Grenaa Varmeværk. Etablering af solvarmeanlæg. Projektforslag iht. Varmeforsyningsloven og Projektbekendtgørelsen

Transkript

1 Grenaa Varmeværk Etablering af solvarmeanlæg Projektforslag iht. Varmeforsyningsloven og Projektbekendtgørelsen Januar 2013 Revideret 31. januar 2013

2 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg Projektansvarlig Grenaa Varmeværk A.m.b.a. er ansvarlig for projektet. Grenaa Varmeværk v/ Direktør Søren Gertsen Energivej Grenaa Mobil: sg@grenaavarme.dk I planlægningsfasen bistås Grenaa Varmeværk A.m.b.a. af DFP A.m.b.a. v/ Direktør Per Hougaard Nærværende projektforslag er udarbejdet af DFP A.m.b.a. v/ civilingeniør Christian Pedersen DFP A.m.b.a. Merkurvej Kolding Telefon: Mobil: chrisitan.pedersen@dfp.dk 2

3 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg Indholdsfortegnelse 1 REDEGØRELSE FOR PROJEKTET Indledning Baggrund Formål Sammenfatning og konklusion Organisation Indstilling og det videre forløb REDEGØRELSE FOR PROJEKTFORSLAGET Kort beskrivelse af projektet Forhold til lovgivning Arealafståelser og servitutpålæg Miljøforhold Varmeværket VURDERING AF PROJEKTFORSLAGET Selskabsøkonomi Samfundsøkonomi Følsomhedsanalyse KONKLUSION...12 Bilag: 1. Oversigtsplan 2. Situationsplan/matrikelkort 3. Snittegning 4. Udredning vedrørende: Indpasning af solvarme i kraftvarme, af Energinet.dk 5. Anlægsbudget til solvarme m 2 6. Energy PRO beregninger, eksisterende anlæg 7. Energy PRO beregninger, inkl m 2 solvarme 8. Varmetabsberegning i transmissionsledning 9. Varmeprisberegning for solvarmeanlæg 10.Samfundsøkonomisk brændsels-, drifts- og investeringsudgift 11.Beregning af afgiftsprovenu 12. Beregning af emissioner 13. Amortisering af kommunekreditlån 3

4 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 1 Redegørelse for projektet 1.1 Indledning Med fokus på den globale opvarmning ønsker Grenaa Varmeværk at sikre en bæredygtig energiforsyning ved, at en del af varmeproduktionen baseres på vedvarende energi VE. I den forbindelse ansøger Grenaa Varmeværk om godkendelse af et projektforslag for etablering et solvarmeanlæg. Dette er i harmoni med regeringens ønske om generelt at nedsætte CO 2 udledning i Danmark. Energinet.dk med flere har udarbejdet en rapport der belyser at: Solvarmeanlæg i forbindelse med kraftvarmeanlæg øger fleksibiliteten i elproduktionen idet varmebindingen mindskes. Solvarmeanlæg i kraftvarmeområder har en positiv samfundsøkonomisk og miljømæssig effekt, samt at etablering af solvarmeanlæg kan ske på rimelige selskabsøkonomiske vilkår. Rapporten fra Energinet.dk er vedlagt som bilag 4 eller kan hentes her: pdf Grenaa Varmeværk ansøger i den forbindelse Norddjurs Kommune om tilladelse til etablering af solvarmeanlæg på et areal beliggende i Grenaa. En del af den tidligere BASF grund. (bilag 1) 1.2 Baggrund Med baggrund i ovennævnte har Grenaa Varmeværk ladet udarbejde et projektforslag for etablering af op til m 2 solvarmepaneler således arealet udnyttes optimalt. Område for placering af solvarmeanlæg er vist på situationsplan/matrikelkort. (bilag 2) 1.3 Formål Projektforslaget har til formål, at belyse de økonomiske og juridiske forhold omkring etablering af solvarmeanlæg til fjernvarmeforsyning af brugerne i Grenaa med vedvarende energi (VE). Projektforslaget danner grundlag for myndighedernes behandling og godkendelse af projektet iht.: Bekendtgørelse af Lov om Varmeforsyning, LBK nr af 14. december 2011 (Varmeforsyningsloven). Lov om ændring af lov om varmeforsyning, lov om elforsyning og byggeloven, LOV nr. 577 af 18. juni Projektforslaget er udarbejdet iht. retningslinjerne i Bekendtgørelse om godkendelse af anlægsprojekter for kollektive varmeforsyningsanlæg, BEK nr. 795 af 12. juli 2012 (Projektbekendtgørelsen). 4

5 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg Grenaa Varmeværk har ladet udarbejde nærværende projektforslag, som skal udgøre grundlaget for byrådets godkendelse vedrørende: - Placering af solvarmeanlæg (bilag 1) - Godkendelse af solvarmeanlægget - Etablering af transmissionsledning (bilag 1) Projektforslaget fremsendes til Norddjurs Kommune med henblik på afgørelse efter 4 i Varmeforsyningsloven samt 6 stk. 2 i samme lov. Med henvisning til Projektbekendtgørelsen 9 stk. 2 har Kommunalbestyrelsen mulighed for at godkende dette projektforslag grundet den samfundsøkonomisk mere fordelagtige produktionsmetode. 1.4 Sammenfatning og konklusion Grenaa Varmeværk ansøger herved Norddjurs Kommune om godkendelse af vedlagte projektforslag vedrørende opførelse af solvarmeanlæg i Grenaa. Solvarmeanlægget vil producere mere end MWh/år VE. Solvarmeanlægget kan dække 3,3 % af varmebehovet i Grenaa. 1.5 Organisation Grenaa Varmeværk A.m.b.a. er bygherre for projektet. I projekteringsfasen bistås bygherre af DFP A.m.b.a. 1.6 Indstilling og det videre forløb Der regnes med følgende rammetidsplan, i forbindelse med den politiske behandling af projektforslaget: Projektforslaget udarbejdes i december 2012 Projektforslag sendes til godkendelse i Norddjurs Kommune januar 2013 Revideret projektforslag fremsendt 1. februar 2013 Behandling i Miljø- og Teknikudvalget 28. februar 2013 Behandling i Økonomiudvalg 12. marts 2013 Behandling i Kommunalbestyrelsen 19. marts 2013 Efter behandling og godkendelse i byrådet, er der 4 ugers klagefrist hvor projektforslaget er til høring hos berørte parter. Endelig godkendelse forventes at foreligge i 16. april 2012, hvorefter opstart kan påbegyndes. Solvarmeanlæggets etableres i 2013 og forventes i drift uge 31,

6 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 2 Redegørelse for projektforslaget 2.1 Kort beskrivelse af projektet Projektet omfatter etablering af m 2 solvarmeanlæg på del af matrikel nr. 1a Bredstrup, Grenaa Jorder. Projektet omfatter endvidere maskinhus, m 2 akkumuleringstank (op til 24 m højde) og transmissionsledning til eksisterende hovedledning på Havnevej. Område for placering af solvarmeanlæg er vist på situationsplan/ matrikelkort. (bilag 2) Varmen produceres i dag som kraftvarme og affaldsvarme. Det er op til totalleverandøren at placere solpanelerne og antallet af paneler mest optimalt, hvorfor antallet af solpaneler kan variere fra m 2. I de efterfølgende beregninger er regnet på et anlæg på m 2. Jævnfør Varmeforsyningsloven, fremmes den mest samfundsøkonomiske og miljøvenlige anvendelse af energi til varmeforsyning, samt samproduktion af varme og elektricitet mest muligt. 2.2 Forhold til lovgivning Området er omfattet af kommuneplanramme 3E9 Norddjurs kommune. Området hvorpå solvarmeanlægget skal opføres, er omfattet af partiel byplanvedtægt nr. 12 Grenaa Kommune. Området er beliggende i byzone. Der skal ansøges om dispensation til at opføre solvarmeanlægget samt bygningshøjden på akkumuleringstanken (op til 24 m). Den endelige højden på akkumuleringstanken bestemmes ud fra de tekniske krav til tankens funktion og indpasning i ledningsnettet. Fredning og naturbeskyttelsesområder. Der er ingen fredning og naturbeskyttelse på lokaliteten. 2.3 Arealafståelser og servitutpålæg Grenaa Varmeværk A.m.b.a. har købt 6 ha af matrikel nr. 1a Bredstrup, Grenaa Jorder (Bredstrupvej 44, 8500 Grenaa). Der forventes ikke der skal pålægges servitutter, som følge af etablering af solvarmeanlæg. 6

7 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 2.4 Miljøforhold Ved etablering af solvarme er der en reduktion af samtlige emissioner i forhold til varme produceret på kraft- og affaldsvarme i Grenaa. Herunder CO 2 med 886 ton årligt, CH 4 med 30 kg årligt, N 2 O med 19 kg årligt, NO X med kg årligt og PM 2,5 med 56 kg årligt. (bilag 12) Der vil være en mindre reduktion i brændselsforbruget på kraftvarmeværket, affaldsforbrændingen og egne oliekedler. 2.5 Varmeværket Grenaa Varmeværk har et varmebehov på ca MWh. Varmen produceres på kraftvarmeværket, affaldsforbrændingen og på egne oliekedler. Grenaa Varmeværk modtager varme fra: Grenaa Kraftvarme ca MWh Grenaa Affaldsforbrænding ca MWh Det resterende varmebehov produceres på egne oliekedler, primært på Varmecentral Violskrænten. Nedenstående skema viser eksisterende produktionsfordeling i varmeåret Produktionsfordeling % på anlæggene i henhold til EnergyPRO beregninger, eksisterende anlæg bilag 6. 7

8 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg Ved etablering af m 2 solvarmeanlæg produceres der mere end MWh solvarme årligt. Solvarmen dækker ca. 3,3 % af årsproduktionen. Solvarmen vil fortrænge en mindre del af kraftvarmen og affaldsvarmen samt en mindre del af produktionen på egne oliekedler. Produktionsfordelingen med solvarme er vist i nedenstående skema. Produktionsfordeling i procent på anlæggene i henhold til EnergyPRO beregninger, inkl. nyt m 2 solvarmeanlæg bilag 7. Den gennemsnitlige drifts- og vedligeholdelsesudgift på den ændrede varmeproduktionsmængde er opgjort til 11 kr./mwh. Foto solvarmeanlæg Sæby Varmeværk 8

9 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 3 Vurdering af projektforslaget 3.1 Selskabsøkonomi Der er foretaget EnergyPRO simuleringer af driftssituationer for eksisterende forhold og anlæg med m 2 solfanger (simuleringen viser produktion på MWh solvarme). Etableres der et solvarmeanlæg på op til m 2 forbedres selskabsøkonomien. I projektet er anvendt resultaterne af EnergyPRO simuleringen elspot 2011 samt aktuelle købs- og brændselspriser. (bilag 6 og 7). Den selskabsøkonomiske konsekvensberegning ved udvidelsen med supplering af solvarme viser således et årligt driftsresultat på kr. eksklusiv amortisering af lånet, der er på kr./år. (bilag 13). Resultat af ordinær drift Nuværende forhold Solvarmeanlæg m Årligt driftsresultat Årlig ydelse på annuitetslån Årlig gevinst ved solvarme Som det fremgår af bilag 9 falder varmeproduktionsprisen fra solvarmeanlægget i løbende priser med inflationen, hvilket betyder at den selskabsøkonomiske fordel vil stige i takt med inflation og stigende energipriser. Den gennemsnitlige produktionspris over 20 år for solvarme leveret fra Grenaa Varmeværk er beregnet til 257 kr./mwh. (bilag 9) Udgift til drift og vedligehold udgør 8 kr./mwh produceret varme inklusiv elforbrug til pumper. Energibesparelser Grenaa Varmværk har et årligt energisparekrav på MWh. En mindre del af energibesparelserne realiseres i eget net og forsyningsområde. De resterende energibesparelser er værket nødt til at købe. Energibesparelserne handles januar 2013 til en værdi af ca. 320 kr./mwh. Prisen på energibesparelserne må forventes at stige, idet der i den nye Energispareaftale gældende fra 2013 til og med 2015, fordoblede energiselskabernes sparekrav. Ved etablering af et solvarmeanlæg kan førsteårs varmeproduktionen godskrives som energibesparelse. Grenaa Varmeværk sparer herved købet af minimum MWh til en værdi af 1,6 mio. kr. 9

10 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 3.2 Samfundsøkonomi Nedenstående skema viser udgifterne der ligger til grund for den samfundsøkonomiske analyse. Projektforslag for solvarme 2013 Solfangerfelt Fjernvarmerør i solfangerfeltet Vekslerunit Solvarmestyring Ekstra investering i SRO-anlægget Sammenkobling med eksisterende anlæg Grundkøb 0 Terrænarbejde, hegn og beplantning Maskinhus - bygningsarbejder Anlæg af transmissionsledning Supplerende akkumuleringstank Ialt investering Diverse omkostninger = 4% Samlet investering excl. moms I samfundsøkonomien er der regnet med en anlægsinvestering på 20 mio. kr. Fiskale transaktioner som grundkøb er ikke indregnet i de samfundsøkonomiske anlægsomkostninger. Den samfundsøkonomiske analyse er opstillet ved sammenligning af varmeproduktion på eksisterende anlæg (referencen) i forhold til varmeproduktionen med MWh produceres på solvarmepanelerne (projekt). Data fra EnergyPRO simuleringerne (bilag 6-7). Den samfundsøkonomiske brændselspris på affald er baseret på, at dagrenovationsmængden skal suppleres med tørt brændbart træ, for at sikre en god forbrænding. El-produktionen på kraftvarmeanlæggene er ikke indregnet. Baggrunden for ikke at indregne den kombinerede el- og varmeproduktion skal findes i det forhold, at der i sommerperioden er et stigende overskud af elproduktionskapacitet, som øges i takt med den fortsatte udbygning af VEenergien i form af vindkraft. Det betyder, at de decentrale kraftvarmeværker i sommerperioden primært skal fungere som regulérkraft og ikke som produktionsanlæg. Dette forhold og den deraf følgende samfundsøkonomiske fordel ved etablering af solvarmeanlæg er belyst i rapporten Indpasning af solvarme i kraftvarme udarbejdet af Energinet.dk i maj (bilag 4) 10

11 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg Som det fremgår af bilag viser den samfundsøkonomiske analyse at de to scenarier ud fra Energistyrelsens forudsætninger er ligeværdige, hvilket kan ses på nedenstående skema. Forudsætningsskrivelse september 2012 Reference Projekt Brændsel Drift og vedligehold og investering Afgiftsprovenu (20 % modregnes) Emissioner I alt Alle priser er eksklusiv moms 3.3 Følsomhedsanalyse I en vurdering af den samfundsøkonomiske omkostning ved et projekt skal indgå en følsomhedsanalyse, der viser projektets følsomhed overfor ændringer i de givne forudsætninger. I den efterfølgende tabel er vist projektets følsomhed ved udvalgte scenarier i forhold til referencen. Følsomhedsanalyse Scenarier Fordel kr. Fordel % Projekt Kalkulationsrente på 3 % Kalkulationsrente på 4 % Anlægsinvestering + 10 % Brændselspris + 10 % Brændselspris - 10 % Følsomhedsanalysen viser en god robusthed ved etablering af et solvarmeanlæg på m 2. Etableres et solvarmeanlæg på m 2 øges fordelen ved solvarmeanlægget. 11

12 Grenaa Varmeværk Januar 2013 Projektforslag Rev. 31. januar 2013 Etablering af solvarmeanlæg 4 Konklusion Etablering af solvarmeanlæg i Grenaa er både en selskabsøkonomisk og samfundsøkonomisk gevinst. Under selskabsøkonomi bilag 5-9 er vist udviklingen i Varmeværkværkets dækningsbidrag med tilslutning af solvarmeanlægget på m 2. Med de nuværende tariffer får Grenaa Varmeværk et positivt dækningsbidrag kr. årligt fra år 1, hvilket vil komme brugerne til gode. Heri er ikke indregnet værdi af sparet CO 2 kvoter og energibesparelser. En samfundsøkonomisk analyse af de opstillede scenarier, viser at der er en fordel på 2,4 mio. kr. over en 20årig periode svarende til 11 %, ved etablering af m 2 solvarmeanlæg. Miljømæssigt er Varmeværkløsningen med etablering af et solvarmeanlæg en god løsning. Samtlige emissioner reduceres, herunder CO 2 med 886 ton årligt, CH 4 med 30 kg årligt, N 2 O med 19 kg årligt, NO X med kg årligt og PM 2,5 med 56 kg årligt. 12

13 ) Tilslutningspunkt eksisterende hovedledning 2) Ny bygning (10 m x 12 m) og akkumuleringstank (2.000 m3). 3) Grenaa Varmeværk A.m.b.A. 4) Felt til solfangere ca. 900 solfangerelementer fordelt på m2 jord. Hvert solfangerelement måler et areal på 13,5 m2. L x H svarende til 6 m x 2,3 m. Eksisterende hovedledninger Nye ledninger solvarme 001

14 Eksisterende bygninger Ny bygning og akkumuleringstank Solfangerelement XX Matrikelnummer Matrikelgrænse Eksisterende hovedledninger Nye ledninger solvarme 002

15 2270 Nord Syd 40 Note: Alle mål er i mm, medmindre andet er angivet Billede: Solfangeranlæg i Vejby-Tisvilde Fjernvarme. Under opførelse. 003

16 Udredning vedrørende: 10. marts 2006 lni/lni Indpasning af solvarme i kraftvarme Konklusioner fra arbejdsgruppens rapport Marts 2006 Dokument nr v3 Lise Nielson 1/15 Bilag 4

17 Indholdsfortegnelse Forord... 3 Resumé med sammenfatning og konklusioner... 4 Arbejdsgruppens 10 bud på solvarme i kraftvarme-områderne... 6 Indledning... 7 Solvarmens tekniske muligheder... 9 Solvarmens påvirkning af kraftvarmeværkernes drift Solvarmens indvirkning på el- og varmesystemet Økonomiske konsekvenser for el- og varmeproduktionen Solvarmens mulige ejer- og driftsstrukturer Lovgivningsmæssige barrierer og implikationer Dokument nr v3 Lise Nielson 2/15 Bilag 4

18 Forord I forbindelse med godkendelsen af indsatsområderne for udbuddet af PSO F&U indenfor indpasning af miljøvenlig el-produktion i henhold til Elforsyningslovens 29 fremkom Transport- og Energiministeren med følgende ønske i brev af 4. juli 2005: Energinet.dk vil i samarbejde med relevante interessenter gennemføre et generelt udredningsarbejde, der skal belyse, hvorledes solvarme kan indpasses i kraftvarme. Udredningen skal afdække tekniske muligheder, økonomiske konsekvenser og virkninger på kraftværkernes produktionsforhold. Udredningen forventes færdig i foråret Til løsning af opgaven nedsatte Energinet.dk en arbejdsgruppe bestående af: Per Alex Sørensen, PlanEnergi Kurt Risager og Ole K. Jensen, Dansk Fjernvarme Jan Runager Arcon Per Kristensen, BTA Brædstrup Fjernvarme Thomas Engberg Pedersen, COWI Klaus Ellehauge, Ellehauge & Kildemoes Lotte Holmberg Rasmussen, EMD Peder Vejsig Pedersen og Zahid Saleem, Cenergia Leo Holm, Marstal Fjernvarme Lise Nielson, Energinet.dk Jens Pedersen, Energinet.dk Viktor Jensen, Dansk Fjernvarmes Projektselskab. Til arbejdet blev yderligere knyttet en følgegruppe af personer og firmaer med interesse i området. I følgegruppen har deltaget følgende personer: Torben Esbensen og Signe Antvorskov, Esbensen Rådg. Ing. Johannes Schmidt, Sydvest Energi Simon Furbo, Byg DTU Anders Andersen, EMD Hans Grydehøj, GJ Teknik Ianina Mofid, DGC Johannes Thuesen, Rambøll. Arbejdsgruppens arbejde er nu færdigt og afdækker: - De tekniske muligheder - De økonomiske konsekvenser for kraftvarmeværket og varmeproducenten - De juridiske implikationer i henhold til el og varme lovgivningen samt andre relevante regler - De mulige påvirkninger af kraftvarmeværkets produktionsforhold, herunder påvirkning af elproduktionen. Dokument nr v3 Lise Nielson 3/15 Bilag 4

19 Ud over nærværende hovedrapport med resumé og konklusioner bliver der udarbejdet en bilagsrapport der mere detaljeret redegør for de enkelte områder og konklusioner. Resumé med sammenfatning og konklusioner Den overordnede konklusion er, at såvel varmekunderne, energiproducenterne og miljøet vil have fordel af solvarme. Solvarme i kraftvarmeområder med høj andel af miljøvenlig elproduktion fra især vindkraft bidrager positivt til funktionen af et elmarked hvor succeskriterierne er fleksibilitet og evnen til at reagere på prissignaler. Arbejdsgruppens rapport peger på nogle interessante og spændende nye resultater med hensyn til indpasning af solvarme i kraftvarmeområder. Overgangen til det frie elmarked (spot-, regulerkraft- og reservekraftmarkederne) bygger på en meget høj grad af fleksibilitet i produktionsapparatet som forudsætning for drift styret af prissignaler. Treledstariffen fungerer dårligt i samspillet mellem store mængder vindkraft og den varmebundne elproduktion. I et system med faste tariffer, som f.eks. treledstariffen, leder solvarmepaneler traditionelt til overproduktion af varme i sommermånederne og kompromitterer fjernvarmesystemets økonomi for forbrugerne, energiproducenterne og samfundet som helhed. - Analyser af elsystemet i det vestlige Danmark med en stor andel af vindkraft viser, at en øget andel af miljøvenlig solvarme i varmemarkedet bidrager til en bedre balance i elsystemet, idet varmebindingen på kraftvarmeværkerne mindskes. - Indpasningen af solvarmeanlæg i kraftvarmeområderne kan ske på rimelige selskabsøkonomiske vilkår. - Etablering af solvarmeanlæg i kraftvarmeområderne vil have en positiv samfundsøkonomisk og miljømæssig effekt under de nuværende prisforhold. Nogle af forudsætningerne for at opnå disse fordele er: - Kraftvarmeværkerne skal have varmeakkumuleringstanke (døgn-lager eller eventuelt sæsonlager afhængigt af arealet af solvarmepanelerne). - Solvarmepanelerne skal installeres som store anlæg i tilslutning til et kraftvarmeværk eller som store anlæg regionalt i fjernvarmenettet. - Store solvarmeanlæg er potentielt mere effektive og har meget lavere installations- og driftsomkostninger end individuelle systemer. Dokument nr v3 Lise Nielson 4/15 Bilag 4

20 Derfor indkalder Energinet.dk nu interessetilkendegivelser for: - Test og afprøvning af indpasningen og driften af et fællesanlæg med sæsonlager i et eksisterende kraftvarmesystem. Der kan ses på forhold som afregningsforhold og godskrivning af andelsejere for fællesanlæg. Der kan fokuseres på løsninger der operationaliserer indmeldingen af driftsprofilen dagen i forvejen, og dermed forudsigelsen af driften af anlægget. - Udvikling og afprøvning af en varmepumpe eller anden teknologi, der kan hæve temperaturniveauet i et sæsonlager fra 40 C til 90 C og indpasses i kraftvarmesystemet. - Andre tekniske og økonomiske problemstillinger i relation til kraftvarmeindpassede solvarmeteknologier. Udbuddet gennemføres i tre trin. Første trin er indsendelse af interessetilkendegivelser. Andet trin er udvælgelse af et mindre antal, som vil blive opfordret til at formulere egentlige projekter. Tredje trin er, at der af disse udvælges 1-2 projekter til at modtage PSO-støtte. Dokument nr v3 Lise Nielson 5/15 Bilag 4

21 1. Arbejdsgruppens 10 bud på solvarme i kraftvarme-områderne 1. Solvarme i kraftvarmeområderne bidrager til bedre balance i el-systemet ved afkobling af varmebehov fra el-produktion både centralt og decentralt. 2. Solvarme i kraftvarmeområderne giver større fleksibilitet og bedre prisrespons i el-produktionen. 3. Der er en attraktiv brugerøkonomi i solvarmeanlæg indpasset i de naturgasfyrede decentrale kraftvarmeområder uden industriel overskudsvarme og uden affaldsvarme. 4. Der er størst samfundsøkonomisk nytte når solvarme etableres i de decentrale områder, mest markant i år med lave elpriser, for eksempel som følge af vådår. 5. Der er en synergieffekt i kombinationen af VE-energi i form af vindmøller og solvarmeanlæg. 6. Solvarme i kraftvarmeområderne bør laves som store fællesanlæg. 7. Teknologien for solvarme er udviklet og tilgængelig på kommercielle vilkår. Der peges i rapporten på nogle forsknings- og udviklingsbehov, som yderligere vil forbedre pris/ydelsesforholdet specielt i forhold til decentral kraftvarme. 8. De samfundsøkonomiske beregningsforudsætninger udsendt af Energistyrelsen afspejler ikke dagens situation på el- og gasmarkedet, idet de faktiske CO 2 -kvotepriser og naturgaspriser er væsentlig højere. Især en høj naturgaspris trækker i retning af øget nytte fra solvarmeanlæggene 9. Det nye tillæg til bygningsreglementet modvirker solvarme i kraftvarmeområderne. Det er uhensigtsmæssigt at fælles solvarmeanlæg ikke kan godskrives i energirammen på den enkelte ejendom. 10. De nuværende afgiftsmæssige forudsætninger bør fastholdes uændret overfor VE-varmeproduktion. En afgiftsflytning fra brændslet til varmeproduktionen vil ødelægge mulighederne for yderligere VE-varmeproduktion herunder solvarme. Den seneste afgiftsomlægning for varmeproduktion på naturgaskedler i forbindelse med decentral kraftvarmeproduktion sender således et forkert signal. Dokument nr v3 Lise Nielson 6/15 Bilag 4

22 Indledning Udgangspunktet for udredningen har været et ønske om at se med friske øjne på solvarmeanlæg i forbindelse med kraftvarmeanlæg i lyset af, at der er sket afgørende ændringer i el-systemets måde at reagere på efter overgangen til markedsvilkår. Udredningen har således karakter af et eftersyn af dogmer vedrørende solvarme i forbindelse med kraftvarme. Forudsætningerne var tidligere: - Decentral kraftvarme blev afregnet på treledstarif, hvorved økonomien på de decentrale kraftvarmeværker blev el-produktionsafhængig. - Størst mulig decentral el-produktion på naturgas bevirkede en væsentlig kulfortrængning på de centrale kraftværker og derved en betydelig CO 2 - besparelse. - Der var et lovbestemt samproduktionskrav på de decentrale kraftvarmeværker. Varmegrundlaget var den begrænsende faktor for de decentrale kraftvarmeværkers produktion. I en sådan situation ville bortfald af en del af varmegrundlaget f.eks. i kraft af sæsonpræget varmeproduktion på et solvarmeanlæg være ødelæggende for selskabsøkonomien og dermed også for brugerøkonomien, da flertallet af de decentrale kraftvarmeværker er forbrugerejede. Forudsætningerne er imidlertid afgørende ændret efter overgang til elproduktion på markedsvilkår. Forudsætningerne er nu: - Decentral kraftvarmeproduktion sker i stort omfang på markedsvilkår. - Samproduktionskravet for decentral kraftvarme er ophævet. - Den centrale kraftvarmeproduktion er i stort omfang blevet varmebundet i form af et minimums-produktionsbehov. - El-produktionen på de decentrale kraftvarmeværker er blevet priselastisk (responderer på prissignalet fra el-markedet). - Økonomien på de decentrale kraftvarmeværker er blevet rådighedsbaseret. Én af årsagerne til de store prisudsving og dermed behovet for priselasticitet er den store andel af elforsyningen, der kommer fra vindmøller, med meget varierende og uforudsigelig kapacitet. Dokument nr v3 Lise Nielson 7/15 Bilag 4

23 Der er således i det nuværende el-system brug for størst mulig fleksibilitet i elproduktionen, og en given el-produktion fortrænger ikke nødvendigvis en tilsvarende mængde el produceret på et kulfyret kondensværk, som det tidligere var tilfældet. En given el-produktion kan lige såvel fortrænge naturgasfyret decentral kraftvarme eller import alt afhængigt at det øjeblikkelige prisniveau på spot- og regulerkraftmarkedet. Hvor solvarmeanlæg i de decentrale kraftvarmeområder tidligere ville fortrænge kraftvarmeproduktion på naturgas og dermed forårsage større elproduktion på kulbaseret kondens, vil solvarmeanlæg i de decentrale kraftvarmeområder nu oftest fortrænge ren varmeproduktion på kedelanlæg. Dokument nr v3 Lise Nielson 8/15 Bilag 4

24 Solvarmens tekniske muligheder Solvarme i forbindelse med decentral kraftvarme er en teknisk kombination, der ikke er set før. Afhængig af et solvarmeanlægs størrelse og dertil hørende ydelse er der flere forskellige muligheder for tilslutning og drift af det kombinerede anlæg. De foreløbige beregninger i et solvarmeprojekt for Brædstrup Totalenergi viser flere optimeringsmuligheder. Den umiddelbart bedste rentabilitet opnås ved at anvende en eksisterende akkumuleringstank på 2000 m 3 som lager for såvel motoranlæggene som for solvarmeanlægget. I den eksisterende tank kan varmen gemmes i ét eller ganske få døgn. Solvarmeanlægget i det nævnte tilfælde ca m 2 afsætter den termiske energi direkte til lagertanken. Det fungerer helt parallelt med motoranlæggene. Dette relativt simple og prisbillige valg af lager stiller nye og større krav til de enkelte solfangermoduler, da driftstemperaturen skal matche motoranlæggenes driftstemperaturer nemlig ca C. Dette er et ukendt temperaturniveau for eksisterende solfangere og kræver derfor en videreudvikling af den eksisterende teknologi. Et alternativ til anvendelse af en eksisterende akkumuleringstank er at etablere en eller flere nye akkumuleringsmuligheder. Det kan være en ny konventionel tank med en veldefineret lagdeling og det kan være et sæson-lagersystem evt. i kombination med en varmepumpe. Som navnet antyder, vil varmen i et sæson-lager kunne gemmes i en længere periode, hvilket skyldes lagerets meget betydelige rumindhold kombineret med gode isoleringsforhold. Uanset om der vælges den ene eller den anden akkumuleringsløsning, vil varmeproduktionen fra solvarmesystemet få første prioritet på et kraftvarmeværk. Herved vil varmen substituere varmeproduktionen fra enten motoranlæg eller kedelanlæg eller fra begge typer anlæg. Hvis solvarmen substituerer varmeproduktion fra motoranlæg, vil der udover en reduceret varmeproduktion fra kraftvarmedelen ske en reduktion i mængden af den producerede elektricitet. Dette er et faktum, da varme- og el-produktionen hænger uhjælpelig sammen på et decentralt kraftvarmeanlæg med motordrift. I tilfælde af, at der er akut mangel på elektricitet i det samlede el-system og dermed meget høje elpriser på såvel spotmarkedet som regulerkraftmarkedet, vil et solvarmeanlæg tilsluttet et decentralt kraftvarmeanlæg kunne blive benyttet til at bortkøle varmen fra akkumuleringstanken om natten og derved give plads til fornyet varmeproduktion. Da der, som nævnt ovenfor, er sammenfald og et fast forhold mellem varmeog el-produktionen på de decentrale kraftvarmeenheder, vil varmebortkølingen give mulighed for, at der kan produceres elektricitet på tider, hvor dette ellers ikke ville være muligt på grund af mætning i varmeproduktionen. Dokument nr v3 Lise Nielson 9/15 Bilag 4

25 Et solvarmeanlæg tilsluttet et decentralt kraftvarmeanlæg kan med andre ord også øge fleksibiliteten på værket i denne situation. 2. Solvarmens påvirkning af kraftvarmeværkernes drift Et kraftvarmeværk, der drives på markedsvilkår, skal døgnet før et givet driftsdøgn vurdere forskellige parametre for at sikre en teknisk og økonomisk optimal systemdrift i driftsdøgnet: 1. Varmebehovet for driftsdøgnet skal prognosticeres principielt time for time. Her skal tages hensyn til forventede ude-temperaturer, vindhastigheder og sol-indstråling m.v. samt til forbrugsvaner herunder forbrugsvariationer i forhold til ugedagene. 2. Energien i varmeakkumuleringstanken skal vurderes ved driftsdøgnets start og slut. 3. De marginale elpriser skal være beregnet ud fra bl.a. variable driftsomkostninger på motoranlæg herunder brændselspriser og CO 2 -kvote-priser. 4. El-produktionen skal afsættes time for time. Dette kan enten ske ved, at elspotprisen prognosticeres og produktionen indmeldes i de timer, der er behov for motordrift og, hvor el-spotprisen vurderes på niveau med eller højere end den marginale elpris. 5. Alternativt indmeldes et prisafhængigt bud i blokke af et antal timer. Viser spotprisen sig at være på niveau med buddene eller derover, godtages buddene. 6. Driftspersonalet på kraftvarmeværket kender resultatet af de indmeldte bud tidligt på eftermiddagen døgnet før driftsdøgnet. 7. Efter budrunden på spotmarkedet, kan kraftvarmeværket evt. i pulje med andre kraftvarmeværker byde ind på regulerkraftmarkedet og derved udnytte muligheden for yderligere indtjening på den fleksibilitet, som værket har mulighed for at tilbyde. Tilsluttes et solvarmeanlæg som endnu en produktionsenhed, hvis produktion i udpræget grad er afhængig af en given sol-indstråling, skal driftsproceduren på det pågældende kraftvarmeværk revideres. Udover elementerne beskrevet i ovenstående syv punkter, skal varmeproduktionen fra solvarmeanlægget prognosticeres time for time for det driftsdøgn, der er under planlægning. Solvarmen skal prioriteres først, og når varmeproduktionen herfra er lagt ind i systemet, kan det vurderes, hvor meget varmeproduktion, der er tilbage til enten motor- eller kedeldrift. Først herefter kan produktion fra motoranlæg indmeldes som under pkt Dokument nr v3 Lise Nielson 10/15 Bilag 4