INDUSTRIELLE VARMEPUMPER. IDA-huset 25. februar 2015

Transkript

1 INDUSTRIELLE VARMEPUMPER IDA-huset 25. februar 2015

2 PROFIL Konsulenter energibesparelser og klimastrategi Etableret års erfaring Offentlig Kommunikation Ecodesign 30 ansatte ingeniører, projektledere m.m. Bygninger Industri Private og offentlige kunder i DK og udland Udland = Irland, EU, Norge m.fl. Kontor i København og Hinnerup Ejet af Jan Viegand og Peter Maagøe 2 IDA-huset februar 2015

3 UDVALGTE REFERENCER Planlægning, konceptudvikling og etablering af større varmepumpeanlæg hos flere industrikunder Energi- og procesoptimering hos Arla Foods Potentialeanalyser for Energistyrelsen, private virksomheder og kraftvarmeværker Feasibilitystudier fjernvarme, biomasse og symbioser Projektledelse og bygherrerådgivning Formidling af tilskud til kwh vi er blandt DKs store uafhængige aktører 3 IDA-huset februar 2015

4 AGENDA Lidt historie om overskudsvarme og afgifter* Rammevilkår barrierer og muligheder ift. overskudsvarme Potentialer for udnyttelse af overskudsvarme internt/eksternt Eksempler på aktuelle projekter Opsamling *Mange data m.m. med afgiftssæt som gældende per 1. maj IDA-huset februar 2015

5 5 IDA-huset februar 2015 LIDT HISTORIE

6 AFGIFTSPAKKEN 1995/1996 Betydelig forøgelse af afgifter på rumvarme i erhvervsliv Eksempel på fuld afgift og den samlede energipris fra 1. februar 2013 Naturgas Elproduktion Proces Rumvarme [kr./gj] [kr./gj] [kr./gj] SO2 afgift NOx afgift 1,0 1,0 1,0 CO2 afgift 9,3 9,3 9,3 Energiafgift - 9,0 70,6 Overskudsvarmeafgift Total afgift 10,3 19,3 80,9 Naturgaspris 53,0 53,0 53,0 Transmission og distribution 19,9 19,9 19,9 Total pris inkl. afgifter 83,2 92,3 153,9 6 IDA-huset februar 2015

7 AFGIFTSPAKKEN 1995/1996 Samtidig indførsel af overskudsvarmeafgift såfremt energi fra et afgiftsbilligt formål (læs proces ) anvendes til et afgiftsdyrt formål (læs rumvarme ) ellers ville det kunne betale sig at bygge en ineffektiv proces og udnytte overskudsvarme fra denne til rumvarmeformål Overskudsvarmeafgift og rumvarmeafgift er lige store 7 IDA-huset februar 2015

8 OVERSKUDSVARMEAFGIFT 8 IDA-huset februar 2015

9 FJERNVARMEUDNYTTELSE Ved ekstern udnyttelse er princippet det samme der pålægges en overskudsvarmeafgift som i store træk svarer til rumvarmeafgiften (energiafgift for rumvarme) Forskellen er, at overskudsvarmeafgift og energiafgift ligger i forskellige virksomheder (industrien hhv. fjernvarmeselskabet) 9 IDA-huset februar 2015

10 PRESSEN HAR ØDELAGT MEGET Overskudsvarmeafgift ødelægger økonomien i overskudsvarmeprojekter... Hvilket i princippet er rigtigt ved ekstern udnyttelse (fjernvarme) - såfremt virksomhed og fjernvarmeselskab ikke enes om afgiftsforhold...men ikke er rigtigt ved intern udnyttelse (afgiftsneutralt) Problemet er, at et flertal af virksomheder efter mange års debat instinktivt svarer glem det når talen falder på intern udnyttelse af overskudsvarme til rumvarmeformål de tror at afgiftslovgiv-ningen er til ulempe for projekterne 10 IDA-huset februar 2015

11 EKSEMPEL KØLEANLÆG 11 IDA-huset februar 2015

12 OVERSKUDSVARME - PRAKSIS Overskudsvarme er, energimæssigt set, den varme, som ikke kan anvendes yderligere i produktionsprocesserne, når en virksomhed har gjort alt for at energieffektivisere sine processer Typiske overskudsvarmekilder: trykluftanlæg kølevand i køletårne afkast fra visse tørrerier...men ikke restvarme i røggas fra kedler, tørreanlæg osv....altså typisk lunken varme under 100ºC 12 IDA-huset februar 2015

13 GENERELT OM RAMMEVILKÅR 13 IDA-huset februar 2015

14 GENERELT OM RAMMEVILKÅR Rammevilkår af betydning for overskudsvarmeprojekter: Energiselskabernes tilskud der er i efteråret 2012 givet grønt lys for prioriteringsfaktor 1,0 mod tidligere 2,5 ved skift mellem energiarter (varmepumper) Kvotelovgivningen Kvotepris er pt. lav udnyttelse af overskudsvarme udløser gratiskvoter Forsyningssikkerhedsafgiften Samlet øgning af rumvarmeomkostning forbedrer rentabilitet af projekter Aftalevirksomheder har siden 2009 kunnet lave særlige undersøgelser om overskudsvarme og mindst 50 har gjort det VE til proces er ny tilskudsordning fra og med 1. august % investeringstilskud i store virksomheder, 40% i små 14 IDA-huset februar 2015

15 VARMEFORSYNINGSLOVEN Anvendelse af eldrevne varmepumper til fjernvarmeproduktion er ikke tilladt i centralt forsynede kraftvarmeområder (affaldsforbrænding m.m.) Ift. potentialer for udnyttelse af overskudsvarme til fjernvarmeformål er ovenstående en central barriere i flere områder* *Erfaringen er, at lovgivningen ikke nødvendigvis er en barriere hvis projektet har god samfundsøkonomi kan det godkendes 15 IDA-huset februar 2015

16 UDVIKLING I RAMMEVILKÅR Betydelig udvikling til gavn for udnyttelse af overskudsvarme: Tilskud meget større end tidligere (markedspris og prioriteringsfaktor) Kvotelovgivning frigør gratiskvoter Kombination af elafgift/overskudsvarmeafgift giver stort skub i positiv retning Energipriser såvel som forhold mellem el- og varmepris til gavn for overskudsvarme såvel som varmepumpeprojekter VE til proces vil medføre nye aktiviteter udover de muligheder der er i forvejen 16 IDA-huset februar 2015

17 VARMEPUMPEØKONOMI Varmepumpe med leverance på 4½ MW til fjernvarmeformål: Payback 2011 = 6,4 år Payback med tilskud efterår 2011 = 4,4 år Payback efterår 2012 med nye tilskudsregler = 3,7 år Payback forår 2013 med ny elafgift og overskudsvarmeafgift = 2,7 år 17 IDA-huset februar 2015

18 ENERGISTYRELSEN: POTENTIALER FOR UDNYTTELSE AF OVERSKUDSVARME 18 IDA-huset februar 2015

19 EKSISTERENDE UDNYTTELSE Fjernvarmeværk Aftaget overskudsvarme (GWh) Virksomhed (er) AFFALDVARME AARHUS 8 ESBJERG FORSYNING A/S 1 FJERNVARME FYN A/S 205 Dalum Papir m.fl. FRØSTRUP FJERNVARMEVÆRK A.M.B.A. GAUERSLUND FJERNVARME -* GEV VARME A/S 1 DuPont GÅRSLEV FJERNVARME -* HALS FJERNVARME A.M.B.A. 5 Hals Metalsmelteri HANSTHOLM VARMEVÆRK A.M.B.A. 6 Fiskemelsfabrikken LØSNING FJERNVARME A.M.B.A. 25 DAKA NYBORG FORSYNING OG SERVICE A/S NORD, Koppers Danmark og renseanlæg PINDSTRUP VARMEVÆRK 8 Novopan RIBE FJERNVARME A.M.B.A. 10 Dansk træemballage SKAGEN VARMEVÆRK A.M.B.A. 15 Fiskernes Fiskeindustri SKJERN FJERNVARME CENTRAL 6 Skjern Papir TVIS 343* Shell Samlet bidrag udgør ca. 4,5 PJ/år Ikke alle bidrag kan kategoriseres som overskudsvarme ift. definition Til sammenligning udgør erhvervslivets samlede termiske* energibehov 116 PJ/år TØNDER FJERNVARMESELSKAB A.M.B.A. 80 Brdr. Hartmann ØLGOD FJERNVARMESELSKAB 15 HTH AALBORG KOMMUNE 333 Aalborg Portland *Fossilt brændsel og fjernvarme til proces- og rumvarmeformål Total IDA-huset februar 2015

20 TILGÆNGELIG OVERSKUDSVARME Hovedbranche Delbranche Samlet Kedeltab Processer (1) Forsyningsan Andet (inkl. energiforbrug læg (2) transport) [PJ] [PJ] [PJ] [PJ] [PJ] A Landbrug, skovbrug og fiskeri Landbrug og gartneri 33,8 0,5 0,5 1,8 31, Skovbrug 0,6 0,0 0,0 0,0 0, Fiskeri 6,1 0,0 0,0 0,0 6,1 CA Føde-, drikke- og tobaksvareindustri Slagterier 4,3 0,1 0,2 3,1 1, Fiskeindustri 2,9 0,1 0,2 1,3 1, Mejerier 5,3 0,3 0,4 3,7 1,0 Kedeltab* ca. 3 PJ/år (ikke overskudsvarme) Processer ca. 6 PJ/år Bagerier, brødfabrikker mv. 2,9 0,0 0,2 0,3 2, Anden fødevareindustri 10,4 0,2 0,7 3,7 5, Drikkevareindustri 3,7 0,1 0,2 1,3 2, Tobaksindustri 0,3 0,0 0,0 0,0 0,2 CB Tekstil- og læderindustri 1,4 0,0 0,1 0,0 1,2 CC Træ- og papirindustri, trykkerier Træindustri 3,6 0,1 0,4 0,1 3, Papirindustri 4,9 0,1 0,7 0,1 4,0 Forsyningsanlæg ca. 41 PJ/år** Trykkerier mv. 1,3 0,0 0,0 0,2 1,1 CE Kemisk industri 7,5 0,2 0,3 2,4 4,6 CF Medicinalindustri 3,3 0,1 0,1 2,3 0,8 CG Plast-, glas- og betonindustri Plast- og gummiindustri 3,1 0,0 0,1 1,0 2, Glasindustri og 1,5 0,0 0,0 0,1 1,4 keramisk industri Betonindustri og 16,5 0,1 0,9 0,1 15,5 teglværker *ikke overskudsvarme CH Metalindustri 8,7 0,0 0,3 0,2 8,3 CI Elektronikindustri 1,1 0,0 0,0 0,1 1,0 CJ Fremst. af elektrisk udstyr 1,0 0,0 0,0 0,1 0,9 CK Maskinindustri 6,0 0,1 0,1 0,9 4,9 CL Transportmiddelindustri 1,6 0,0 0,1 0,1 1,4 CM Møbel og anden industri mv. 4,0 0,1 0,1 0,2 3,7 Handel og Service **heraf 5 PJ/år direkte og 36 PJ/år via varmepumpe G Handel 37,5 0,5 0,5 12,8 23,7 I Hoteller og restauranter 6,7 0,0 0,1 2,4 4,2 IT og tele 7,2 0,1-1,4 5,7 Kontor og service mm. 15,8 0,0 0,0 0,9 14,9 Kultur og andet 6,9 0,1-0,7 6, Total 20 IDA-huset februar 2015

21 OPVARMNINGSBEHOV Hovedbranche Delbranche Fjernvarme Samlet Procesvar Proces Proces Proces og rumvarmef me (T<60 C) (T<100 C) (T>100 C) brændsler orbrug [PJ] [PJ] [PJ] [PJ] [PJ] [PJ] A Landbrug, skovbrug og fiskeri Landbrug og gartneri 8,1 0,0 8,4 4,2 8,4 0, Skovbrug 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0, Fiskeri 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 CA Føde-, drikke- og tobaksvareindustri Slagterier 2,6 0,5 2,2 0,9 1,7 0, Fiskeindustri 2,4 0,2 2,2 0,9 1,8 0, Mejerier 4,4 0,3 5,0 3,5 1,8 3, Bagerier, 1,9 0,5 1,4 0,6 0,3 1,1 brødfabrikker mv Anden 7,7 0,9 6,3 4,4 2,2 4,1 fødevareindustri Drikkevareindustri 2,9 0,2 2,7 1,9 0,9 1,7 Samlet termisk behov (proces og rumvarme) ca. 116 PJ/år 54 PJ/år er rumvarme Tobaksindustri 0,2 0,1 0,1 0,1 0,0 0,1 CB Tekstil- og læderindustri 0,8 0,2 0,8 0,6 0,3 0,5 CC Træ- og papirindustri, trykkerier Træindustri 2,7 0,6 2,2 2,0 1,0 1, Papirindustri 3,9 0,2 3,7 1,5 0,7 2, Trykkerier mv. 0,6 0,5 0,1 0,1 0,0 0,1 Fjernvarme dækker 25 PJ/år CE Kemisk industri 4,8 0,5 4,3 1,7 0,9 3,4 CF Medicinalindustri 1,9 0,7 1,3 0,8 0,4 0,9 CG Plast-, glas- og betonindustri Plast- og gummiindustri 1,2 0,7 0,6 0,3 0,1 0, Glasindustri og 1,0 0,1 0,9 0,1 0,0 0,9 keramisk industri Betonindustri og 14,7 0,7 14,2 1,4 0,7 13,5 teglværker CH Metalindustri 5,3 0,8 6,3 0,6 0,3 6,0 CI Elektronikindustri 0,6 0,5 0,2 0,2 0,1 0,1 CJ Fremst. af elektrisk udstyr 0,5 0,4 0,2 0,1 0,1 0,1 CK Maskinindustri 3,6 2,9 1,1 0,6 0,3 0,8 CL Transportmiddelindustri 0,9 0,6 0,4 0,2 0,1 0,3 CM Møbel og anden industri mv. 2,5 1,9 0,6 0,4 0,2 0,4 Handel og Service G Handel 18,9 17,8 4,9 2,4 1,2 3,7 I Hoteller og restauranter 4,1 3,7 1,3 0,7 0,3 1,0 IT og tele 3,1 3,6 0,3 0,2 0,1 0,2 Kontor og service mm. 10,8 11,3 0,4 0,2 0,1 0,3 Kultur og andet 4,1 3,5 0,3 0,2 0,1 0,2 TOTAL 116,3 54,1 72,6 30,6 24,3 48,2 75% af behov ligger under 100ºC men er dog typisk forsynet med damp i dag 21 IDA-huset februar 2015

22 SAMLET POTENTIALEVURDERING* Udnyttelsesform Mængde (PJ/år) Direkte internt 1 Internt via varmepumper 4 Direkte eksternt 1 Eksternt via varmepumper 2 Udveksling mellem virksomheder 1 Total 9 *Op til 4 års payback 22 IDA-huset februar PJ/år varmepumper Samlet 8% af termisk forbrug

23 AKTUELLE PROJEKTER I INDUSTRI 23 IDA-huset februar 2015

24 VARMEPUMPE TIL TØRREPROCES Stor varmepumpe i fødevareindustri med payback på ca. 1½ år alt inklusive 24 IDA-huset februar 2015

25 VARMEPUMPE/KØLEANLÆG Isvand fra 8 C -> 2 C Hedtvand 65 C -> 90 C To-trins NH3 VP 2 x 1,5 MWvarme ; COP 2,86 Driftstimer: timer/år Elektrisk Effekt: 2 x 510 kw Anlægget bruges til at producere hedtvand til pasteurisering og opvarmning af mælk og isvand til køling af f.eks. valle Højttemperatur varmepumper til erhverv 25

26 VARMEPUMPE TIL FJERNVARME 4 trins højtryksammoniakvarmepumpe 26 IDA-huset februar ,5 MW varmeproduktion COP på 3,94

27 INVESTERING & DRIFT Investeringer Standard Alternativ Varmepumpe [Kr.] Fjernvarme rørledning [Kr.] Transformer [Kr.] Varmeveksler virksom. [Kr.] Varmeveksler fv. net. [Kr.] Bygning til varmepumpe [Kr.] Uforudsete [Kr.] Total Investering [Kr.] Drift & Vedligehold Standard Alternativ Vedligehold [Kr./år] El til varmepumpe [Kr./år] Overskudvarmeafgift [Kr./år] Total Omkostninger [Kr./år] IDA-huset februar 2015 Tilskud fra salg af energibesparelse finansierer i begge tilfælde >80% af anlægsinvestering Varmepriser: Standard = 88 kr./gj Alternativ = 57 kr./gj 27

28 Tilbagebetalingstid, [år] TILBAGEBETALINGTIDER 6 Tilbagebetalingstid som funktion af varmepris Varmepris, [kr/mwh] Scenarie 1 Scenarie 2 28 IDA-huset februar

29 ERFARINGER (1) Gode varmepumpeprojekter (fjernvarme) bygger på: Begrænset temperaturløft helst ikke over 40ºC Lang driftstid gerne > timer Et vist volumen af overskudsvarme gerne mere end 2 MW Tilskud fra energiselskabernes ordning - 35 øre/kwh En varmepris på 300 kr/mwh eller mere Payback meget følsom overfor diverse parametre 29 IDA-huset februar 2015

30 ERFARINGER (2) Procesoptimering særdeles vigtig kan varme tages ud ved højere temperatur betyder det meget for investering og driftsøkonomi Konceptdesign, flertrins-anlæg og integration med varmekilder og kølebehov rummer vigtige optimeringsmuligheder specielt indenfor fødevarer, farma, ingrediens, biotek Temperaturforhold særdeles vigtige tjek proces ofte kan omlægninger i proces give 5 ºC ekstra og ændre økonomi drastisk Carnotvirkningsgrad er i praksis ikke så høj som forventet 30 IDA-huset februar 2015

31 OPSAMLING Store potentialer internt og eksternt med nuværende rammevilkår og meget større end for blot få år siden Mange større fjernvarme/varmepumpeprojekter i støbeskeen og flere vil dukke op i årerne fremover..men også mange mindre potentialer, f.eks. i fødevareindustri...pas på med hurtige løsninger - COP er vigtig forstå system Husk anlægs- og procesoptimering korrekt integration og koncept betyder en verden til forskel i driftsøkonomi Lær afgiftsprincipperne og overbevis kunderne om at det er ufarligt Stor konkurrence om projekter flere energiselskaber ser muligheder for store kwh-projekter til indrapportering 31 IDA-huset februar 2015

32 PETER MAAGØE PETERSEN Nr. Farimagsgade København K - Danmark viegandmaagoe.dk