsgraden på fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket. Visse fjernvarmeselskaber opkræver en afgift hos deres kunder ved for lille afkøling. Supplerende opvarmning Fjernvarme har normalt fremløbstemperaturer fra 70 C til 90 C korrigeret efter udetemperatur da fjernvarmesystemer er bygget til rumvarmesystemer. For procesvarme vil temperaturkrav være betinget af processen og/eller produktet. Hvis procesvarmebehovet er under mindste fremløbstemperatur på 70 C kan fjernvarme bruges som direkte opvarmning via varmeveksler. Men hvis der kræves temperatur på C vil der være behov for supplerende opvarmning. Muligheden for at opdele procesvarmesystemet i intervaller med og uden behov for supplerende opvarmning bør være undersøgt. Mindre end laveste fjernvarmefremløbstemperatur (< ca. 70 C) Højere end laveste fjernvarmefremløbstemperatur (> ca. 70 C) Ved hel eller delvis benyttelse af kedel som supplerende varmekilde bør, dette som udgangspunkt være opbygget i serie med fjernvarmen, fremfor som spidslastkedel. Det bør alternativt undersøges om returløbet fra procesvarmesystemet helt eller delvist kan udnyttes som fremløb på f.eks. rumvarme. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (først og fremmest elektricitet) til f.eks. cirkulationspumper bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Ved ombygning af kedelanlæg til fjernvarmeanlæg er der risiko for, at eksisterende cirkulationspumper er overdimensionerede eller projekterede/regulerede til højere Side 20

21 fremløbstemperaturer eller vandflow, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af varmeeffekt. Det bør sikres at cirkulationspumper nedreguleres efter trykændring. Dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for pumper og for frekvensomformere i sig selv. Side 21