Solvarme og varmepumpe ved Vildbjerg Varmeværk A.m.b.a.

Transkript

1 Solvarme og varmepumpe ved Vildbjerg Varmeværk A.m.b.a. NORDJYLLAND Jyllandsgade 1 DK 9520 Skørping Tel Fax MIDTJYLLAND Vestergade 48 H, 2. sal DK 8000 Aarhus C Tel Fax November 2013 SJÆLLAND Postadresse: A.C. Meyers Vænge København SV Besøgsadresse: Frederikskaj 10 A 1. sal 2450 København SV Tel.:

2 Indholdsfortegnelse 1 Indledning Sammenfatning Metode Forudsætninger Varmegrundlag Energipriser og afgifter Solvarme Solfangerplacering Varmepumpe Grundvand vurdering af mulighed for anvendelse af grundvand til varmeproduktion Geologiske forhold Grundvandsforhold Natur og miljømæssige forhold Vandindvending i forhold til varmebehov Testboring Anlægsomfang Nettovarmeproduktionsomkostninger Resultater Energiomsætning Varmeproduktion og brændselsforbrug Varmeproduktion fra solvarmeanlæg og varmepumpe Investeringsbehov, solvarme Investeringsbehov, grundvandsvarmepumpe Investeringsbehov for samlet løsning med solvarme og varmepumpe Selskabsøkonomi Følsomhedsberegning Variation i naturgaspriser Variation i spotmarkedsbetaling Variation af varmebehovet Anbefaling Bilag 1 Danmarkskort med solindstråling Bilag 2 Inddata til energypro Bilag 3 Overblik Bilag 4 Udskrifter fra energypro Bilag 5 Samfundsøkonomi Rekvirent Vildbjerg Varmeværk A.m.b.a. Islandsvej Vildbjerg Kontaktperson: Thorbjørn Madsen Tlf.: tfm@vtv-vildbjerg.dk Rapport udarbejdet af PlanEnergi, Nordjylland Linn Laurberg Jensen Nordjylland Tlf Mobil llj@planenergi.dk Afsnit 4.5 vedrørende grundvand er skrevet af Lars Bøgeskov Hyttel, PlanEnergi Kvalitetssikret af Anna Bobach Nordjylland Tlf Mobil ab@planenergi.dk & Per Alex Sørensen Nordjylland Tlf Mobil pas@planenergi.dk Projekt ref.: 803 Side 2 af 40

3 1 Indledning Fjernvarmebehovet i Vildbjerg Varmeværks forsyningsområde er primært baseret på naturgas, der er fordelt på to naturgaskedler, to naturgasmotorer samt en elkedel med følgende produktioner: Varmeproduktioner: Gas Kedel ,50 MWh/år 4,80% Gas Kedel ,90 MWh/år 53,20% Gas Motor ,50 MWh/år 16,50% Gas Motor ,20 MWh/år 16,30% El Kedel 4.036,20 MWh/år 9,20% Total ,30 MWh/år 100,00% Tabel 1: Fordeling af varmeproduktion i reference scenariet. Da prisen for naturgas og andre fossile brændsler forventes at stige i fremtiden, ønsker Vildbjerg Varmeværk at belyse et supplement til den nuværende varmeproduktion. Denne rapport vil derfor afklare økonomien i forbindelse med etableringen af et solvarmeanlæg og/eller en varmepumpe, der som udgangspunkt anvender grundvand som varmekilde. Endvidere belyses økonomien ved samdrift af solvarmeanlægget og varmepumpen. Et naturgasfyret kraftvarmeværk kan med den nuværende lovgivning ikke skifte til et CO 2 neutralt brændsel, hvilket begrænser mulighederne for en udfasning af de fossile brændsler. Solvarme og el til varmepumper anses ikke som brændsler, hvilket betyder, at kommunalbestyrelsen kan godkende projektforslag for solvarme og varmepumper, der udviser positiv forbruger-, selskabs-, og samfundsøkonomi. Varmepumper til fjernvarme er relativt nyt, hvilket betyder, at antallet af anlæg i drift er begrænset. Dog er teknologien langt fra ny, da der i mange år har været anvendt store varmepumper (kølemaskiner) til kølehuse, slagterier etc. I forbindelse med varmepumpen er der behov for en stabil varmekilde, som f.eks. kan være industriel overskudsvarme i form af luft eller vand. For nærværende projekt i Vildbjerg er anvendelsen af grundvand, som har en stabil temperatur uafhængig af udetemperaturen, undersøgt. Varmepumper er blevet interessante i fjernvarmesystemer efter at energiafgiften til varmepumper er blevet reduceret markant. Gennem rapporten Naturgassens Afløser er problemstillingen med stigende kedeldrift til varmeproduktion pga. lave elpriser undersøgt. Der er i projektet arbejdet med et koncept, der kombinerer naturgasfyret kraftvarme med solvarme, varmepumper og varmelagring. Gennem konceptet bevares reguleringskapaciteten på kraftvarmeværkets motorer, solvarmen og varmepumpen bidrager til at erstatte naturgas. Varmepumpen og lageret giver mulighed for samspil med elnettet. I rapporten er bl.a. nævnt overskudsvarme som varmekilde. I rapporten er Vildbjerg Kraftvarme benyttet som beregningseksempel. Her er der undersøgt muligheden for at benytte overskudsvarme fra Herning Varmeforzinkning, hvilket ikke viste rentable resultater. Der er derfor i nærværende rapport fokuseret på grundvand som varmekilde. Investeringen i solvarmeanlægget er oplyst af Vildbjerg Varmeværk. ICS Energy har oplyst overslagspriser på en varmepumpekonfiguration, der kan anvendes til fjernvarme. Grundvandsinstallationen med tilhørende rørføring er estimeret af PlanEnergi. Side 3 af 40

4 For at vurdere totaløkonomien for varmeforbrugerne ved etablering af et solvarmeanlæg og en varmepumpe har PlanEnergi opstillet en beregningsmodel for energisystemet. Herved beregnes energiomsætningen og selskabsøkonomien ved realisering af projektet. Se mere om metode i Kapitel 3. 2 Sammenfatning Vildbjerg Varmeværks årlige varmebehov for et normalår er på MWh. Et solvarmeanlæg på m 2 vil kunne producere 18% af det årlige varmebehov og en varmepumpeløsning på kw el med en COP på 4 vil kunne producere næsten 88% af det årlige varmebehov. En samlet løsning med solvarmeproduktion og varmepumpe kan dække 89,5% af varmebehovet over året. Det fremgår af de selskabsøkonomiske beregninger, at der er mulighed for reduktion af varmeproduktionsprisen inkl. kapitalomkostninger, ved at vælge en solvarme/og eller varmepumpeløsning. Der opnås større besparelse ved at kombinere solvarme og varmepumpeløsningen. Ved en kombination af de to teknologier opnås den største årlige besparelse samt laveste produktionspris inkl. kapitalomkostninger. Den budgetterede investering i solvarmeanlægget på 36 mio. kr. vil have en simpel tilbagebetalingstid på 9,8 år. Installeres varmepumpen alene, vil den have en simpel tilbagebetalingstid på 3,7 år, mens den simple tilbagebetalingstid for installation af både solvarme og varmepumpe er 5,6 år. Det er i dette scenarie, der opnås den største driftsbesparelse på 11,7 mio. kr. årligt. Regnes finansieringen af etableringsomkostningerne for solvarmeanlægget som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% vil den årlige kapitalomkostning være på 2,1 mio. kr. Den årlige driftsbesparelse er på 3,7 mio. kr., hvilket giver en årlig total besparelse på 1,6 mio. kr. Det vurderes, at varmepumpeanlægget alene vil kunne etableres for ca. 36 mio. kr. Regnes finansieringen af etableringsomkostningerne som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% vil den årlige kapitalomkostning være på 3 mio. kr. Den årlige driftsbesparelse vil ligge på 9,8 mio. kr., hvilket giver en årlig total besparelse på 6,8 mio. kr. Det vurderes, at et kombineret solvarmeanlæg og varmepumpeanlæg vil kunne etableres for ca. 65,1 mio. kr., hvilket giver en simpel tilbagebetalingstid på 5,6 år. Den årlige kapitalomkostning vil være på 4,6 mio. kr. Ved kombinationen af solvarme og varmepumpe opnås en driftsbesparelse på 11,7 mio. kr., mens den årlige totalbesparelse er 7,1 mio. kr. Solvarmeanlægget i kombination med varmepumpe er i stand til at fortrænge en væsentlig del af varmeproduktionen baseret på naturgas. Derfor er der ud over den umiddelbare besparelse den fordel at prisen på varmen fra solvarmeanlægget og varmepumpe ikke påvirkes væsentligt af eventuelle fremtidige prisstigninger på naturgas. Ved etablering af flere forskellige produktionsenheder opnås en mindre afhængighed af brændselspriser. Resultaterne viser, at varmepumpen kan være konkurrencedygtig i hovedparten af driftstimer over året solvarmeproduktion er begrænset af de kolde måneder i året, men er i stand til at dække varmebehovet i længere perioder over sommermånederne. Side 4 af 40

5 Varmeforsyningsloven er affattet i Lovbekendtgørelse af lov om varmeforsyning, LBK nr af 14. december Gennem Bekendtgørelsen om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg, BEK nr. 374 af 15. april 2013, kan projekter godkendes, såfremt dette samfundsøkonomisk set er mere fordelagtigt end referencesituationen. Projektet med en kombination af solvarmeproduktion og varmeproduktion fra varmepumpe ved Vildbjerg Varmeværk, vil have en samfundsøkonomisk gevinst over 30 år på ca. 13,8 mio. kr., se Bilag 5. På baggrund af den forventede levetid for teknologierne, er der indsat en geninvestering i grundvandsvarmepumpe efter 15 år og en geninvestering i solfangere efter 25 år. Det positive samfundsøkonomiske overskud betyder, at projektet kan godkendes af kommunalbestyrelsen i Herning. Af disse beregninger ses det også, at et kombineret anlæg årligt fortrænger ca MWh naturgas, hvilket giver en reduceret udledning svarende til næsten ton CO 2 ækvivalenter pr. år. 3 Metode Beregningerne i denne rapport bygger på data oplyst af værket eller centrale skøn, dvs. virkningsgrader m.m. er vurderet så realistisk som muligt. Dette er i modsætning til f.eks. Worst Case, som bygger på konservative værdier. Ulempen ved Worst Case-metoden er, at man risikerer at indbygge så megen sikkerhed i beregningerne, at det får et rentabelt projekt til at fremstå urentabelt. Brugen af centrale skøn medfører, at det reelle projekt kan vise sig at være både bedre og ringere end beregningerne. For at undersøge, hvor meget projektet påvirkes af ændringer i forudsætningerne, foretages følsomhedsberegninger på relevante parametre herunder ændringer i brændselsprisen, ændringer i elafregningen (spotmarkedsbetaling) samt en øgning i varmebehovet. Resultater for følsomhedsberegningerne er givet i Kapitel 5.6. Alle beløb i rapporten er i 2013-kr. ekskl. moms med mindre andet er nævnt. Driften af det nuværende varmeværk er i modellen suppleret med et solvarmeanlæg og varmepumpe. Modellen er opbygget i programmet energypro, hvor den optimale drift simuleres time for time gennem et år. EnergyPRO beregner den økonomisk optimale drift ud fra de opstillede forudsætninger. Herefter er driftsøkonomien og kapitalomkostningerne, som er relateret til investeringerne, beregnet i Excel. Solvarmeproduktionen er beregnet i energypro. Modellen beregner varmeproduktionen fra solfangerfeltet time for time gennem et år. Solindstrålingen i Danmark varierer med ca. ±10 % afhængigt af, hvor i landet man befinder sig. Til beregningerne for solvarmeproduktionen er benyttet DRY * data fra DMI. Vildbjerg Varmeværk er placeret i det centrale Jylland (Zone 3), jf. Bilag 1. * Design Reference Year for Denmark Side 5 af 40

6 Udgangspunktet for de økonomiske beregninger er en referenceberegning, hvor driftsøkonomien for Vildbjerg Varmeværk er beregnet uden solvarme og varmepumpe, dvs. som det eksisterende værk. Herefter er driftsøkonomien for værket inklusiv solvarme og varmepumpe beregnet. Der regnes på og sammenlignes fire forskellige scenarier for Vildbjerg Varmeværk: 1. Referencen (det eksisterende varmeværk) 2. Referencen m 2 og m 3 akkumuleringstank 3. Referencen + Grundvandsvarmepumpe og m 3 akkumuleringstank 4. Referencen m 2 og m 3 akkumuleringstank + Grundvandsvarmepumpe I alle scenarier er spotprisen for Vestdanmark i 2012 benyttet. 4 Forudsætninger De vigtigste forudsætninger for beregningerne fremgår i det følgende. Øvrige forudsætninger for energypro-modellen ses i Bilag Varmegrundlag Varmeproduktionen i 2012 var på MWh. Af varmeproduktionen blev der solgt MWh, mens ledningstabet var MWh. Vildbjerg Varmeværk har et maksimalt effektbehov på 13 MW. Efterfølgende er varmeproduktionen blevet korrigeret for graddøgn i samme periode, se Tabel 1. Skyggegraddøgn for VESTJYLLAND sammenholdt med HELE LANDET År Måned Skygge- VESTJYLLAND Afvigels e Skygge- HELE LANDET Afvigels e graddøgn graddøgn, fra graddøgn graddøgn, fra Skygge- Skygge- EMDnormal EMDnormal EMDnormal EMDnormal.. (Antal (Antal (Antal (Antal (%) graddøgn) graddøgn) graddøgn) graddøgn) (%) ,3 478,1-2,9 471,7 492,6-4, , , ,4 20, ,4 441,8-17,5 365,1 444,8-17, ,1 338,5 2,2 332, , ,1 214,6-17,9 162,8 202,9-19, ,3 126,7 16,3 131,2 108,5 20, ,1 69,3-8,9 56,2 52, ,2 64,2-40,5 32,6 52,7-38, ,5 141,5-2, , ,6 261,7-0,8 251, , ,8 378,2-11,2 341,8 385,1-11, ,6 451,5 16,6 529,8 466,2 13,6 I ALT , ,5 3317, ,2 Tabel 2: Skyggegraddøgn for Vestjylland, sammenlignet med hele landet. Som det fremgår, har der i perioden været en afvigelse på -0,5% i forhold til normal-året for området, hvilket giver en korrigeret varmeproduktion på MWh/år. Side 6 af 40

7 Det fremgår af Figur 1, at der er god overensstemmelse med den oplyste varmeproduktion og den varmeproduktionsfordeling, som er beregnet ud fra periodens graddage. Varmeproduktionsfordelingen består af et graddøgnafhængigt forbrug (GAF) og et graddøgnsuafhængigt forbrug (GUF). Figur 1: Fordelingen mellem GAF og GUF. 4.2 Energipriser og afgifter Med nuværende drift producerede de to naturgasmotorer MWh el i I nærværende rapport er der foretaget en række beregninger på Vildbjerg Varmeværk, hvor værket er tilknyttet spotmarkedet i Vestdanmark Varmepumpen er i alle beregningerne tillige tilknyttet spotmarkedet. Naturgasprisen er opgivet fra værket til 2,57 kr./nm 3, inkl. transport, lager og distribution. Der regnes med gældende afgiftssatser pr. februar 2013 inklusiv forsyningssikkerhedsafgift på naturgas. 4.3 Solvarme Solvarmeanlægget er opbygget af en række solfangere, hvor igennem der cirkuleres glykolholdig væske. Væsken fordeles til rækkerne af solfangere ved hjælp af en cirkulationspumpe. Væsken bliver gennem rækkerne af solfangere opvarmet til den ønskede temperatur. Typisk opvarmes væsken til omkring C. Den glykolholdige væske ledes, når den er blevet opvarmet, til en pladevarmeveksler, hvor den opvarmer fjernvarmevandet. Da solvarmeproduktionen og varmebehovet stort set aldrig stemmer overens, bliver der tilkoblet en varmeakkumuleringstank, der virker som et døgnlager. Side 7 af 40

8 Som det fremgår af illustrationen i Figur 2, er den enkelte solfanger opbygget i en højisoleret aluminiumskasse, hvor der er monteret en absorber, som der cirkuleres glykolholdigt væske igennem. Figur 2: Illustration af solfanger fra ARCON Solar monteret på betonfundament. Virkningsgraden på solfangerne er afhængige af temperaturdifferensen over solfangerne, som det fremgår af Figur 3. Temperaturdifferensen over solfangerne er differensen mellem væskens middeltemperatur og omgivelsestemperaturen. Figur 3: Virkningsgraden på en solfanger som funktion af temperaturdifferensen over solfangeren Solfangerplacering Solvarmeanlægget placeres på et industriareal øst for Vildbjerg Varmeværk, som vist på Figur 4. Rørforbindelser mellem Vildbjerg Varmeværk og solfangerne er estimeret til ca m. Derfor er i alle beregninger medtaget en investering på m transmissionsledning og et tilsvarende varmetab. Side 8 af 40

9 Figur 4: Skitse af det nye solvarmeanlæg, angivet med gult. Vildbjerg Varmeværk er placeret nederst i venstre hjørne. Der opstilles i alt solfangere, svarende til et samlet solfangerareal på m 2. Solfangerne monteres på præfabrikerede betonfundamenter i rækker på op til 15 solfangere og forbindes i serie, se Figur 4 og 5. Der trækkes præisolerede fjernvarmerør i terræn frem til de enkelte solfangerrækker. Solfangerne har en levetid på år. Der er i beregningerne benyttet en levetid på 25 år. Der opføres en ny akkumuleringstank i forbindelse med solvarmeanlægget, svarende til den eksisterende akkumuleringstank. Tanken vil have en størrelse på m 3, hvilket giver en kapacitet på 191 MWh årligt. Tanken placeres på Vildbjerg Varmeværks grund. Begge tanke kan benyttes af alle produktionsenheder, hvilket giver en samlet lagerkapacitet på 382 MWh. Implementering af solvarme ved Vildbjerg Varmeværk omfatter etablering af: m 2 solfangere m 3 akkumuleringstank Tekniske installationer Transmissionsledning Figur 5 viser et nærbillede af solfangerarealet. Side 9 af 40

10 Figur 5: Nærbillede af det nye solvarmeanlæg, det gule areal. Det røde areal angiver en mulig etape 2 for solvarme. På Figur 6 ses et principdiagram for solvarmeanlægget. Figur 6: Principdiagram for solvarmeanlæg. Side 10 af 40

11 4.4 Varmepumpe Varmepumpen er opbygget som et traditionelt køleanlæg med en fordamper, kondensator, kompressor og drøvleventil. I nærværende rapport er der anvendt en varmepumpe som kan hæve temperaturen på fjernvarmevandet til fremløbstemperatur. Som varmekilde til varmepumpen er anvendt grundvand med en temperatur på 8 C, som af varmepumpen nedkøles til 3 C. Et principdiagram for varmepumpen ses i Figur 7. For varmepumpeberegningerne er der benyttet en levetid på 15 år. Figur 7: Principdiagram for grundvandsvarmepumpeinstallation. 4.5 Grundvand vurdering af mulighed for anvendelse af grundvand til varmeproduktion Følgende er registret fra GEUS/JUPITER boredatabase: Vildbjerg grundvand Kapacitet m 3 / time Data *Ukendt Temperatur ºC - vinter 8-9 Temperatur ºC - sommer 8-9 Tabel 3: Data for grundvand. * Kan først defineres efter testboring/prøvepumpning. Jupiter er GEUS' landsdækkende database for grundvands-, drikkevands-, råstof-, miljø- og geotekniske data. Databasen er den fællesoffentlige database på området og indgår i Danmarks Miljøportal. Databasen er offentligt tilgængelig. Side 11 af 40

12 Det er undersøgt, om det er en realistisk mulighed at anvende grundvand til varmeproduktion til dækning af Vildbjerg Varmeværks varmeforsyningsbehov. Denne løsning vil i givet fald være baseret på et antal produktionsboringer, som oppumper grundvand, der via et varmepumpesystem afgiver varmeenergien, som efterfølgende anvendes som en del af varmeforsyningsbehovet. Det oppumpede grundvand vil efter varmepumpesystemet blive returneret til samme grundvandsmagasin via injektionsboringer Geologiske forhold Der er foretaget en gennemgang og vurdering af de geologiske og grundvandsmæssige forhold i området ved og omkring Vildbjerg Varmeværk i en radius på ca. 1 km. Overordnet betragtet er geologien i området præget af lagserier med en gennemgåede relativt ensartet struktur. Udover ca. 0-1 m toplag af muldagtig karakter, er der fra ca. 1 m til cirka m under terræn, registreret primært vekslende smeltvands formationer bestående af sand og lerlag med varierende udstrækning. Fra ca m dybde træffes i de fleste boringer mellemfine vandførende sandlag. I nogle boringer ses dog også silt- og lerstriber i samme dybder. Figur 8: Udsnit af området ved Vildbjerg Varmeværk med markering af nærliggende boringer Grundvandsforhold I området er der etableret boringer til blandt andet vandforsyning og markvanding, som er de dybeste boringer i områder. I disse boringer er der boret ned til cirka 70 m under terræn. Side 12 af 40

13 I øvrige boringer i området er der boret ned til mellem m under terræn. De udførte prøvepumpninger viser, at der har været oppumpet op til ca. 80 m 3 pr. time, hvor der er konstateret en sænkning af grundvandsspejlet på ca. 8-9 m. De data, der er til rådighed for det undersøgte område omkring Vildbjerg Varmeværk, viser, at der er mange omgivende åbne arealer og grundvandsforekomster i nordøstlig retning, som indikerer, at der er gode muligheder for at placere et antal grundvandsboringer og dermed anvende en grundvandsvarmepumpeløsning til dækning af varmebehovet i Vildbjerg by mv. Den angivne vandstandssænkning på cirka 8-9 m ved en prøvepumpning på 80 m 3 pr. time viser, at der sandsynligvis er gode muligheder for en forøgelse af vandmængden Natur og miljømæssige forhold Der er relativt store områder ved og omkring Vildbjerg, specielt nordøst for varmeværket, der er velegnede til etablering af boringer og som ikke vil udgøre et problem i relation til negativ belastning af natur og miljømæssige interesse-områder. Typisk vil der kun være en midlertidig påvirkning i forbindelse med etablering af boringer og nedgraving af forsyningskabler, transmissionsledninger og etablering af en tørbrønd, der kan afsluttes i niveau med terræn. De grundvandsmæssige og natur/miljømæssige forhold i området, set ud fra drikkevandsmæssige interesser,er ikke at betragte som problematiske. Områderne er ikke defineret som områder med særlige drikkevandsinteresser, og dermed vil det sandsynligvis være muligt at få tilladelse til at etablere produktions og injektionsboringer Vandindvinding i forhold til varmebehov Den mængde grundvand, der skal anvendes for at kunne helt eller delvist dække et varmeforsyningsbehov svarende til varmeværkets produktion, vil udgøre langt større vandmængder end tilfældet er ved dækning af grundvandsbehov til drikkevandsforbrug. Eksempelvis skal et vandværk, der producerer drikkevand til ca forbrugere anvende en vandmængde svarende til ca m 3 grundvand pr. år. En varmepumpe, der skal kunne dække f.eks. 50% af varmebehovet for ca forbrugere, har behov for en grundvandsmængde på op til 40 gange så meget, dvs. 3 mio. m 3 pr. år. Den vandmængde, der skal anvendes til dækning af varmebehovet, vil være direkte afhængig af, hvor stor en del af varmebehovet, der kalkuleres dækket. Hvis der kun er behov for et supplement til varmeproduktionen på 25%, vil der, som naturlig konsekvens heraf være behov for en mindre grundvandsmængde Testboring En afklaring af, hvor meget kapacitet, der er til rådighed grundvandsmæssigt, vil ikke kunne ske før der er udført en testboring. Testboringen kan i givet fald anvendes efterfølgende som produktionsboring eller injektionsboring. Med de kendte geologiske / hydrogeologiske forhold taget i betragtning vil en testboring skulle etableres med en filtersætning i et niveau på ca m dybde. Side 13 af 40

14 På baggrund af resultaterne af en testboring vil det kunne afklares, hvor meget vand, der kan oppumpes og dermed, hvordan et komplet anlæg kan designes. Det er omkostningsmæssigt vigtigt, om det er tilstrækkeligt at etablere 1 sæt boringer (1 produktionsboring og 1 injektionsboring). Under forudsætning af, der kan opnås tilfredsstillende vandmængder fra en testboring, kan det afgøres, hvordan et komplet grundvandsbaseret varmepumpeanlæg dimensioneres/designes. En testboring skal etableres, som en normal vandindvindingsboring med forerør (det rør der sikrer boringen er tæt og ikke i fysisk kontakt med jordlagene omkring boringen) og filtersætning (det rør i boringen der er nede i de vandførende lag, hvor røret er perforeret med slidser hele vejen rundt, sådan at der kan pumpes grundvand ind igennem og op fra boringen). Når boringen er udført, skal den efter ren-pumpning ( sandfri boring ) og evt. prøvetagning (analyse af grundvandvandets kvalitet) prøvepumpes over en periode på op til 14 dage med maksimal ydelse. Maksimal ydelse er den ydelse, der opnås uden der sker en tørkøring (filter/forerør tømmes for vand og dermed blotlægges pumpen) af pumpen i boringen. På baggrund af en prøvepumpning af testboringen, kan det vurderes hvor meget grundvand der kan oppumpes og dermed hvor stort et energipotentiale der er, dvs. det kan kalkuleres hvor meget varme, der vil kunne produceres. Selve testboringen vil kræve en myndighedsgodkendelse på samme vilkår som en traditionel boring med henblik på vandindvinding. Der skal søges om boringstilladelse, og efterfølgende skal søges om indvindingstilladelse samt dokumenteres, at en oppumpning af grundvand i et aktuelt område ikke påvirker negativt i forhold til f.eks. drikkevandsanlæg o.l. Derudover skal det tages med i betragtning, at det skal være muligt at komme af med det oppumpede grundvand gennem prøvepumpningsperioden. Omkostningerne for udførelse af en testboring er afhængig af boredybde, adgangsforhold mv. En testboring til ca. 80 m dybde med filtersætning, renpumpning, analyser og prøvepumpning samt tolkning af data kan typisk udføres indenfor en beløbsramme på kroner. Hvis det bliver realistisk, skal der herefter laves et decideret projekt, hvor testboringen anvendes som produktionsboring eller injektionsboring. 4.6 Anlægsomfang Figur 9 viser et principdiagram med det nuværende kraftvarmeværk som modtager varme fra et nyt solvarmeanlæg samt en grundvandsvarmepumpe. I mellem kraftvarmeværket og det nye solvarmeanlæg/varmepumpe etableres der en varmetransmissionsledning, der i modellen er sat til 15 MW for ikke at begrænse spidslasten. Side 14 af 40

15 Figur 9: Principdiagram for Vildbjerg Varmeværk med forbindelse til solfangerfelt og varmepumpe. 4.7 Netto-varmeproduktionsomkostninger Diagrammet i Figur 10 viser varmeproduktionsomkostningerne ekskl. kapitalomkostninger februar 2012, for værket tilknyttet spotmarked. Priskrydset mellem varmepumpen og gasmotorerne er ved en el-spot pris på 580 kr./mwh, hvilket betyder, at varmepumpen vil være den billigste produktionsenhed, når el-spot prisen er lavere end 580 kr./mwh. Figur 10: Varmeproduktionsomkostningerne eksklusive kapitalomkostninger som en funktion af el-spotprisen. Side 15 af 40

16 Som det fremgår af Figur 11, veksler el-spot-prisen time for time i løbet af året. I 2012 var der timer ud af årstallet på timer, hvor el-spot prisen var over 580 kr./mwh. I disse timer er varmepumpen billigere end gasmotorerne. Den gennemsnitlige værdi af el-spot prisen time for time i 2012 var 270,42 kr./mwh. Figur 11: El-spotpriser for Vestdanmark i Side 16 af 40

17 5 Resultater I dette kapitel sammenholdes energiomsætning og økonomi, for de fire scenarier, der er undersøgt i denne rapport for Vildbjerg Varmeværk: 1. Referencen (det eksisterende varmeværk) 2. Referencen m 2 og m 3 akkumuleringstank 3. Referencen + Grundvandsvarmepumpe og m 3 akkumuleringstank 4. Referencen m 2 og m 3 akkumuleringstank + Grundvandsvarmepumpe For de tre scenarier udover referencen opnås en samlet lagerkapacitet på 2 tanke á m 3, svarende til 382 MWh. 5.1 Energiomsætning Varmeproduktion og brændselsforbrug Tabel 4 og Figur 12 viser fordelingen af varmeproduktionen i scenarierne i forhold til den nuværende situation på værket. 1. Ref 2. Ref + Sol 3. Ref + VP 4. Ref + Sol + VP Naturgas forbrug Nm Grundvandsforbrug m Varmeproduktioner: Gaskedel 1 MWh Gaskedel 2 MWh Gasmotor 1 MWh Gasmotor 2 MWh Elkedel MWh Solvarme MWh Varmepumpe MWh Total MWh Tabel 4: Naturgasforbrug og grundvandsforbrug samt varmeproduktion fordelt mellem naturgas, solvarme og varmepumpe. Resultaterne er vist grafisk i Figur 12. Som det fremgår af figuren fortrænger solvarmeanlægget og varmepumpen en væsentlig del af det nuværende naturgasforbrug. Side 17 af 40

18 MWh Naturgas forbrug Nm Varmepumpe Solvarme produktion El kedel Motor 2 Motor 1 Kedel 2 Kedel 1 Naturgas forbrug (2. akse) 0 Figur 12: Fordelingen af varmeproduktion mellem naturgas, sol og varmepumpe samt naturgasforbruget i Nm 3 /år Varmeproduktion fra solvarmeanlæg og varmepumpe Produktionen af varme fra solfangerne fordelt over året fremgår af Figur 13. Varmeproduktionen fra solvarmeanlægget topper i sommerhalvåret, hvor den producerede solvarme næsten dækker varmebehovet fra Vildbjerg Varmeværk. Selvom solvarmeanlægget ikke dækker varmebehovet i de resterende måneder, vil det stadig bidrage med varmeproduktion og fortrænge en del af naturgassen, som vist tidligere af resultaterne i Tabel 4 og i Figur 12. Den viste solvarmeproduktion på Figur 13 er fratrukket værdien af afblæsningen. Dvs. at varmeproduktionen i solfangerfeltet er højere end den viste. Der afblæses i alt 365 MWh årligt for solvarmen under betingelserne i beregningerne. Det fremgår endvidere at varmepumpen er i stand til at dække en væsentlig del af varmebehovet. Varmepumpen benyttes hovedsageligt i måneder med mindre solvarmeproduktion. Overproduktionen, der ses i juni måned skyldes, at lageret er tømt pr. 1. juni og fyldes løbende hen over måneden til at være fyldt ved udgangen af juni måned. Side 18 af 40

19 MWh/måned Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Varmebehov Solvarme Varmepumpe Figur 13: Varmeproduktionen fra solfangeranlægget dækker varmebehovet i sommermånederne. 5.2 Investeringsbehov, solvarme Investeringsbehovet for installation af m 2 solfangere og en m 3 akkumuleringstank er budgetteret til 36 mio. kr. Et overordnet budget er vist i Tabel 5, og er baseret på lignende projekter ved PlanEnergi. Estimeret investering solvarme 1 Solvarmeanlæg inkl. fundamenter, rør i jord etc m2 a kr. kr Vekslerunit, pumper, glykoltank etc. kr Akkumuleringstank, m3 kr Nitrogenanlæg kr Transmissionsledning 1000 m á kr. (Eks. Logstor ø273) kr Rørarbejde ved indskæring på eksisterende værk kr Teknikbygning (solvarme) kr El-forsyning og tilslutningsbidrag (Fast netadgang) kr Hegn, beplantning og jordarbejder kr PLC og styring kr Værdi af energibesparelse, 300 kr./mwh x solvarmeproduktionen det første driftsår kr Projektering og tilsyn kr Myndighedsbehandling kr Uforudsete udgifter kr I alt kr ) Estimeret investering af PlanEnergi fra tilsvarende projekter Tabel 5: Estimeret investeringsbehov for solvarmeanlæg. Side 19 af 40

20 5.3 Investeringsbehov, grundvandsvarmepumpe Tabel 6 viser det estimerede investeringsbehov i en grundvandsvarmepumpe. Estimeret investering grundvandsvarmepumpe 2 Boringer 2 x 3 boringer inkl. pumper, ventiler, styringer, pumpehus etc. á kr. kr Vandtransmissionsledning, PE (trykrør) 2 X meter á 850 kr./meter kr Tilslutning af vandledninger på varmepumpe kr Varmepumpe, varmeydelse 6 MW (ICS 1 stk 3,5 MW á 9,9 mio. kr. + 1 stk 2,63 MW á 7,8 mio. kr.) kr Varmepumpestyring, PLC og integration med SRO anlæg kr El-forsyning, stikledning, målertavle etc. kr Tilslutningsbidrag, begrænset netadgang (Afbrydelig nettilslutning) kr Evt. lodsejererstatning, tinglysning ( kr.) kr Teknikbygning (varmepumpe) kr Akkumuleringstank, m3 kr Nitrogenanlæg kr Transmissionsledning 1000 meter á kr. (eks. Logstor ø273) kr Rørarbejde ved indskæring på eksisterende værk kr Projektering og tilsyn kr Myndighedsbehandling kr Grundvandsmodel kr Uforudsete udgifter kr I alt ) Estimeret investering fra PlanEnergi, overslagsprisen på varmepumpen er oplyst af ICS Energy. Tabel 6: Estimeret investeringsbehov, grundvandsvarmepumpe. Angående tilslutningsbidrag til el, er der to måder at tilslutte varmepumpen til elselskabet: Begrænset netadgang: tilslutningen vil normalt betragtes som værende stabil. Rådighedseffekten for elselskabet kan til enhver tid begrænse eller udkoble varmepumpen fra netadgangen. Dette skal undersøges nærmere i forbindelse med et konkret projekt. Afregning pr. kw: ved kw-maks er prisen kr./kw (Energi Midt). Det vil ved et elforbrug på kw til varmepumpen give en udgift på 2,5 mio. kr. og er derved en væsentlig dyrere løsning end at køre med begrænset netadgang på varmepumpen. 5.4 Investeringsbehov for samlet løsning med solvarme og varmepumpe Der er lavet et budget for den samlede løsning, hvor både solvarme og varmepumpe er regnet ind. Dette er gjort, da en del af de tekniske installationer, der er relateret til solvarmeanlægget, også vil blive anvendt i varmepumpeløsningen og der vil derfor være en besparelse ved samdrift jf. nedenstående budget: Side 20 af 40

21 Samlet budget for solvarme og varmepumpe Estimeret investering solvarme 1 Solvarmeanlæg inkl. fundamenter, rør i jord etc m2 a kr. kr Vekslerunit, pumper, glykoltank etc. kr Akkumuleringstank, m3 kr Delt udgift Nitrogenanlæg kr Delt udgift Transmissionsledning m á kr. (Eks. Logstor ø273) kr Delt udgift Rørarbejde ved indskæring på eksisterende værk kr Delt udgift Teknikbygning (solvarme) kr El-forsyning og tilslutningsbidrag (Fast netadgang) kr Hegn, beplantning og jordarbejder kr PLC og styring kr Værdi af energibesparelse, 300 kr./mwh x solvarmeproduktionen det første driftsår kr Projektering, tilsyn, myndibhedsbehandling, uforudsete udgifter kr Delt udgift Samlet investering for sol ved kombineret løsning kr Estimeret investering grundvandsvarmepumpe 2 Boringer 2 x 3 boringer inkl. pumper, ventiler, styringer, pumpehus etc. á kr. kr Vandtransmissionsledning, PE (trykrør) 2 X meter á 750 kr./meter kr Tilslutning af vandledninger på varmepumpe kr Varmepumpe, varmeydelse 6 MW kr Varmepumpestyring, PLC og integration med SRO anlæg kr Elforsyning, stikledning, målertavle etc. kr Tilslutningsbidrag, begrænset netadgang (Afbrydelig nettilslutning) kr Evt. lodsejererstatning, tinglysning ( kr.) kr Teknikbygning (antages sammenlagt med teknikbygning til solvarme, dvs kr.) kr Akkumuleringstank, m3 (Benytter samme akkumuleringstank som solvarme) kr Delt udgift Nitrogenanlæg (benytter samme nitrogenanlæg som solvarme) kr Delt udgift Transmissionsledning meter á kr. (Benytter samme transmissionsledning som solvarme) kr Delt udgift Rørarbejde ved indskæring på eksisterende værk (Samme som solvarme) kr Delt udgift Grundvandsmodel kr Projektering, tilsyn, myndibhedsbehandling, uforudsete udgifter kr Delt udgift Samlet investering for varmepumpe ved kombineret løsning kr Projektering og tilsyn kr Myndighedsbehandling kr Uforudsete udgifter kr Samlede projekteringsudgifter kr I alt for kombineret løsning kr ) Estimeret investering af PlanEnergi fra tilsvarende projekter. 2) Estimeret investering fra PlanEnergi, overslagsprisen på varmepumpen er oplyst af ICS Energy. Tabel 7: Samlet budget for løsning med solvarme og varmepumpe. Ved Delt udgift betyder det at den samlede udgift er delt ligeligt mellem investeringen i solvarme og varmepumpeløsningen. 5.5 Selskabsøkonomi I nedenstående tabel er selskabsøkonomien beregnet som driftsbesparelsen minus kapitalomkostningerne, der er relateret til de enkelte investeringer. Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. for solfanger og et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. for varmepumpe, grundet forventet levetid på installationerne. Varmepumpen er i alle nedenstående beregninger tilkoblet spotmarked. Side 21 af 40

22 1. Ref 2. Ref + Sol 3. Ref + VP 4. Ref + Sol + VP Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år - 9,8 3,7 5,6 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 7: Selskabsøkonomisk beregning ved etablering af solvarme og varmepumpe. Den største besparelse på driften findes ved kombinationen af solvarme og varmepumpe til at erstatte en del af den naturgas- og el producerede varme på Vildbjerg Varmeværk. Det er i det kombinerede scenarie med varmepumpe og solvarmeproduktion, at den laveste varmeproduktionspris findes på 152 kr. pr. MWh. Dette skyldes bl.a. besparelsen på investeringen, ved sammenlægning af en separat solvarmeløsning og en separat varmepumpeløsning. Derfor er kapitalomkostningerne for hhv. solvarme og varmepumpe lavere i det kombinerede scenarie. Den korteste simple tilbagebetalingstid ses i varmepumpeløsningen med 3,7 år. 5.6 Følsomhedsberegning Der er foretaget følsomhedsberegning på referencen samt scenarierne med varmepumpeløsningen for sig selv og alternativet, der inkluderer både solvarme og varmepumpe. Det er i de scenarier, der ses den største driftsbesparelse og laveste varmeproduktionspris. Der er fortaget følsomhedsberegninger, hvor følgende parametre er varieret: Naturgasprisen Spotmarked prisen Varmebehovet Følsomhedsberegningerne er foretaget ved at ændre et parameter ad gangen. Resultaterne er præsenteret i de følgende afsnit Variation i naturgaspriser Driftsomkostningerne er her beregnet med naturgaspriser på ±10%, dvs. naturgaspriser på 2,31 kr./nm 3, 2,57 kr./nm 3 og 2,83 kr./nm 3. En højere naturgaspris giver en højere driftsomkostning, mens den lavere naturgaspris giver en lavere driftsomkostning. For alle tre variationer af naturgasprisen er tilbagebetalingstiden på under 7 år. Side 22 af 40

23 Resultaterne fremgår af Tabel 8 for referencen sammenlignet med varmepumpeløsningen og i Tabel 9 for referencen sammenlignet med den kombinerede løsning med varmepumpe og solvarme. 1. Ref 1. Ref 1. Ref 3. Ref + VP 3. Ref + VP 3. Ref + VP Naturgaspris kr./nm3 2,57 2,31 2,83 2,57 2,31 2,83 Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år ,7 4,1 3,3 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostnkr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 8: Resultater for følsomhedsberegning på ændring af naturgasprisen. For varmepumpeløsningen er der 4 kr./mwh i forskel mellem den benyttede og den dyreste pris, og mellem den benyttede og den laveste pris. 1. Ref 1. Ref 1. Ref 4. Ref + Sol + VP 4. Ref + Sol + VP 4. Ref + Sol + VP Naturgaspris kr./nm 3 2,57 2,31 2,83 2,57 2,31 2,83 Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år ,6 6,2 5,2 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 9: Resultater for følsomhedsberegning på ændring af naturgasprisen. Den laveste varmeproduktionspris er 43 kr./mwh ved en naturgaspris på 2,31 kr. pr. Nm 3. Dette er ikke en stor forskel, sammenlignet med varmeproduktionsprisen på 46 kr./mwh, der er beregnet for den opgivne pris på naturgas på 2,57 kr. pr. Nm 3. Ved variation i naturgaspriserne er det også den kombinerede løsning med solvarme og varmepumpe, der giver den laveste varmeproduktionspris Variation i spotmarkedsbetaling Der er endvidere foretaget følsomhedsberegning på referencen og scenariet med både solvarme og varmepumpe, hvor spotmarked prisen er ændret. Beregningerne er foretaget på spotmarked prisen i Vestdanmark i 2012 sammenlignet med resultaterne for spotmarked prisen i Vestdanmark i 2010, da dette var et år med høje spotmarked priser. Side 23 af 40

24 En højere spotmarkedspris giver højere driftsomkostninger både for referencen og for scenariet med solvarme og varmepumpe. Der ses en forskel mellem den simple tilbagebetalingstid for investeringen i solvarme og varmepumpe når spot prisen ændres. Resultaterne fremgår af Tabel 10 for referencen sammenlignet med varmepumpeløsningen og i Tabel 11 for referencen sammenlignet med den kombinerede løsning med varmepumpe og solvarme. 1. Ref 1. Ref 3. Ref + VP 3. Ref + VP Spotmarked Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år - - 3,3 3,7 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 10: Følsomhedsberegning på ændring af spotmarkedsprisen. 1. Ref 1. Ref 4. Ref + Sol + VP 4. Ref + Sol + VP Spotmarked Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år - - 5,1 5,6 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 11: Følsomhedsberegning på ændring af spotmarkedsprisen. I 2012 var den gennemsnitlige spot pris 270,42 kr./mwh, mens den i 2010 var på 346,25 kr./mwh. I 2010 var der timer, hvor spot prisen var 580 kr./mwh eller mindre, hvilket er de antal timer, hvor varmepumpen er konkurrencedygtig. I forhold til varmeproduktionsprisen er den kombinerede løsning en fordel og giver en mindre varmeproduktionspris også ved højere spotafregningspriser. Side 24 af 40

25 Det vil sige, at den kombinerede løsning er robust over for prisvariationer på el og gas. Den kombinerede løsning er billigst og lidt mere robust over for stigende elpriser Variation af varmebehovet Varmebehovet i denne beregning er forøget med MWh/år for at undersøge effekten af et større varmebehov, der kunne opstå ved en øgning af antallet af varmeforbrugere. Dette svarer til en stigning af varmebehovet på 2,3%. Resultaterne er præsenteret i Tabel 10. I nedenstående tabeller er marginalprisen beregnet for henholdsvis referencen og varmepumpeløsningen, samt sol/varmepumpe projektet. Marginalprisen er beregnet ved en udvidelse af varmegrundlaget med MWh/år. Efterfølgende er varmeproduktionsprisen og marginalprisen beregnet. Marginalprisen er beregnet som: Resultaterne fremgår af Tabel 12 for referencen sammenlignet med varmepumpeløsningen og i Tabel 13 for referencen sammenlignet med den kombinerede løsning med varmepumpe og solvarme. Resultaterne for scenariet med solvarme og varmepumpe plus MWh er i tabellen sammenlignet med referencen plus MWh. Det fremgår, at tilbagebetalingstiden faktisk ikke ændres ved at udbygge varmebehovet med MWh. Dog er driftsomkostningerne en smule højere når scenarierne med plus MWh sammenlignes med scenariet baseret på det oprindelige varmebehov. 1. Ref 1. Ref Ref + VP + 3. Ref + VP MWh 1000 MWh Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år - - 3,7 3,6 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh Differens på driftsomkostninger kr Marginalpris kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 12: Følsomhedsberegning på ændring af varmebehovet. Side 25 af 40

26 1. Ref 1. Ref Ref + Sol + VP + 4. Ref + Sol + VP MWh 1000 MWh Investering kr Driftomkostninger* kr./år Driftsbesparelse kr./år Simpel tilbagebetalingtid år 5,6 5,5 Kapitalomkostninger, solvarmeanlæg** kr./år Kapitalomkostninger, varmepumpe*** kr./år Kapitalomkostninger, samlet kr./år Besparelse kr./år Varmeproduktionspris kr./mwh Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh Differens på driftsomkostninger kr Marginalpris kr./mwh *) Resultat af oprdinær drift fra energypro **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3% p.a. Tabel 13: Følsomhedsberegning på ændring af varmebehovet. Skulle varmebehovet øges yderligere vil solvarmen og varmepumpen stadig kunne forsyne en væsentlig del varmebehovet. Sammenlignes tallene for scenariet med øget varmebehov med tallene i Figur 13, er der en mindre spildproduktion af solvarme i sommermånederne med et øget varmebehov. Den samlede årlige afblæsning reduceres til 315 MWh. Side 26 af 40

27 6 Anbefaling Som det fremgår af den selskabsøkonomiske beregning vil der være mulighed for reduktion af varmeproduktionsprisen inkl. kapitalomkostninger, ved at vælge en solvarme- og/eller varmepumpeløsning. Den største besparelse opnås ved at lave en solvarme-varmepumpe kombination. Efter at energiafgiften til varmepumper er blevet reduceret markant, er varmepumper blevet særdeles interessante i fjernvarmesystemer. Som det fremgår af resultaterne i denne rapport, kan en varmepumpe installeret ved Vildbjerg Varmeværk være konkurrencedygtig i hovedparten af alle driftstimer i varmeåret. Solvarmeanlægget har naturligvis en begrænsning i forhold til at producere varme i de kolde måneder. Solvarmeanlægget vil i vinterhalvåret bidrage med energiproduktion, dog ikke ved fremløbstemperatur. I nærværende rapport er der anvendt en varmepumpe som hæver fjernvarmetemperaturen fra returtemperatur til fuld fremløbstemperatur, hvilket normalt koster på varmepumpens effektivitet (COP). I forbindelse med etableringen af et solvarmanlæg skal der opføres en teknikbygning, til varmeveksler, pumper, ventiler, glykoltanke, styring etc. I teknikbygningen kan varmepumpen, med tilhørende hjælpeudstyr med fordel placeres, og samtidig tilkobles akkumuleringstanken som skal opføres i tilknytning til solvarmeanlægget. På baggrund af de beregninger, der er fremlagt i rapporten anbefales en kombineret løsning med solvarme og varmepumpe. Solfangeranlægget giver en varmeproduktion til en fast pris, mens varmepumpens drift kan reguleres i forhold til elpriser. Det giver derved den mest fleksible økonomiske varmeproduktion at kombinere de to teknologier. Hvis bestyrelsen ønsker at arbejde videre med solvarme og/eller varmepumpe løsningen anbefales det, at der foretages supplerende beregninger for at fastlægge kapaciteten af varmepumpen specielt i forhold til mængden af grundvand, der er til rådighed. For at fastlægge grundvandsresurserne i forbindelse med varmepumpen, skal der fortages en prøveboring og pumpning der efterfølgende vil vise om der er tilstrækkeligt med brugbart grundvand til varmepumpen. I forbindelse med det videre arbejde af etablering af solvarme- og/eller varmepumpeanlæg, skal der udarbejdes følgende ansøgninger: Projektforslag VVM-screening Lokalplan eller lokalzone tilladelse Miljøgodkendelse Vandindvindingstilladelse Varmeindvindingsanlæg og grundvandskølingsanlæg i forbindelse med etablering af disse skal bekendtgørelsen BEK nr om varmeindvindingsanlæg og grundvandskølingsanlæg følges Det er nu op til Vildbjerg Varmeværk, at beslutte hvilken løsning der skal arbejdes videre med. Side 27 af 40

28 Bilag 1 Danmarkskort med solindstråling Figur B1.: Danmarkskort fra DMI med årlig solindstråling på en vandret flade. Side 28 af 40