Energisystemer til Kraftvarmeanlæg. Århus 21. november 2006 Torben M. Hansen og Kim G. Christensen

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Energisystemer til Kraftvarmeanlæg. Århus 21. november 2006 Torben M. Hansen og Kim G. Christensen"

Leif Nielsen
5 år siden
Visninger:

1 Energisystemer til Kraftvarmeanlæg Århus 21. november 2006 Torben M. Hansen og Kim G. Christensen

2 Om ADVANSOR ADVANSOR er en teknologi- og produktionsvirksomhed på energiområdet indenfor køleanlæg og varmepumper Vi bruger CO 2 teknologi til CO 2 reduktion ADVANSOR udvikler, producerer og udfører projekter indenfor Kraftvarme: Industrielle og decentrale værker Procesindustri Fødevarefremstilling Vi samarbejder med brancheorganisatoner, GTS er, universiteter, Miljøstyrelsen og industrien for at fremme bæredygtige energibesparelser

ADVANSORS produkter compheat: Kraftvarmeproduktion Produkter skræddersyede til kraftvarmeanlæg. Direkte tilkobling til gasmotoren uden forstyrrende indgreb på vandsiden.

3 ADVANSORS produkter compheat: Kraftvarmeproduktion Produkter skræddersyede til kraftvarmeanlæg. Direkte tilkobling til gasmotoren uden forstyrrende indgreb på vandsiden. Varmen leveres direkte til fjernvarmenettet mellem o C. Reducerer gasforbruget og emissioner med op til 25%. compbine: Kombineret og kuldeproduktion Integreret anlæg til samtidig produktion af varme og kulde. Producerer varmt ved o C og koldt vand til forbrug eller isbank. Anvendelse bl.a.til pasteurisering af fødevareprodukter samt fremstilling af varmt vand til rengøring samtidig med kulde compfort: Kuldeproduktion Koldtvandsanlæg til luftkonditionering eller proceskøling

4 Højeffektive komponenter Varmepumper bygges med komponenter fra internationalt førende producenter af Varmeveklsere Kompressorer Design og montage udføres ved ADVANSOR i Århus Opstilling og indkøring hos kunden Bragt med tilladelse. Må ikke gengives andetsteds.

5 Transkritisk varmepumpe: compheat Patentanmeldt: Metode og apparat, specifikt til kraftvarmeanlæg compheat varmepumperne er de første af sin art udviklet i DK af TI i compheat adskiller sig fra konventionelle varmepumper ved Ingen kondensering ved varmeafkast Modstrømsveksling mellem vand og gas med høj j densitet compheat muliggør Valgfri afgangstemperatur på vandsiden, eksempelvis fra 80 C til 100 C Meget høj j effektfaktor ( ) 3.8) ADVANSOR sikrer dig Den nyeste varmepumpeteknologi Den optimale implementering og drift af varmepumper på netop dit værk

Transkritisk varmepumpe: compheat Baggrund for udviklingen: 1986: Augustenborg (havvand) 1996/98: Varmepumper i industrien Forbedring af virkningsgrader på p kraftvarmeanlæg Termisk løft l for

6 Transkritisk varmepumpe: compheat Baggrund for udviklingen: 1986: Augustenborg (havvand) 1996/98: Varmepumper i industrien Forbedring af virkningsgrader på p kraftvarmeanlæg Termisk løft l for ikke højt h nok : EFP projektet ExpressDK: Analyse, udvikling og demo af transkritiske varmepumper Teknologisk Institut, Foreningen Danske Kraftvarmeværker, rker, Danfoss, Naturgas Midt-Nord Nord,, m.fl. Bygger videre på p erfaringerne, men det termisk løft l forbedres Prototype testes ved Teknologisk Institut Juni 2006: Prototypen til test ved Teknologisk Institut 2006: ADVANSOR markedsfører compheat varmepumperne som er de første af sin art Patentanmeldt 2006: Metode og apparat, specifikt til kraftvarmeanlæg 2007: Demonstration af teknologien på kraftvarmeanlæg

7 Kort om teknikken: Transkritisk varmepumpe vrs kondenserende , kpa -0,8 90 C 100 Temperatur [ C] kpa 25 C 55 C kpa Enthalpi[kJ/kg/K] Enthalpi [kj/kg]

8 Øget totalvirkningsgrad på kraftvarmeanlæg Hvordan opstår besparelsen? kw varme kw el kw naturgas Afkast til skorsten Afkast til skorsten VP El til net El til net Varmt vand Varmt vand Uden varmepumpe, totalvirkningsgrad 88% Med varmepumpe, totalvirkningsgrad 97,5%

9 Plug and play - installation Ingen nye termiske indgreb med motoren Direkte kobling på fremløb og returstreng eller direkte på akk.tanken

10 Afgifter og resulterende varmepriser Varmegenvinding i industrien Varmepumper i industrielle kraftvarmeværker Varmepumper i decentrale kraftvarmeværker (rumopvarmning)

11 Varmepumpen er ens men værkernes funktion og vilkår er forskellige Funktion Anlægskapacitet Industriel kraftvarme: Tung proces eller let proces - ingen energiafgift på gas - reduceret CO2 afgift på gas - mange driftstimer - proces tilpassede Elproduktion <5 MW 5 MW > Elproduktion Decentral kraftvarme - varmegrundlag - typisk 40 C / 80 C stor spredning på anlægsdata Totalinstalleret effekt >20 MW Mange værker har flere produktionsalternativer, fx. gas-, olie, kulkedler eller biomasse. Regler Frivillig 3 leds tarif eller markedsvilkår Tvunget markedsvilkår CO2 kvote omfattet virksomhed Virkemidler Spids- og højlast prioritet Regulerkraftfunktioner mulig Spotafhængig driftsplanlægning

12 Implementeringsmuligheder for varmepumpen: 5 eksempler Vilkår for elsalg Varmepumpedrivmiddel 3 led Hydraulisk 3 led Eldrevet Marked Hydraulisk Marked Eldrevet Marked Eldrevet forskudt

13 Parametre med indflydelse på økonomi i varmepumper Teknik: Stabile forudsætninger Driftstimeprofil Elvirkningsgrad Varmevirkningsgrad Indfyret effekt Returvandets temperatur Temperatur efter LT veklser Marked: Dynamiske forudsætninger Elsalg på markedsvilkår Elspotprisudvikling CO2 kvoteprisudvikling Gaspris Afgiftsregler Geografi

14 Dynamiske forudsætninger Elspot DK vest [kr/mwh] Det er svært at spå især om fremtiden.. Gaspris [øre/nm 3 ] CO2 kvotepris [ /ton]

15 Terminspriser 2008 DK øst, DK vest DK øst 2008 DK vest 2008

16 Historiske el og CO2 -kvotepriser Gennemsnit månedspris elspotmarked øst/vest 600,00 550,00 500,00 450,00 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 kr/mwh jan-01 apr-01 jul-01 okt-01 jan-02 apr-02 jul-02 okt-02 jan-03 apr-03 jul-03 okt-03 jan-04 apr-04 jul-04 okt-04 jan-05 apr-05 jul-05 okt-05 jan-06 apr-06 jul-06 okt-06 jan-07 Måned DK spot VEST DK spot ØST 33 CO2

Regulerkraft og reservekraft: Budstørrelse minimum 10MW Regulermarkedet: Frivillige bud -timebasis ingen fast tilrådighedsbetaling Opreguler: Afbrydelig elproduktion Nedregulering: Ekstra

17 Regulerkraft og reservekraft: Budstørrelse minimum 10MW Regulermarkedet: Frivillige bud -timebasis ingen fast tilrådighedsbetaling Opreguler: Afbrydelig elproduktion Nedregulering: Ekstra elproduktion Reservekraftmarkedet manuel regulering Fast rådighedsbel r dighedsbeløb Månedskontrakter Opregulering: kr/mnd mnd/mwh_el Nedregulering: ca kr/mnd mnd/mwh_el Kilde: energinet.dk

18 Konklusion og perspektiver CO2 varmepumper kan producere C vand direkte til fjernvarmenettet Der kan isoleret set spares op til 25% gas og dermed reduceres emissioner (CO, CO2, NOx, CH4, aldehyd og andet) fra den danske kraftvarmeproduktion ved anvendelse af varmepumper Reduktion af nettab kan i visse tilfælde øge besparelsen Besparelserne kan typisk tilbagebetale den totale anlægsinvestering indenfor 3-6 år Besparelsen værksspecifik v Markedsmekanismerne er dynamiske og skal evalueres i sammenhæng ng med værkets v drift Varmepumper kan yderligere indgå i visser værkers regulér-strategi Inddragelse af værkets tekniske installationer, driftsforhold og øvrige produktionsalternativer er mindst ligeså betydningsfuldt som varmepumpen Gældende afgiftsregler er vigtige for den rette varmepumpe implementering. AUC estimerer at store varmepumper kan udbygge vindkraftens andel i den danske elforsyning optil 40% uden at der skal eksporteres stadig mere overskudsstrøm varmepumper skaber øget reguleringsfleksibilitet i det samlede el-system Varmepumper kan indgå som virkemidler til opfyldelse af Bekendtgørelse om energispareydelser i net- og distributionsvirksomheder

Relaterede dokumenter

Energisystemer til Kraftvarmeanlæg. Århus 21. april 2008 Torben M. Hansen og Kim G. Christensen

Energisystemer til Kraftvarmeanlæg Århus 21. april 2008 Torben M. Hansen og Kim G. Christensen Agenda Om Advansor Om CO2 varmepumper Implementeringsmuligheder i fht. gasmotor og turbineanlæg Røggas Net-installeret