Store varmepumper i fjernvarmen Hvorfor og hvordan?

Transkript

1 Store varmepumper i fjernvarmen Hvorfor og hvordan? Niels From, PlanEnergi House of Energy Fleksenergi 28. februar 2018 Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 1

2 PlanEnergi Rådgivende ingeniørfirma >30 år med VE 30 medarbejdere Kontorer i Skørping Aarhus København Fjernvarme Solvarme Sæsonlagre Varmepumper m.m. Energiplanlægning Biogas Vindmølle VVM Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 2

3 Dagsorden Hvad er en varmepumpe? Og hvad skal vi med dem? Energistyrelsens Rejsehold Drejebog Tilskudsordning Rådgivningsindsats Varmekilder Økonomi Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 3

4 Hvad er en varmepumpe? Varmepumpe-systemet El-optag Varme optaget ved lav temperatur El-drevet varmepumpe Varme afgivet ved høj temperatur Varmetab Varmekilde Køleanlæg = Varmepumpe COP varm Varme-produktion / El-forbrug Proportional med T max / ( T max T min ) Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 4

5 El-drevne og andre varmepumpe-typer Kilde: Energistyrelsens Drejebog Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 5

6 Energisystemet Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 6

7 El- og varmeproduktion Varme-produktion El-produktion Før 1891 Ingen Efter 1891 Efter oliekriserne Fremtiden Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 7

8 El-produktion Kilde: Energistyrelsens Energistatistik 2016 Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 8

9 Fjernvarme-produktion Kilde: Energistyrelsens Energistatistik 2016 Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 9

10 Energistyrelsens Rejsehold hold-store-varmepumper Energistyrelsens Rejsehold for store varmepumper Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 10

11 1 9 Varmeeffekt 3,0 MW Produktionsenhed Varmeproduktionsfordeling / [MWh/år] Varmeeffekt / [MW] Varmeeffekt / [MW] Drejebogen m.m. hold-store-varmepumper Opdateret Drejebog, Inspirationskatalog og Regneark Drejebog for store varmepumper Simpel beregning af selskabsøkonomien i et varmepumpeprojekt 36 Varmeproduktionsomkostninger december 2017 Hold musen over denne celle! - Projektbeskrivelse Gåserød Kraftvarmeværk - Luftvarmepumpe Gaskedel 405 Forudsætninger - 2 Varmebehov MWh/år 3 GraddøgnsAfhængigt Forbrug (GAF) 60% - Varmepumpe Fjernvarmevand opvarmes fra 40 C 5 Fjernvarmevand opvarmes til 70 C Solvarmeanlæg 5 Solvarmeanlæg Areal (bruttoareal af solfangere) m2 7 Marginalpris drift og vedligehold 5 kr./mwh-varme Marginale varmeproduktionsomkostninger + kapitalomkostninger for varmepumpen / [kr./mwh-varme] Billigste produktionsenhed (excl. solvarme) 8 Betegnelse Gasmotor Varmeproduktionsfordeling 10 Tilgængelighed 0% Marginalpris 350 kr./mwh-varme Varighedskurve uden VP Varighedskurve med VP - Gaskedel - Varmepumpe Solvarmeanlæg Næstbilligste produktionsenhed (excl. solvarme) 12 Betegnelse Gaskedel 13 Varmeeffekt 10,0 MW 14 Tilgængelighed 100% - 15 Marginalpris 405 kr./mwh-varme Spidslastenhed 16 Betegnelse Spidslastkedel 17 Marginalpris 450 kr./mwh-varme Varmepumpe Varmekilde (udeluft eller væske) Væske 0 19 Skal COP beregnes eller indtastes Beregnes Uden VP Med VP 0 20 Indtastet COP (ved angivne Fjv. temperatursæt) 3,50 21 Varmekilde afkøles fra 9 C Økonomi Produktionsfordeling 22 Varmekilde afkøles til 2 C 23 Lorentz-virkningsgrad 55% - 38 COP-varm (årsgennemsnit) 3,86 - Fuldlasttimer Varmeproduktion Varmefordeling Varmeprod 24 Investering 6,0 mio. kr./mw-varm 39 Varmepumpens gns. marginalpris 196 kr./mwh-varme timer/år timer/år MWh/år MWh/år - -. priser 25 Varmeeffekt (for udeluft: nominel effekt ved 0 C) 2,0 MW 40 Varmepumpens fuldlasttimer timer/år 56 Produktionsenhed Uden VP Med VP Uden VP Med VP Uden VP Projekt kr./mwh 26 Tilgængelighed 100% - 41 Bruttoinvestering kr. Solvarmeanlæg ,5% 19,7% 5 27 Elpris (inkl. afgifter m.m.) 700 kr./mwh-el 42 Energibesparelse MWh Varmepumpe ,0% 58,0% Drift og vedligehold 15 kr./mwh-varme 43 Værdi af energibesparelse kr ,0% 0,0% 0 29 Pris for varmekilde (købspris) 0 kr./mwh-køl 44 Nettoinvestering kr. Gaskedel ,5% 22,3% Værdi af køling (salgspris) 300 kr./mwh-køl års kapitalomkostninger kr ,0% 0,0% 0 31 Andel af solgt køling 0% - I alt ,0% 100,0% 32 Teknisk levetid 20 år 46 Samlet nettoinvestering ,2 kr. 33 Afskrivningsperiode 20 år 47 Driftsomkostninger uden pro kr./år = 323 kr./mwh 57 Varmepumpens CAPEX 52 kr./mwh-varme 34 Lånerente 3% - 48 Driftsomkostninger med proj kr./år = 205 kr./mwh 58 Varmepumpens varmepris incl. kapitalomkost. 249 kr./mwh-varme 35 Værdi af Energibesparelse 350 kr./mwh 49 Driftsbesparelse kr./år = 118 kr./mwh 50 Simpel tilbagebetalingstid 3,83 år 59 Gns. produktionspris uden varmepumpe 323 kr./mwh-varme 60 Gns. produktionspris med varmepumpe 205 kr./mwh-varme 51 Intern rente 25,9% p.a års kapitalomkostninger kr. = års nettobesparelse kr Gaskedel - Varmepumpe Solvarmeanlæg Gaskedel - Varmepumpe Solvarmeanlæg Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 11

12 Tilskudsordning beloebets-bortfald-og-grundbeloebsindsatsen Tilskud op til 15% af anlægsinvesteringen Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 12

13 Energistyrelsens Rådgivningsindsats beloebets-bortfald-og-grundbeloebsindsatsen Målrettet grundbeløbsværker 360 rådgivning, herunder også varmepumper Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 13

14 Høj temperatur Ønsker til varmekilder Høj tilgængelighed Stor kapacitet (MW) / årlig mængde (MWh) Begrænset investering Begrænsede myndighedskrav Det er svært at få det hele og de lokale muligheder er meget forskellige Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 14

15 Potentielle varmekilder Med høje temperaturer (> T retur ) Røggas Industriel spildvarme Geotermisk varme Med lave temperaturer (< T retur ) Industriel spildvarme & fjernkøling Spildevand Grundvand Overfladevand (å, sø, fjord, hav) Jordvarme Luft Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 15

16 Fra Inspirationskataloget Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 16

17 Billig varmeprodution COP 3,5 263 kr./mwh COP: 74 % Investering: 20 % El-pris/COP udgør den største omkostning Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 17

18 Ændringer i rammevilkår Driftsomkostninger Udfasning af PSO-afgiften Reduceret el-varmeafgift Investeringsomkostninger Varmepumper til fjernvarme indgår i Energispareordningen (15-50 %) Støtteordning for el-drevne varmepumper (15 %) Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 18

19 Lempelse i elvarmeafgiften Lempelse 15 øre fra maj 2018 til udgangen af øre hele 2020 Der arbejdes på 25 øre fra 2021 og frem (10 øre er vedtaget) Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 19

20 Elektricitet bliver billigere kr./mwh El-spot El-afgift PSO Transport Samlet Investeringsomkostninger Varmepumper til fjernvarme indgår i Energispareordningen (15-50 %) Støtteordning for el-drevne varmepumper (15 %) Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 20

21 Gode varmepumpeprojekter Krav til varmeværker Grundig afdækning af forhold Lave temperaturer (høj COP) Høj andel af naturgas (>70 %) Mange driftstimer for varmepumpen Eventuel samproduktion med biomassekedler Krav til varmekilder Høje temperaturer (høj COP) Til rådighed hele året Ingen særlige krav vedrørende myndighedsgodkendelser Krav til varmepumper Høj effektivitet (vigtigere end pris) Grundigt design og engineering for optimal konfiguration Nem implementering og fleksibel drift ift. øvrigt produktionsudstyr Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 21

22 Status primo 2018 Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 22

23 Tak for opmærksomheden M T Store varmepumper i fjernvarmen Aalborg, den 28. februar 2018 Niels From 23