Forslag til klimavarmeplan. 4.0 Halmfyret kraftvarmeværk i Varmeplan Århus

Transkript

1 Forslag til klimavarmeplan 4.0 Halmfyret kraftvarmeværk i Varmeplan Århus AffaldVarme Århus Teknik og Miljø Århus Kommune 1

2 Medlemmer af Driftsrådet for Varmeplan Århus Formand: Laura Hay Rådmand, Teknik og Miljø, Århus Kommune Næstformand: Roberto Vejrup Formand, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., repræsenterer Syddjurs Kommune Sekretær: Jan B. Willumsen Afdelingschef for Varmeplan Århus, Affaldvarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune Jette Jensen Formand for Teknisk Udvalg, Århus Kommune Carl Nielsen Direktør for Teknik og Miljø, Århus Kommune Bjarne Munk Jensen AffaldVarmechef, AffaldVarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune Aksel Plambøck Larsen Formand, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Lars Sort Formand, Rundhøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Uffe Vithen Formand, Malling Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune Bendt Nielsen Formand, Andelsselskabet Vejlby Fjernvarmecentral A.m.b.a., Århus Kommune Freddy Poulsen Formand, Holme-Lundshøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Leif Svenningsen Formand, Løgten-Skødstrup Fjernvarmeværk A.m.b.a., Århus Kommune John Haugaard Formand, Hørning Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune Ejnar Grøn Formand, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune Hans Carstensen Formand, Odder varmeværk A.m.b.a., Odder Kommune VPÅ-gruppen Driftsrådet for Varmeplan Århus har nedsat en arbejdsgruppe, VPÅ-gruppen, til at gennemføre arbejdet med oplæg til klimavarmeplan. Medlemmerne er: Jan B. Willumsen, afdelingschef, (Formand) for Århus Kommune Bjarne Munk Jensen, AffaldVarmechef, for Århus Kommune Allan Peter Lundfald, AffaldVarme Århus, for Århus Kommune Aksel Plambøck Larsen, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., for varmeværkerne Bjarne Brogaard, Tranbjerg Varmeværk A.m.b.a., for varmeværkerne Hans Carstensen, Odder Varmeværk A.m.b.a., for Odder Kommune Torkild Kjærsgaard, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., for Skanderborg Kommune Roberto Vejrup, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., for Syddjurs Kommune Bjarne Brogaard Formand, Tranbjerg Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune Baggrundsrapporter 4.1 Halmfyret kraftvarmeværk 4.2 Biomassegruppen Endelig rapport 4.3 Teknisk/økonomiske konsekvenser i fjernvarmesystemet ved alternative placeringer af halmfyret kraftvarmeanlæg og ovnlinje 5 AffaldVarme Århus -VPÅ Plan & projekt RAMBØLL Juni 2010 December 2009 Juni 2010 Kontakt os hvis du er interesseret i baggrundsrapporterne eller har brug for andre oplysninger om plangrundlaget. 2

3 Ide og baggrund Århus Kommune har som vision, at kommunen skal være CO 2 -neutral i Visionen indebærer, at el- og varmeforsyningsproduktionen i kommunen skal lægges om, så der ikke bruges fossile brændsler som olie, kul og naturgas. Fjernvarmeværkerne har taget ideen op og sammen med AffaldVarme Århus formuleret ideen om et halmfyret kraftvarmeanlæg. Ved at anvende halm bliver el- og varmeproduktionen CO 2 -neutral, fordi halmen på markerne i vækstsæsonen binder CO 2 fra atmosfæren, som så igen frigives ved forbrændingen i kraftvarmeanlægget. Når dette gentages år for år, cirkuleres CO 2, og der er på den måde ikke nogen tilvækst i CO 2 -udledningen. Derudover er der to væsentlige gode grunde til det halmfyrede kraftvarmeanlæg: Lokal ressource Flerstrenget fjernvarmeproduktion Lokal ressource: Ved at basere en del af omlægningen på en lokal ressource som halm vil omlægningen også være med til at stimulere lokal økonomi og beskæftigelse. Flerstrenget fjernvarmeproduktion: Det halmfyrede kraftvarmeanlæg vil være med til at opbygge en flerstrenget produktion, og dermed mindskes afhængigheden af enkelte aktører eller enkelte brændsler. Det vil gøre fjernvarmeproduktionen mere robust. Varmepris Varmeplan Århus har som grundlag for forslaget om at etablere det halmfyrede kraftvarmeanlæg fået udarbejdet et sonderingsprojekt. Der er tale om velkendt teknologi. F.eks. er der i 2008 opført et lignende anlæg på Fynsværket. Baseret på erfaringerne fra Fynsværket er anlægsprisen foreløbig beregnet til 1 mia. kr. Anlægsprisen er dog afhængig af, hvor anlægget placeres, og merprisen kan derfor blive lavere. De årlige drifts- og vedligeholdelsesomkostninger er beregnet til 30 mio. kr./år. Med grundlag i disse omkostninger er der lavet en foreløbig beregning af varmeproduktionsprisen baseret på Energistyrelsens brændselsprisprognoser fra maj 2009 og fra april Varmeproduktionspriserne ses i figuren. I 2015 ligger prisen på ca. 60 % og ca. 80 % i 2010 af prisen ved træpillefyring på Studstrupværket. De væsentligste grunde til den lave varmepris er dels, at der anvendes lokale ressourcer og dels, at der er forudsat en hvile-i-sig-selv organisering af anlægget. Der skal under alle omstændigheder laves et selskab til etablering og driftsføring af anlægget. Kr./MWh Varmepris fra halmfyret kraftvarmeværk Energistyrelsen april 2010 Energistyrelsen maj 2009 Forsyningssikkerhed DONG Energy besluttede at lukke den ene af de to blokke på Studstrupværket ( blok 4) den 1. april Når den anden blok (blok 3) havarerer, er der altså ikke reservekapacitet på Studstrupværket. Varmeplan Århus har brug for en delvis erstatning af kapaciteten på den lukkede blok. Det halmfyrede kraftvarmeanlæg vil være en del af denne erstatning. Det foreslåede kraftvarmeanlæg vil få en varmeproduktion på MWh svarende til husstandes fjernvarmeforbrug og en elproduktion på MWh svarende til husstandes elforbrug. 3

4 Lokal biomasse Varmeplan Århus har fået undersøgt halm- og flisressourcerne. Resultaterne viser, at der er de nødvendige ressourcer i den østjyske region. Nogle resultater fra undersøgelserne er vist i de to figurer nedenfor. Hovedbrændsel vil blive halm, da særlig halm er en lokal og tilgængelig ressource, men kraftvarmeanlægget vil blive indrettet til fyring med en væsentlig andel af flis og evt. andre former for biomasse. Muligheden for at supplere halm med andre brændsler øger kraftvarmeanlæggets økonomiske robusthed. Kraftvarmeanlægget skal anvende ca ton halm ved 100 % halmfyring eller ton halm og ton flis ved 50 % halmfyring. Halm vil blive hovedbrændsel tons Tilgængelige halm- og energiafgrøder Afstand, km Halm der ikke anvendes til husdyrbrug og som er til rådighed inden for en rimelig afstand fra fjernvarmeanlæggene i og omkring Århus. Centrum for opgørelsen er Harlev. m 3 Vurdering af flisproduktion Årlig tilvækst Samlet potentiale i dansk flis-produktion Der er fortsat store potentielle flisressourcer i den danske natur, som endnu ikke udnyttes. Forventet flisproduktion og forbrug i 2009 Som en integreret del af anlægget skal der etableres brændselslagre til nogle dages drift. Halm vil blive aflæsset og opbevaret indendørs, hvor det håndteres 100 % automatisk frem til indfyring i kedlen. 4

5 Valg af placering (grundalternativ) Forud for fastlæggelse af placeringen af kraftvarmeanlægget skal der foretages en Vurdering af Virkningerne på Miljøet (VVM-redegørelse) ved to måske tre placeringer. Mhp. valg af grundalternativ har Varmeplan Århus undersøgt alternative placeringer af dels kraftvarmeanlægget og dels den nye ovnlinje 5 på forbrændingsanlægget ved Lisbjerg. De alternative placeringer er vist på kortet nedenfor. Undersøgelsen omfatter de anlægs- og driftsøkonomiske omkostninger for fjernvarmesystemet. Placeringen bør være central i forhold til motorvejsnettet, da der vil komme 6 7 lastvognstog med halm i timerne inden for normal arbejdstid. Fjernvarmen fra anlægget skal leveres til det overordnede transmissionsnet. Det er ikke ligegyldigt, hvor dette sker. Dels har det betydning for omkostningerne til fjernvarmeledningen, og dels har det indflydelse på temperaturforhold, trykforhold og varmetab m.v. Resultatet af undersøgelsen er, at det billigste er at placere ovnlinje 5 i Lisbjerg og det halmfyrede kraftvarmeanlæg ved transportcentret i Hasselager. Forskellen mellem de tre billigste alternativer er dog ikke markant. De to dyreste, som involverer placering ved Harlev, kan dog nedprioriteres med grundlag i disse beregninger Placering af halmkraftvarme Placering af ovnlinje 5 Årlige meromkostninger mio. kr. Studstrup Hasselager Harlev Harlev Lisbjerg Lisbjerg Lisbjerg Lisbjerg Harlev Lisbjerg Årlige meromkostninger i fjernvarmesystemet ved andre placeringer end grundalternativet. Forslag til Klimavarmeplan Hadsten Placeringsmuligheder for Ovnlinie 5 og HalmF. kraftvarmeværk Hornslet Ud fra beregningerne er Lisbjerg valgt som grundalternativ for placering af ovnlinje 5 og det halmfyrede kraftvarmeanlæg. Spørring Mejlby Løgten Hammel Hinnerup Søften Trige KV, affald Lystrup Skødstrup Studstrup KV, kul,halm Skæring Sabro Tilst Vejlby Risskov Hasle Galten Brabrand Åbyhøj Åby Overskudsvarme Harlev Stjær Ormslev Stavtrup Viby Holme Hasselager Højbjerg Skåde Skanderborg V, flis KV, affald Stilling Hørning Solbjerg Tranbjerg Mårslet Beder Malling Signaturforklaring V KV Eks. ledning Ny ledning HalmF. kraftvarmeværk Ovnlinie 5 Varme Kraftvarme Alternative placeringsmuligheder for det halmfyrede kraftvarmeanlæg og ovnlinje 5. Odder km 5.0 km C Magistratsafdelingen for Teknik og Miljø Informatikområdet Juni

6 Foreløbig skitse af kraftvarmeanlæg Kraftvarmeanlægget fylder 3,5-4 ha. Halmlagret og en del af maskinbygningerne er græsbeklædte. På taget af halmlageret og den glasbeklædte del af maskinbygningerne er der placeret solfangere. De to anlæg - set fra vest. Forbrændingsanlægget er udvidet med ovnlinje 5. Til venstre ses maskinbygningerne på det halmfyrede kraftvarmeanlæg. De to anlæg - set fra nordøst fra Randersvej. 6

7 Projekt/tidsplan Fra det tidspunkt hvor der tages en beslutning om at igangsætte forprojekt og myndighedsbehandling, vil der gå ca. 4 år, til anlægget kan sættes i drift. Halmfyret kraftvarmeanlæg - tidsplan og faseopdeling Byrådsbevilling Byrådsbevilling sept aug aug aug dec Fase 0 Afklaring, Idé Fase 1 Forprojekt Fase 2 Projektering Fase 3 Gennemførsel Fase 4 Afslutning Sonderingsprojektet: - indledende budget - indledende T & Ø- beregninger - indledende konceptvurderinger Projektforslag: - valg af placering - valg af brændsel m.v. - valg af selskabsmodel og organisering Konceptfastlæggelse Hovedprojekt (maskinanlæg) Udbud af maskinanlæg Hovedprojekt bygningsanlæg Udbud af bygningsanlæg Kontraktindgåelse Etablering Idriftsættelse Indkøring og aflevering Udbud brændselslevering inkl. betingede kontrakter Kontraktforhandlinger Detaljeret prissætning Myndighedsbehandling og VVM-proces Udbud af bygherrerådgivning Teknologi/fleksibilitet Det halmfyrede kraftvarmeanlæg skal grundlæggende baseres på kendt teknologi. Men anlægget skal også fremtidssikres, og det skal derfor opføres med eller forberedes for supplerende anlæg til CO 2 -neutral elog varmeproduktion. Disse anlæg kunne f.eks. være et solvarmeanlæg eller et varmepumpeanlæg, der vil kunne indvinde varme fra anlæggets røggas eller fra lavtemperaturkilder. Kraftvarmeanlægget skal opbygges med størst mulig fleksibilitet for tilpasning af såvel varme- som elproduktion alt afhængig af den aktuelle efterspørgsel og de aktuelle elmarkedspriser. Ved lave, og til tider negative, elmarkedspriser vil der være bedst økonomi i udelukkende at producere fjernvarme og måske også at anvende el via store varmepumper til fjernvarmeproduktion. Ved høje elmarkedspriser vil der være bedst økonomi i at producere så megen el som muligt, og så købe den manglende fjernvarme fra Studstrupværket. 7

8 AffaldVarme Århus Bautavej Århus V Telefon affaldvarme@aarhus.dk 8