Udredning vedrørende store varmelagre og varmepumper

Transkript

1 : Afdelingsleder PlanEnergi PlanEnergi: 30 års erfaring med vedvarende energi biomasse biogas solvarme sæsonvarmelagring varmepumper fjernvarme energiplanlægning

2 Formålet med opgaven Status for varmelagring til fjernvarme Udviklingsmuligheder for varmelagring til fjernvarme Status for varmepumper til fjernvarme Udviklingsmuligheder for varmepumper til fjernvarme Modelberegninger

3 Ståltanke Damvarmelagre Borehulslagre Aquiferlagre Status for varmelagring Danske (og udenlandske) anlægs- og driftserfaringer med de 4 lagertyper

4 Specifik varmekapacitet

5

6 Hvad er et damvarmelager? Et damvarmelager er et stort og relativt billigt vandlager, som kan lagre varme ved at pumpe varmt vand ind og koldt vand ud af lageret (og modsat ved afladning).

7 Egenskaber for damvarmelagre Lav pris pr. MWh Høj op- og afladningskapacitet + stratificering Bør være > m 3 a.h.t pris og varmetab Kræver en del plads Kræver gode jordbundsforhold Kan ikke udvides Varmeveksler mellem lagervand og FJV-vand Kan anvendes med og uden varmepumpe

8 Kortlægning af damvarmelagre Sted Volumen Opført år Ottrupgård m Marstal, SUNSTORE m Marstal, SUNSTORE m Dronninglund, SUNSTORE m

9 Marstal, SUNSTORE 4 Opført: Størrelse: m 3 Pris: 19,9 mio. kr. excl. transmissionsledning, svarende til 266 kr./m 3 eller 2,8 kr./kwh Temperaturspænd: C Kapacitet: MWh Op- og afladningseffekt; 10,5 MW (svarende til de tilkoblede solfangere) Tab (beregnet): MWh/år

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 Udviklingspotentiale for damvarmelagre Billiggørelse (30% over 5 år) Forbedring af anvendelsesmulighederne Solvarme vs. overskudsvarme Linere, som kan tåle 90 C året rundt Isolerede låg, som er fugtbestandige ved høje temperaturer Billige damvarmelagre til lavtemperaturvarme Opskalering!

21 Hvad er et borehulslager? Et borehulslager er et jordvarmelager, hvor jorden opvarmes ved at cirkulere varmt vand i et lukket slangesystem. Lageret aflades ved at cirkulere koldt vand i slangesystemet.

22 Egenskaber for borehulslagre Lav pris pr. MWh Lav op- og afladningskapacitet Langtidslager Lavt varmetab Lang levetid Optager næsten ingen plads Ingen strømmende grundvand Kan udvides efter behov Kræver bufferlager og varmepumpe

23 Kortlægning af borehulslagre Sted Volumen Opført år Neckarsulm, Tyskland m 3 jord Drake Landing, Canada m 3 jord 2007 Crailsheim, Tyskland m 3 jord 2008 Brædstrup, Danmark m 3 jord 2012

24 Brædstrup Opført: Størrelse: m 3 (jord) Pris: 2,0 mio. kr. excl. transmissionsledning og buffertank, eller 3,2 kr./kwh Antal borehuller: 48 (dybde 45 m) Temperaturspænd: C Kapacitet (beregnet): 630 MWh Op- og afladningseffekt: kw Tab 1. år (beregnet): 148 MWh

25

26

27 xx

28 xx

29 xx

30

31 Hvad er et aquiferlager? I er aquiferlager etableres boringer til grundvandet. Grundvandet opvarmes om sommeren ved at koldt vand pumpes op og anvendes til køling. Det opvarmede grundvand returneres i en anden boring til samme grundvandsmagasin. Om vinteren tømmes grundvandsmagasinet for varme og magasinet kan igen anvendes som køling om sommeren

32

33

34

35

36

37

38

39

40 Mekanisk drevne varmepumper

41 Varmedrevne varmepumper

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51 Vision of 50 % windpower! Balancing the powersystem DK1 ~ 50 % wind? MW TWh per year MW TWh per year (offshore 4.4 TWh) Subtracting wind power from demand leaves a residual demand and an overflow Windpower and environment

52

53 SUNSTORE konceptet kan lagre el fra vedvarende energianlæg som varme. Eksempler: Brædstrup og Marstal VP KV m² Kedel Slutforbrug m 3 varmelager

54 Potentiale for sol/varmepumpe/lager i Region Midtjylland 77 værker undersøgt (næsten alle naturgasfyrede) 33 værker havde mulighed for borehulslager og/eller damvarmelager 64 værker havde varmekilder til varmepumper

55 Beregningsforudsætninger Region Midtjylland 1. Vindkraftkapaciteten fordobles Den installerede effekt øges fra 841 MW til MW, svarende til 58% af elforbruget på årsbasis 2. Fuld udnyttelse af potentialet for store grundvandsvarmepumper svarende til en effekt på ca. 290 MW el 3. 15% af varmeproduktion dækkes af solvarme svarende til en varmeproduktion på 750 GWh/år 4. 50% sol på værker, hvor der kan etableres sæsonlager svarende til yderligere 250 GWh/år

56 TWh/år Udredning vedrørende store varmelagre og varmepumper Brændselsforbrug fordelt på produktionsenheder Central, kondens Central, kedel Central KV, dampturbine Decentral KV, kedel Decentral KV, motor

57 MW Udredning vedrørende store varmelagre og varmepumper Varighedskurve eleksport Reference +Fordobling vindkraft *) +Varmepumper *) Timer

58 Sammenfatning Naturgassens afløser 1. Brændselsforbruget på KV-værker kan reduceres med ca. 25% 2. Naturgasforbruget kan reduceres med ca. 60% 3. Store varmepumper kan fjerne decentral kedeldrift på naturgas 4. Store varmepumper og lagre kan give plads til ca. 200 MW ekstra vindkraft

59

60 Tak for opmærksomheden Flere oplysninger på Hent hele rapporten på

61