I disse år introduceres flere nye energieffektive teknologier baseret på LPG. Det er løsninger, som er både omkostningseffektive og klimavenlige.

Transkript

1 Nye muligheder i den individuelle varmeforsyning I disse år introduceres flere nye energieffektive teknologier baseret på LPG. Det er løsninger, som er både omkostningseffektive og klimavenlige. LPG er sikkert, omkostningseffektivt og let at transportere. Og så er det et ideelt supplement til vedvarende energi som eksempelvis solvarme. Til rumopvarmning udleder LPG langt mindre end fyringsolie og - indtil videre - også mindre end el-drevne varmepumper. Derudover har den utallige anvendelsesmuligheder i private husholdninger såvel som i industrien. Alligevel har LPG og LPG-teknologier stort set været overset indtil nu. Det skal denne mappe råde bod på. LPG (flaskegas) er stadig mest kendt fra gaskomfuret og gasgrillen. Men med de rette teknologier kan LPG også benyttes til at skabe klimavenlig og omkostningseffektiv varmeforsyning. Mappens hvem, hvad, hvor HVEM kan bruge mappen? Denne mappe henvender sig til energirådgivere, energikonsulenter og rådgivende ingeniører. HVAD står der i mappen? Mappen præsenterer LPG og to LPG-baserede teknologier til individuel varmeforsyning: Gasvarmepumper og minikraftvarmeanlæg. HVOR kan mappen anvendes? Mappen præsenterer data og fakta, som kan benyttes i udregninger og vurderinger af den mest klimavenlige og omkostningseffektive individuelle varmeforsyning. Med mappen ved hånden vil rådgivere og konsulenter også kunne besvare de fleste spørgsmål fra kunder og samarbejdspartnere. Disse kan også have glæde af mappens produktblade. LPG - en del af løsningen 1

2 Om LPG: Liquefied Petroleum Gas (flaskegas) Karakteristika LPG er flydende gas under tryk og kendes i Danmark under navnet flaskegas. LPG bruges som betegnelse for de to lette kulbrinter propan og butan. Den flydende gas er et naturligt biprodukt ved udvindingen af naturgas og olie. Ved naturgas udskilles den flydende gas gennem et udskilningsanlæg. Ved raffinering af råolie inddeles olien i flydende gas, benzin, diesel og fyringsolie gennem krakningsprocesser. LPG udgør cirka 5% af den samlede råolie og anses for at være et topdestillat på linje med benzin. LPG er lugtfri. Der tilsættes dog et lugtstof (mercaptaner), så eventuelle udslip altid spores. Produktion Globalt set genereres cirka 66% LPG fra naturgas, mens cirka 34% kommer fra råolie. I Danmark kommer størstedelen af al LPG fra råolien i Nordsøen. Som et naturligt biprodukt er det vilkåret for LPG, at hvis den ikke benyttes som energikilde, så går den til spilde. Så længe der produceres olie og naturgas, er der også LPG. -udledning: Ren energibetragtning LPG: 234 g/kwh Fyringsolie: 266 g/kwh Elværkskul: 342 g/kwh Distribution Den flydende gas LPG distribueres enten i cylindere (2-33 kg) eller tankbiler (fra 500 kg til 11 tons). Fordi LPG er flydende og har et håndterbart tryk, er den nem at transportere og opbevare. LPG-nøgletal Propan Butan Kemisk struktur C3H8 C4H10 Kogepunkt -42 C -0,5 C Tryk ved 15 C 6,4 bar 0,8 bar Vægtfylde væske 0,58 kg/l 0,6 kg/l Vægtfylde damp 2,00 kg/m 3 2,5 kg/m 3 Nedre brændværdi 46 MJ/kg 12,78 kw/kg Øvre brændværdi 50 MJ/kg 13,89 kw/kg -udled. g/kwh 234 g/kwh Gasserne er blandbare og mikses ofte, da ren butan ikke har ret højt tryk ved lave temperaturer. LPG - en del af løsningen LPG I 02

3 Et historisk overblik LPG, flaskegas, Kosangas, flydende gas. Kært barn har mange navne. LPG har været brugt i Danmark i over 100 år. Nedenfor følger en historisk gennemgang tallet 1700-tallet 1800-tallet 1910 erne 1920 erne Den engelske præst John Clayton finder ud af at benytte beholdere af svineblærer til at opbevare gas lavet af kulholdige skifersorter. Skotten William Murdoch bygger som den første et gasværk for at benytte gas til belysning. Han eksperimenterede med at benytte kulgas til lamper. Husholdningerne i Paris og omegn benytter gas i husholdningen. Under Første Verdenskrig kører droskerne i Oslo med gasbeholdere på taget. Husholdningerne i Danmark får leveret kulgas gennem gasledninger - som kan være op til flere kilometer lange, med stort gasspild til følge. Ovnbygmester Terkild Andersen Nellemose finder med inspiration fra Tyskland ud af i stedet at benytte flasker til at levere gas til forbrugerne. det er dog stadig meget tunge gasflasker erne Den lette propangas, der ellers kun har været kendt i Sydamerika, bliver introduceret i Danmark og vinder hurtigt udbredelse. Med den lettere gas bliver gasflaskerne også lettere og mere håndterbare. I 1932 bliver den første fyldestation bygget i Nykøbing Falster. Samme år kommer den første bekendtgørelse om flaskegas i dansk lovgivning. I 1938 er der ca flaskegasanlæg i Danmark under navnet Dansk Flaskegas Co erne 1950 erne Udviklingen går stærkt. I 1945 er der cirka flaskegasanlæg i Danmark. Flere danske gasselskaber ser dagens lys, bl.a. Singers Gas og Dalsø Gas. Senere kommer også Shell, Nordisk Flaskegas, Dansk Propan, Hydro Gas og Q8. Udviklingen går rivende stærkt. Flaskegassen bliver den bærende energikilde for husholdningerne. På landet skifter man fra tørv og brænde til flaskegas, og i byen skiftes kulgassen ud med flaskegas. I 1950 er der installeret cirka flaskegasanlæg i Danmark. Op igennem årtiet bliver det mere og mere almindeligt med gaskomfurer i hjemmene. Gasværkerne omstiller fra kulgasproduktion til spaltgas, vandgas, olie, pyrolysegas eller propangas. Dansk Flaskegas Co. skifter navn til Kosangas. LPG - en del af løsningen LPG I 03

4 1960 erne Med den øgede velstand bliver det nu helt almindeligt med en gasovn i alle private hjem. I 1960 er der cirka flaskegasanlæg i Danmark. Men i dette årti vender udviklingen, og flaskegassalget til private husholdninger er ikke længere stigende. Danskerne får i stedet oliefyr og elkomfur i hjemmet. Til gengæld begynder LPG at blive anvendt som tankgas i landbrugs-, håndværksog industriproduktion på land og i by. Særligt den hastigt voksende industri har brug for flaskegassen. Blandt andet bliver ukrudtsbrænderen til traktorer og flaskegasanlæg til korntørring introduceret. Også den voksende byggesektor benytter den transporterbare flaskegas, især til opvarmning og til udtørring af nybyggeri. Det muliggør vinterbyggeri. Med stigende fritid og ferielyst tager også fritidsdanskerne flaskegassen til sig - særligt i form af primusanlæg til camping. Der bliver desuden i dette årti indført nye og strenge regler, herunder vejledning samt kontrol med gasflaskerne og eftersyn af gasanlæggene erne I 1977 er der kun to flaskegasselskaber tilbage i Danmark - hver med cirka 50% af markedet, Kosangas og BP Gas. Som noget nyt kan man nu købe en kombination af gas til kogeplader og elektricitet til ovnen. Flere og flere biler kører på LPG - kaldet autogas - helt frem til 1990, hvor forhøjede afgifter betyder enden på gasbiler i Danmark. I en række europæiske lande er der dog stadig den dag i dag gasbiler på vejene - blot i Tyskland er der i dag erne I 1982 kommer naturgassen på markedet og erstatter langsomt flaskegassen flere steder i industrien. i 1989 bliver Kosangas købt af BP Gas. BP frasælger dog tankgasdelen til Primagaz, som bliver etableret i 1990 som et rent tankgasselskab erne LPG er en integreret del af en række landbrugs- og industriprocesser: autolakering, glaspusteri, gaffeltrucker, storkøkkener, tagdækning, jern- og metalstøbning, skæring, lodning, glassmeltning, varmeretning, hærdning, tørring, emballagekrympning og meget mere. Hos private bliver LPG stort set udelukkende anvendt til fritidsbrug: gasgrill, gaskomfurer, mobile gasovne, terrassevarmere, campingblus og ukrudtsbrændere. LPG - en del af løsningen LPG I 04

5 det kraftigt faldende marked har forårsaget en konsolidering i markedet. De store olieselskaber har traditionelt haft en gasafdeling, men har i flere tilfælde valgt at frasælge, og antallet af gasudbydere består nu af få store udbydere, herunder Primagaz. i 1999 overtager Primagaz Q8's flaskeforretning. Primagaz udvider sortimentet og sælger nu både tank- og flaskegas. i 2001 overtager Primagaz Dahl Gas' flaskeforretning erne I 2010 overtager Primagaz Statoils tankgasforretning. Nye teknologier til individuel varmeforsyning introduceres med høj virkningsgrad og effektiv energiudnyttelse. Primagaz moderselskab, SHV Gas, investerer mange ressourcer i at udvikle bio-lpg, som på længere sigt skal erstatte det fossile LPG. Primagaz søsterselskab i England, Calorgas UK, indgår en aftale med virksomheden Ceres Power om udvikling af brændselsceller, der skal benytte LPG som brændsel. Primagaz er en del af et EU-finansieret "smart grid"-projekt på Bornholm. Kilder: Hanne Thomsen & Niels Løgager Nielsen 2003; FDM.dk; Nive.dk; Primagaz. LPG - en del af løsningen LPG I 05

6 LPG - teknologier LPG muliggør umiddelbar høj energitilførsel. Det giver en god energieffektivitet, som udnyttes i en række teknologier til: Rumopvarmning» Gasvarmepumper (Gas Heat Pump - GHP)» Kraftvarmeanlæg (Combined Heat and Power CHP)» Gasfyr» Strålevarmere» Kalorifereanlæg (direkte indfyret) Vandopvarmning» Gennemstrømningsvandvarmere (kondenserende) Transport» LPG-gaffeltruck» Injicering i dieselmotorer» Direkte drift i benzinmotorer» Varmluftballoner» Brændselscelleteknologi Polen har mere end 2 millioner biler på LPG og mere end gastankstationer. Procesenergi» Gaskomfurer» Gasovne, glasovne div. teknologier» Tørrerier» Metal-støbeprocesser» Sprøjte- og tørrekabiner til industrilakering» Korntørringsanlæg» Gennemstrømningsvandvarmere (hedt vand op til 85 C). LPG - en del af løsningen LPG I 06

7 En række af vores nabolande benytter LPG langt mere, end vi gør i Danmark. Det gælder f.eks. England, Holland, Tyskland og Belgien. LPG benyttes i dag af flere end 120 millioner europæere. Det dækker i dag cirka 1,6% af Europas totale energiforbrug. I Danmark dækker LPG 0,4% af den samlede energiforsyning. Vi benytter kun cirka en tredjedel af den LPG, der produceres i Danmark - resten eksporteres. LPG - en del af løsningen LPG I 07

8 LPG og miljøet Intet miljøsvineri Mange olietanke bliver utætte med årene. Det giver risiko for udsivning af olie og dermed forurening af jorden omkring tanken. LPG-tanke tjekkes årligt, og derfor opdages en eventuel skade hurtigt. Som noget nyt er det endda muligt konstant at fjernovervåge tankene - og give alarm ved uregelmæssigt forbrug (evt. lækage). Samtidig forurener LPG hverken jord eller vandløb, da den ikke indeholder giftige bestanddele. Det er en gas, som straks fordamper - og som i øvrigt opdages nemt, fordi gassen er tilsat et lugtstof. Læs mere på Ingen forurening LPG forurener ikke. Den er både blyfri og giftfri, og den indeholder ingen tungmetaller og næsten ingen svovl. Ved normal, fuldstændig forbrænding er forbrændingsprodukterne kun kuldioxid og vanddamp. Det betyder, at LPG kan anvendes ved direkte indfyring såsom strålevarme samt ved forskellige tørreprocesseer, herunder korntørring. Der er også kun lille udledning af NO X. Mindre transport LPG er nemt at opbevare og transportere. Det leveres med cylindere eller tankbiler. LPG-tanke skal i princippet kun fyldes én gang om året, hvor olietanke skal fyldes to gange. Dette skyldes både nye teknologier med høj virkningsgrad og det faktum, at energiindholdet i LPG per kg er højere end i olie. Hvad angår transport, er der dermed også rigtig god ræson i, at danskerne udskifter deres olietanke og -fyr med LPG-teknologi frem for nye oliekedler. LPG - en del af løsningen LPG I 08

9 LPG og sikkerhed, æstetik og praktik Sikkerhed LPG-tanken er sikker i brug. LPG-tanke tjekkes årligt. Enhver lækage opdages hurtigt, fordi gassen er tilsat et lugtstof. Der er ingen risiko for, at gastanken eksploderer, hverken over eller under jorden. Tanke over jorden er omfattet af fastsatte afstandsregler og skal være monteret med påkørselspæle. Æstetik Nogle har måske set de LPG-tanke, som mange sydeuropæere har i deres baghave. Det er traditionen i nogle lande - og den løsning kan man naturligvis også vælge i Danmark. Men de fleste vælger nok den samme løsning som med fyringsolien: Den nedgravede tank, som gemmes væk for omverdenen på samme måde som olietanke, men uden fare for udslip og miljøkatastrofe. Infrastruktur LPG er i dag tilgængelig på Danmarks to raffinaderier. LPG en distribueres i tankvogne - på samme måde som fyringsolie, og det er forholdsvis let at skalere logistikken ved et evt. øget forbrug. Det er i dag kun 40-45% af den producerede LPG, der anvendes på hjemmemarkedet. Den resterende del afsættes på det internationale marked. Gastanken - praktisk og teknisk som oliefyret LPG-teknologierne forudsætter en gastank - placeret oven på jorden eller nedgravet. Rent praktisk og teknisk minder LPG-tanken og olietanken meget om hinanden. Olietanke nedgraves i haven og ejes typisk af kunden. Nye tanke er glasfibercoatede og har en levetid uden tilsyn på 40 år. Hvis man modtager fyringsolie fra en leverandør, der er medlem af EOF, er man automatisk forsikret i den nedgravede tanks levetid. Flere kommuner oplever dog stadig, at defekte tanke skaber problemer år efter, der er ryddet op efter et olieudslip. Oliefyret installeres inden for i husstanden i den forbindelse kan der være lugtgener. Olietanken placeres enten udendørs eller indendørs og har en størrelse mellem og liter. LPG-tanke kan enten nedgraves i haven eller placeres oven på jorden. Der er skrappere krav til gastankene, der oftest er LPG-leverandørens ansvar og en del af den samlede pakke. LPG er under tryk, og derfor skal myndighederne med mellemrum syne tankene. Dette gælder dog ikke for nedgravede tanke. LPG kan anvendes på kondenserende gaskedler, der hænges op på væggen indenfor på samme måde som naturgaskedler. LPG kan også anvendes på gasvarmepumper, hvor der findes modeller til enten uden eller indendørs montage. LPG - en del af løsningen LPG I 09

10 Dimensioner for nedgravede gastanke Horisontal Bredde Længde Dybde inkl. Fundament Total vægt i mm i mm fundament i mm i mm (BxLxH) i kg liter x900x liter x3.400x cement liter x5.000x cement LPG - en del af løsningen LPG I 10

11 Dimensioner for Overjordiske gastanke Horisontal Bredde Længde i mm i mm liter liter liter liter liter liter liter LPG - en del af løsningen LPG I 11

12 Fremtiden: Bio-LPG Udvikling af bio-lpg Primagaz moderselskab, SHV Gas, investerer mange ressourcer i at udvikle et alternativ til LPG, der er både fossilfrit og omkostningseffektivt. Bio-LPG er, ligesom det fossile propan, et biprodukt fra produktionen af en anden energiressource. Det fossile LPG er et biprodukt af olie- og naturgasudvindingen. Bio-LPG er et biprodukt fra produktionen af bio-diesel og bio-ethanol. Derfor vil et øget udbud af andre bio-brændsler også øge udbuddet af bio-lpg. Det er forventningen, at bio-lpg inden for en årrække vil blive introduceret som en direkte erstatning for LPG. Den største udfordring - som må og skal løses - er, at den vedvarende gas skal v ære til at betale for forbrugeren. LPG bliver fossilfrit og stadig omkostningseffektivt En god investering En overgang til bio-lpg vil kunne ske uden ændringer i den eksisterende installation. Bio-LPG vil have de samme karakteristika som fossilt LPG. Det vil sige, at investeringer, der foretages i dag, ikke er kortsigtede - men vil være til gavn også på lang sigt og i en fremtid uden fossile brændsler. LPG - en del af løsningen LPG I 12

13 Hvad er en gasvarmepumpe? En gasvarmepumpe fungerer som et "omvendt køleskab". Der findes forskellige processer. Fælles for dem er, at væske (arbejdsmediet) fordampes i fordamperen ved hjælp af energi fra naturen, og at temperaturen forøges til et brugbart niveau ved hjælp af anden energi (LPG). I en absorptionsvarmepumpe sker det eksempelvis med en gasbrænder (termisk energi). Arbejdsmediet i en absorptionsvarmepumpe er en blanding af to stoffer. I løsningen fra Primagaz er det et lukket kredsløb med vand og ammoniak. Med gasvarmepumper kan en større maskinfabrik, der i dag anvender liter olie, i fremtiden kunne nøjes med 12 tons LPG og herved spare samfundet for over 40 tons årligt. Fakta om gasvarmepumpen» Bygger på absorptionsprincippet med en kondenserende kedel, der driver absorptionsprocessen. Selve varmepumpekredsløbet er lukket og drives på en blanding af vand og ammoniak» Har gode virkningsgrader, selv ved meget lave temperaturer» Udnytter op til 50% af den vedvarende energi fra luften» Har top-energieffektivitet på 165%» Sikrer energieffektivitetsniveauer på mere end 145% selv ved -7 C» Garanterer konstant ydeevne - minimalt behov for backup-systemer, som nedsætter sæsonudsving i energieffektivitet» Gasvarmepumpen fås til både luft/vand og jord/ vand. Begge modeller kan monteres udendørs (eksempler og tal i denne publikation vedrører alle luft/vandgasvarme-pumper). LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 13

14 Hvem har glæde af en gasvarmepumpe?» Område 4, som er uden tilslutningsmuligheder til fjernvarme» Etageejendomme, offentlige bygninger, små og mellemstore virksomheder» Fra 2012: Private husholdninger» Ejendomme/bygninger, hvor man ønsker at bevare radiatoranlæg» Ejendomme/bygninger med plads til en eller to 5 m 3 LPG-tanke gerne nedgravet (L x H x B mm)» Ejendomme/bygninger, hvor man ønsker at frigøre plads inden døre Gasvarmepumpen er særligt velegnet til større bygninger i Område 4, for eksempel byggeri eller renovering af:» Flerfamilieshuse» Kontorer, offentlige administrationer, lagre» Fabrikker og værksteder» Hoteller og restauranter» Ejendomme/bygninger med et nuværende olieforbrug på liter årligt» Ejendomme/bygninger, hvor man ønsker en normal fremløbstemperatur på maks. 60 C ved centralvarmeproduktion» Både nybyggeri og energirenovering» Bygninger fra 500 m 2 til m 2 En LPG-varmeløsning med 1-6 gasvarmepumper kan substituere: Oliekedler med liter fyringsolie svarende til et energibehov på kwh per år. Herved spares over 40% på tilført energimængde, og -udledningen mere end halveres. Bevarer mulighed for radiatorer Med fremløbstemperaturer på op til 65 C er det med gasvarmepumpen muligt at genanvende eksisterende radiatoranlæg. Det er en fordel for brugere, der ønsker varmepumper, men ikke ønsker eller ikke har råd til etablering af gulvvarme. Mindre pladskrævende indendørs Størstedelen af den varmegenererende installation ved LPG-teknologierne er placeret udendørs. Det kræver, at der er plads til og mulighed for at placere eller nedgrave en LPG-tank. Til gengæld frigør det plads inden døre. Ofte vil en varmekælder eller et varmerum helt kunne sløjfes i forbindelse med omlægning til LPG. LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 14

15 Effektivitet Gasvarmepumper har høje virkningsgrader - og i særlig grad høj effekt, fordi gassen er primær energikilde. Eksemplet nedenfor viser virkningsgrad og effekt fra Katalog for Standardværdier i et Dansk Standard Hus defineret som et årligt forbrug på kwh varme og kwh varmt vand. Brændsel *Udstyrs- Tilført kwh Tilført i kwh -virkningsgrad til 1 kwh varme effekt DSH Konventionelt oliefyr*** fyringsolie 0,75 1, Kondenserende oliefyr fyringsolie 0,98 1, Elvarmepumpe (luft/vand) el 3,20 0,31 (0,78)** Kondenserende gaskedel Naturgas 0,98 1, Kondenserende gaskedel lpg 0,98 1, Gasvarmepumpe (luft/vand) LPG 1,50 0, * Iht. Energistyrelsens Katalog for Standardværdier GVP iht. EN ** Bemærk, at fyringsolie, naturgas og LPG er primær energiforsyning. El er sekundær energiforsyning, bl.a. baseret på kul som primær energiforsyning. I henhold til virkningsgraden på kraftværkerne bør værdien 0,31 derfor divideres med 0,40, hvilket giver 0,78 kwh i tilført energi. *** Ikke kondenserende oliefyr. -udledningen i et dansk standard hus LPG gasvarmepumpe (GVP) El-varmepumpe Kondenserende naturgaskedel Kondenserende oliefyr Konventionelt oliefyr* kg pr. år kg pr. år kg pr. år kg pr. år kg pr. år Diff.: Iht. Energistyrelsen er et dansk standard hus forbrug på i alt kwh Kilde: CO2 udledning pr. brændselstype: Energistyrelsen Energi statestik 2009 Virkningsgrad: Energistyrelsen katalog for standardværdier - GVP iht. EN * Ikke kondenserende oliefyr. Varmeteknologiers effektivitet Varmeteknologi Oliefyr Elvarmepumpe Elvarmepumpe Gasvarmepumpe (luft/vand) (jord/vand) (luft/vand) Tilføres primær energikilde direkte Ja Nej Nej Ja Høj effektivitet Nej Ja Ja Ja Høj effektivitet ved lave Nej Nej Ja Ja temperaturer < 0 C God effektivitet ved Nej Nej Nej Ja varmtvandsproduktion LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 15

16 Gasvarmepumpers virkningsgrad Gasvarmepumper: Virkningsgrader ved forskellige fremløbstemperaturer og udetemperaturer Virkningsgrad 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 35 C 40 C 45 C 50 C 55 C 60 C 65 C 1,00 0,90 0, Udetemperatur C Fremløbstemperaturer T Amb [ C] 35 C 40 C 45 C 50 C 55 C 60 C 65 C -12 1,31 1,34 1,27 1,19 1,11 1,03 0,99-5 1,49 1,51 1,41 1,31 1,22 1,14 1,06 0 1,60 1,57 1,49 1,40 1,31 1,21 1,13 1 1,62 1,57 1,50 1,43 1,32 1,22 1,14 2 1,64 1,58 1,52 1,46 1,34 1,22 1,16 3 1,64 1,59 1,53 1,47 1,36 1,24 1,18 4 1,64 1,59 1,54 1,49 1,37 1,26 1,19 5 1,64 1,60 1,55 1,50 1,39 1,28 1,21 6 1,65 1,60 1,56 1,52 1,41 1,30 1,23 7 1,65 1,61 1,57 1,53 1,43 1,32 1,25 8 1,65 1,61 1,58 1,54 1,44 1,34 1,26 9 1,65 1,62 1,58 1,55 1,45 1,36 1,28 Minimum dimensioneringstemperatur i Danmark Gennemsnitlig temperatur i de tre koldeste måneder i Danmark Gennemsnitlig temperatur over året LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 16

17 -udledning Gasvarmepumpen har meget lav -udledning sammenlignet med alle andre varmeteknologier på markedet uden for de centrale forsyningsnet. Ved nybyggeri kan varmeanlæg dimensioneres, så de producerer varme med en -udledning helt ned til 155 g/kwh. * Iht. Energistyrelsens Energistatistik 2009 ** Ikke kondenserende oliefyr Brændsel *Emission -emission Ekstra -emiskg /kwh pr. kwh varme sion ift. LPG GVP Konventionelt oliefyr** fyringsolie 0,266 0, % Kondenserende oliefyr fyringsolie 0,266 0,271 74% Elvarmepumpe (luft/vand) El 0,567 0,177 14% Kondenserende gaskedel Naturgas 0,205 0,209 34% Kondenserende gaskedel LPG 0,234 0,239 53% Gasvarmepumpe (luft/vand) LPG 0,234 0,156 -udledning pr. kwh varme Gasvarmepumpe El-varmepumpe Kondenserende naturgaskedel Kondenserende oliefyr Konventionelt oliefyr* 156 g/kwh 177 g/kwh 209 g/kwh 271 g/kwh 355 g/kwh Iht. Energistyrelsens Energistatistik 2009 * Ikke kondenserende oliefyr Varmeteknologiers effektivitet og belastning af klima og miljø Varmeteknologi Oliefyr Luft til vand Jord til vand Luft til vand elvarmepumpe elvarmepumpe gasvarmepumpe Benytter vedvarende energi Nej Ja Ja Ja Miljømæssig bæredygtighed Nej Ja Ja Ja Lavere -udledning end Nej Nej Nej Ja 160g/kWh varme LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 17

18 Ideelt i kombination med vedvarende energi Indtil den vedvarende energi kan lagres, er det nødvendigt at kombinere den med andre energiressourcer. LPG er særligt kompatibelt med solvarme. Gassen er hurtig og fleksibel - med minimalt energispild til følge. På den måde bidrager LPG til, at den vedvarende energi leder til det reelle energisparepotentiale, som er til stede. Vedvarende energi i kombination med andre energikilder Kombinationen af LPG-varmepumpe og solvarme kan yderligere nedbringe -udledningen med 10-20%. Gasvarmepumpe i kombination med kondenserende gaskedel og solvarme Solvarmepanel Varmtvandsbeholder Gasvarmepumpe Kondenserende gaskedel Digital styring Solenergi kan i Danmark bidrage med cirka 20% af en bygnings årlige varmeforbrug. Gasvarmepumpen benytter 50% VE og tilfører dermed op til 40% vedvarende energi i det samlede regnskab (50% af 80% = 40%). Total vedvarende energi ved integration af solvarme og gasvarmepumpe: 60% LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 18

19 Økonomi - mindre industrivirksomhed Konvertering fra oliefyr til gasvarmepumper kan betale sig for store enheder i Område 4. Fyringsolieforbrug Årligt fyringsolieforbrug i liter Oliepris inkl. afgifter i kr. per liter 7,60* Årlig energiomkostning i kr Fyringsolie karakteristik Brændværdi fyringsolie i kw/liter 10,00 -udledning i kg/kwh 0,266 Nuværende kedel effektivitet Kedeleffektivitet 85% Brugsvandsandel 20% Graddage Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December Total årligt Graddage iht. DMI Bygningens varmebehov Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December Total årligt Månedligt varmebehov i kwh Månedligt brugsvandbehov i kwh Total varmebehov kwh LPG karakteristik Brændværdi af LPG i kw/kg 12,77 -udledning i kg/kwh 0,235 Årlige gens.-temperaturer og virkningsgrader Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December Total årligt Gennemsnitligt varmebehov i kw per time - 24/ Gennemsnitlig dag/nat temperatur DK ,08 1,79 3,14 7,59 11,73 14,56 17,04 17,09 13,90 9,61 6,14 2,95 8,97 Effektivitet, GVP v. varmeproduktion T flow 50 C 1,46 1,46 1,47 1,54 1,56 1,59 1,59 1,59 1,58 1,55 1,52 1,47 1,53 Effektivitet, GVP v. varmtsvandsprod. t. fremløb 70 C 1,10 1,10 1,15 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,20 1,10 1,20 Dimensionering GVP Dimensioring - sikkerhedsmargin 25% Nødvendig dimensioneringsstørrelse i kw 36 GVP konfigurator Varmeydelse pr. gasvarmepumpe v 2 C i kw 36 Nødvendige antal enheder (stk.) 1 LPG forbrug i kg Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December Total årligt LPG varme LPG brugsvand Månedligt LPG forbrug udledning i kg Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December Total årligt -udledning ved fyringsolie udledning ved LPG besparelse CO 2 -besparelse: 47% Energiomkostninger i DKK Årlige energiomk. Årligt fyringsolieforbrug liter 7,60 kr/liter* Årligt LPG forbrug kg 10,50 kr/kg* Besparelse i energiomkostninger i kr Besparelse energiomk.: 45% * Energipriser på et givent tidspunkt - efteråret 2010 inkl. afgifter ekskl. moms LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 19

20 Eksemplerne nedenfor viser tre forskellige bygningtyper (luft/vand-gasvarmepumpe). Eksempel 1: Et lille gartneri på 3000 m 2 der laver stiklinger En LPG-varmeløsning med otte gasvarmepumper kan substituere: Fueloliekedler med liter fuelolie svarende til et energibehov på kwh per år. Herved spares over 50% på tilført energimængde, og -udledningen bliver over 60% lavere. Eksempel 2: Et resort med 152 lejligheder En LPG-varmeløsning med seks gasvarmepumper kan substituere: Fyringsoliekedler med liter fyringsolie svarende til et energibehov på kwh per år. -udledningen bliver over 50% lavere og energiomkostningerne falder med 30%. Tilbagebetalingstiden på gasvarmepumperne er cirka 3 år. Eksempel 3: Et lille landhotel med 22 værelser En LPG-varmeløsning med to gasvarmepumper kan substituere: Fyringsoliekedler med liter fyringsolie. -udledningen bliver 53% lavere og energiomkostningerne falder med 37%. Tilbagebetalingstiden på Gasvarmepumperne er cirka 3,5 år. LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 20

21 Ideelt til det danske klima Gennemsnitstemperaturen i Danmark er 9 C. I vintermånederne er gennemsnitstemperaturen cirka 2 C. DMI temperaturstatistik Kilde: DMI Jan Feb Marts April Maj Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dec Gns ,6 3,8 8,2 12,7 13,7 14,9 15,2 13, ,8 9, ,7 0,5 1,1 5,6 11,3 12,8 17,4 16,9 12,6 12 5,3 0,7 8, ,3 4,3 7,3 12,8 15,6 17,1 19,7 14,7 7,2 4,3 0,2 9, ,4-1,1 3,5 7,1 11,4 15,8 18,2 17,8 14,1 6,7 6,7 3,9 8, ,2 2,2 3,7 7,9 11,3 13,6 15, ,8 9,7 5,5 4,1 8, ,7 0,3 1,5 7,6 10,8 14,1 17,3 15,5 14,5 11,1 6,3 2,7 8, ,9 0,5-0,2 6,1 11, ,8 17,1 16,2 12,2 8,1 7 9, ,2 6,1 9,3 11,5 16,1 15,7 16,8 12,9 8,7 5 3,7 9, ,1 4,6 3,6 7,4 12, ,6 16,5 12,9 9,6 5,9 2,6 9, ,8 4 9,4 11,5 13,9 17,2 17,4 14,1 7,9 7,3 0,8 8,78 Gns. 2,08 1,79 3,14 7,59 11,73 14,56 17,04 17,09 13,90 9,61 6,14 2,95 8,97» Gasvarmepumpens effektivitet ved 9 C og en fremløbstemperatur på 50 C er 155%» Gasvarmepumpens effektivitet ved 2 C og en fremløbstemperatur på 50 C er 146%» Ved dansk dimensioneringsminimum minus 12 C og en fremløbstemperatur på 50 C er effektiviteten 119%. Sammenlignet med konventionel kedelteknologi er effektiviteten højere ved alle udendørstemperaturer. Også i forhold til de eldrevne varmepumper er energieffektiviteten højere, når der tages hensyn til den primære energitilførsel. LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 21

22 Varmeteknologier - fordele og ulemper Nedenfor sammenlignes fordele og ulemper ved forskellige varmeteknologier med gasvarmepumpens fordele og ulemper. Varmeteknologi: Eldrevne varmepumper (luft/vand) Gasvarmepumper (luft/vand) Fordele:» Udnytter den vedvarende energi i luft- en eller jorden med energieffektivitet over 100%» Lav driftsøkonomi Fordele:» Udnytter den vedvarende energi i luften eller jorden med energieffektivitet over 100%» Lav driftsøkonomi» God økonomi ved lave udendørstemperaturer» Ingen bevægelige dele såsom kompressorer» Ingen støj fra kompressorer Ulemper:» Højt elektricitetsbehov. -udledning med nuværende energiforsyning: over 170 g/kwh produceret varme» Kræver langt borehul og dermed store etableringsomkostninger» Luft/vand-løsning lav effektivitet under 0 C» Støj fra kompressorer og fordamperblæser» Kølemiddel kan have stor indflydelse på den globale opvarmning» Dyr i anvendelse ved lave udendørstemperaturer Ulemper:» Benytter fossilt brændstof. -udledning dog under 160 g/kwh produceret varme» Støj fra fordamperblæsere» Kræver plads til nedgravning eller placering af gastank LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 22

23 Varmeteknologi: Oliefyr Gasvarmepumper (luft/vand) Fordele:» Lave investeringsomkostninger Ulemper:» Høj -udledning g/kwh produceret varme» Livstidsomkostninger høje» Risiko for miljøforurening via olieudslip fra tanke» Effektivitet lavere end 100% Fordele:» -udledning under 160 g/kwh produceret varme» Livstidsomkostninger lave» Ingen miljøforurening ved udslip» Tilbagebetalingstid på 3-5 år Ulemper:» Benytter fossilt brændstof. -udledning dog under 160 g/kwh produceret varme» Støj fra fordamperblæsere» Kræver plads til nedgravning eller placering af gastank Varmeteknologi: Kondenserende gaskedler Gasvarmepumper (luft/vand) Fordele:» Energieffektivitet omkring 100%» God effektivitet ved varmtvandsproduktion (kondensering)» Lave investeringsomkostninger Fordele:» Udnytter den vedvarende energi i luften med energieffektivitet over 100%» -udledning under 160 g/kwh produceret varme» Tilbagebetalingstid på 3-5 år Ulemper:» Ingen brug af vedvarende energi» Høje driftsomkostninger Ulemper:» Etableringsomkostning høj LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 23

24 Referencer Gasvarmepumper Gasvarmepumper er stadig stort set ukendte i Danmark. Det første og eneste danske anlæg er installeret på Hvidovre Stadion. Leverandøren af gasvarmepumper i Danmark er den italienske virksomhed Robur, som de seneste år har leveret mere end anlæg fordelt over hele verden. Fordeling: Østrig 75 Belgien 67 Kroatien 129 Tjekkiet 24 Danmark 3 Tyskland 580 England 39 Grækenland 56 Holland 247 Ungarn 31 Irland 6 Italien Norge 3 Polen 7 Rumænien 40 Spanien 51 Schweiz 26 Tyrkiet 443 Andre 342 LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 24

25 Hvad er et minikraftvarmeanlæg? Den eneste forhandler af minikraftvarmeanlæg i Danmark er den danske virksomhed EC Power. Anlægget fra denne virksomhed bygger på en gasmotor, som driver en vandkølet generator, der styringsmæssigt er optimeret til kraftvarmeproduktion samt lagring af varme. Dette betyder meget høje virkningsgrader. Desuden giver styringsmodulet mulighed for at integrere el-produktionen i det kommende nationale smart grid. Der vil ofte være behov for at tilkoble andre teknologier til at supplere kraftvarmeløsningen. 3 x 400 V El-net Forbrugsmeter 3 x 400 V - Bygningsinstallation Kontrol Panel 230 V Q-netværk EC Power leverance Ikke EC Power leverance Fremløb - hovedstreng Q 40/50 Varmefordeler Q Q-netværk Q Reg.* T-set Kedelstyring * -T-set < T-Reg Varmelager 2 Power Unit Supplerende varmekilde Retur - hovedstreng Fakta om minikraftvarmeanlæg» Har omtrent samme størrelse som almindelige centralvarmekedler og kan forsyne en bolig, offentlig bygning eller virksomhed med strøm og varme.» Den integrerede energikilde producerer el og varme på forbrugsstedet. Der er dermed intet transmissionstab på varmen og ingen udgifter til transport.» Driftstid på minimum timer inden større reparationer og et serviceinterval på timer afhængig af anlægstype - derved stor driftsstabilitet.» Beregnet ud fra DIN , hvor varme har energifaktoren 1, og el har energifaktoren 2,7, vil der være en primær energifaktor på 146.» Anlæggene til rådighed på det danske marked producerer fra 6 til 100 kw el.» El-produktion 45% billigere end ved køb fra det danske el-net.» Ofte behov for at tilkoble andre teknologier til at supplere kraftvarmeløsningen.» Egnet til både nybyggeri og renovering. LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 25

26 Hvem har glæde af et minikraftvarmeanlæg?» Bygninger uden tilslutningsmulighed til fjernvarme» Bygninger med stort forbrug af både el og varme, f.eks. etageejendomme og offentlige bygninger, og virksomheder med stort vandforbrug, f.eks. svømmehaller, sportshaller, skoler, plejehjem og industrier» Bygninger med nuværende årligt elforbrug fra 130 MWh til 876 MWh» Bygninger med nuværende årligt varmeforbrug fra 290 MWh til MWh» Bygninger med flere blandesløjfer med mulighed for egen fremløbsstyring» Bygninger med plads til en eller to 5 m3 LPG-tanke - gerne nedgravet (L x H x B mm pr. stk.) LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 26

27 Effektivitet Minikraftvarmeanlæggene har høj effektivitet og gode virkningsgrader. Eksemplet viser effektivitet ved anlægget XRGI 20 fra EC Power LPG brændværdi 12,78 kw/kg Maks. dim effekt i kw LPG forbrug i kg pr. time Effektivitet el 31% 20 1,62 Effektivitet varme 62% 40 3,24 Effektivitet røggas 3,5% 2,3 0,18 Effektivitet i alt 96,5% 62,3 5,05 Ydelser, forbrug og virkningsgrad 80% 70% 60% 50% Indfyret effekt El-ydelse Varmeydelse El-virkningsgrad Varmevirkningsgrad kw 40% 30% 20% 10% 0% 77% 82% 90% 104% Wot 77% 82% 90% 104% wot Indfyret effekt i kw 27,43 33,96 42,69 49,85 52,38 El-ydelse i kw 6,41 9,01 12,24 15,14 16,20 Varmeydelse i kw 19,22 22,58 27,33 30,91 32,07 El-virkningsgrad % 23,38 26,53 28,67 30,36 30,92 Varmevirk.grad % 70,05 66,50 64,03 62,01 61,22 Eksemplet vedrører XRGI15 ved forskellige belastninger. Den samlede virkningsgrad ved maksimal belastning er 92,37 hvilket skal ses i relation til den generelle virkningsgrad for det danske el-net på 0,42 og på oliefyr på 0,85. LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 27

28 -udledning Der er lav klimabelastning, når el produceres i et LPG-baseret minikraftvarmeanlæg. Minikraftvarmeanlæg producerer el i kombination med varme og med en -udledning, der er mere end 50% lavere end den generelle -udledning fra det danske el-net. El produceret med LPG og et minikraftvarmeanlæg giver 244 g/kwh mod det danske el-nets udledning i 2009 på 567 g/kwh*. Nedenfor ses grafer, der viser den lavere -udledning. -udledning ved forskellige produktionsformer Naturgas - EC Power LPG - EC Power Affald - Danske kraftværker* Dansk gennemsnit* Kul - Danske kraftværker* 212 g/kwh 244 g/kwh 391 g/kwh 567 g/kwh 785 g/kwh * Dansk gennemsnit i henhold til Energistyrelsens Energistatistik for 2009 Årlig -udledning i tons El-produktion på kwh Varmeproduktion på kwh 42 tons 99 tons 90 tons LPG og minikraftvarmeanlæg fra EC Power 100 tons Kondenserende oliefyr og el fra el-nettet * I henhold til Energistyrelsens Energistatistik for 2009 OBS! Beregning er foretaget uden hensyntagen til supplerende varmekilder. LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 28

29 Økonomi Med minikraftvarmeanlæg er el-produktionen 47% billigere end ved køb fra det danske el-net. Det kan betale sig, når man har et stort el-forbrug som i nedenstående eksempel fra en mellemstor dansk svømmehal. Eksempel på minikraftvarmeanlæg (Model XRGI) ved driftstimer og fuld last XRGI20 XRGI15 El pris - køb 1,40 kr. 1,40 kr. Gaspris - køb 10,50 kr. 10,50 kr. Anskaffelsespris ,00 kr ,00 kr. Driftstimer / år PSO afgift 0,06 0,06 El-effekt Optaget effekt 64,5 48,4 Brændværdi 12,78 12,78 Gasforbrug pr. time 5,05 3,79 Varmeeffekt 40,00 30,00 Extern røggasveksler 7% 7% Extern røggasveksler 2,8 kw 2,1 kw Kedel virkningsgrad Gaskøb/time 53,01 kr. 39,75 kr. Varmepris 0,89 kr. 0,89 kr. Pris kw el 0,74 kr. 0,74 kr. Forudsætning: Varmen leveres til samme pris som fra en kedel Minimum forbrug - momentant XRGI20 XRGI15 El Varme 42,80 32,10 XRGI20 OBS: Beregning er foretaget uden hensynstagen til supplerende varmekilder. XRGI15 Besparelse pr. time (kr.) 12,02 9,01 Besparelse pr. år (kr.) , ,31 Tilbagebetaling (brutto timer) Tilbagebetaling (år) 2,14 2,67 LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 29

30 Elforsyning fordele og ulemper Nedenfor sammenlignes fordele og ulemper ved el-forsyning fra hhv. el-nettet og minikraftvarmeanlæg. Varmeteknologi El-forsyning fra nettet Gasvarmepumper (luft/vand) Fordele:» Altid tilgængeligt - høj oppetid» Intet vedligehold» Minimal investering Ulemper:» Høj el-pris - høje driftsomkostninger» Spændingskvalitet kan være dårlig i udkantsområderne» Høj gennemsnitlig -udledning Fordele:» Høj oppetid» Kan øge spændingskvaliteten i udkantsområder» Op til 45% lavere el-pris» Mulighed for at levere strøm til nettet smart grid» Lav -udledning: Den samlede løsning med el og varme kan nedbringe -udledningen med over 30% i forhold til el fra nette og et oliefyr» Tilbagebetalingstid på 3-5 år livstidsomkostninger lave. Ulemper:» Årligt vedligehold» Høj investeringspris LPG - en del af løsningen GASVARMEPUMPER I 30

31 Referencer minikraftvarmeanlæg Den danske forhandler af minikraftvarmeanlæg, EC Power, har de seneste år leveret mere end anlæg i Europa. Af disse kører cirka 100 anlæg i Danmark. De første anlæg har allerede rundet driftstimer uden anden service end det årlige servicebesøg. Eksempler:» Fanø - Hotel Fanø Badeland 3 anlæg installeret 2001» Nørre Nebel - SeaWest Attraktioner 5 anlæg installeret 2006» Hobro - Hobro Idrætscenter 3 anlæg installeret 2007» Skagen - Ruths Hotel 2 anlæg installeret 2006» Dragør - Plejehjemmet Enggaarden 2 anlæg installeret 2008» Søllested - Boye Tambour 1 anlæg installeret 1997 Minikraftvarmeanlæg er særligt velegnet til bygninger med stort vand- og el-forbrug, for eksempel byggeri eller renovering af:» Svømmehaller og idrætshaller» Skoler» Plejehjem, børnehjem og andre døgninstitutioner» Hospitaler, fødeklinikker og hospices» Flerfamilieshuse LPG - en del af løsningen MINIKRAFTVARMEANLÆG I 31

32 Energikonverteringstabel Gasolie Fuelolie Naturgas Fjv.vand LPG kwh MJ Mcal l kg l kg m 3 n m 3 kg 1) 1 kwh 1 3,600 0,860 0,100 0,084 0,091 0,089 0,090 0,025 0,0785 1) 1 MJ 0, ,239 0,028 0,023 0,025 0,025 0,025 0,007 0,0218 1) 1 Mcal 1,163 4, ,116 0,098 0,106 0,103 0,104 0,029 0,0910 2) 1 l gasolie 10,00 35,90 8, ,840 0,912 0,883 0,894 0,245 0,7850 2) 1 kg gasolie 11,90 42,70 10,20 1, ,084 1,050 1,064 0,291 0,9340 2) 1 l fuelolie 11,00 39,40 9,400 1,097 0, ,970 0,982 0,269 0,8640 2) 1 kg fuelolie 11,30 40,65 9,700 1,132 0,952 1, ,012 0,277 0,8870 2) 1 m 3 n naturgas 11,20 40,15 9,600 1,118 0,940 1,019 0, ,274 0,8790 3) 1 m 3 fjv.varmevand 40,70 146,5 35,00 4,081 3,431 3,720 3,604 3, , kg LPG (propan) 12,75 46,00 10,978 1,274 1,070 1,157 1,133 1,150 0, ) ISO/DIS ) Energistyrelsen 3) Afkøling = 35 C Energitabel for brændsler Brændværdier og -udledning iht. Energistyrelsen Brændværdier -udledning GJ/ton kw/kg Kg/GJ Kg/kW LPG 46 12,8 65 0,234 Fyringsolie 42,7 11,9 74 0,266 Fuelolie 40,65 11,3 78 0,281 Naturgas GJ/1.000 Nm 3 39,46 11,0 57 0,204 Elværkskul 24,6 6,8 95 0,342 LPG - en del af løsningen NØGLETAL I 32

33 Grafisk konverteringstabel kwh 11,20 0,090 3,600 0,089 0,085 0,100 0,278 m 3 naturgas 39,93 MJ/m 3 0,988 1,120 40,15 0,025 1,150 0,025 0,028 0,0217 MJ 1,010 46,00 11,30 12,74 40,65 0,870 kg fuelolie 40,4 MJ/kg 1,133 0,878 1,130 0,780 10,00 0,894 35,90 0,883 1,280 kg LPG (propan) 46 MJ/kg liter gasolie 35,9 MJ/l LPG - en del af løsningen NØGLETAL I 33

34 Links Branche initiativer» whylpg.shvgas.com» Brancheforeninger» SHV Gas virksomheder» Primagaz partners» LPG - en del af løsningen