Innovative mini-kv-installationsmuligheder i Danmark med kort tilbagebetalingstid

Transkript

1 Innovative mini-kv-installationsmuligheder i Danmark med kort tilbagebetalingstid Projektrapport Maj 2014 RAPPORT Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

2 Innovative mini-kv-installationsmuligheder i Danmark med kort tilbagebetalingstid Jan de Wit Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 2014

3 Titel : Innovative mini-kv-installationsmuligheder i Danmark med kort tilbagebetalingstid Rapport kategori : Projektrapport Forfatter : Jan de Wit Dato for udgivelse : Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s Sagsnummer : ; H:\739\35 Innovative mini-kv muligheder\rapport\rapport_final.docx Sagsnavn : Innovativ mini-kv, kort tilbagebetalingstid ISBN : Emneord : Kraftvarme, energieffektivitet, varmepumper

4 DGC-rapport 1 Indholdsfortegnelse Side 1 Projektets formål Konklusion Projektudførelse Udførelse De valgte anlæg Egnede anlægssegmenter Energistrømme for anlægstyperne CO 2 -beparelse Dimensionering, installation og drift Investering og tilbagebetalingstid Referencer Bilag Bilag 1: Anlægspræsentationer

5 DGC-rapport 2 1 Projektets formål Det har været projektets formål at anvise en række egnede anlægssegmenter og mulige anlægsudførsler, hvor mini-kv i Danmark kan installeres og drives med kort tilbagebetalingstid (< 5-6 år). Projektet estimerer også den afledte CO 2 -effekt. Projektet har også haft fokus på anlægsudførelser, hvor mini-kv-enhederne fungerer sammen med varmepumper og således sikrer, at også vedvarende energi (VE) nu indgår i varmeforsyningen Projektets rapportering/formidling skal give både energiselskaber og potentielle anlægsværter kendskab til egnede anlægssteder, mulige udførsler og de økonomiske forhold. Dansk Gasteknisk Centers (DGC) indsats i projektet er finansieret af de danske naturgasselskaber via Teknisk Chef Gruppe (TCG). Herudover har projektet fået arbejdsindsats fra anlægsleverandøren EC POWER og fra anlægsværterne.

6 DGC-rapport 3 2 Konklusion Projektet har vist, at det er muligt at etablere nye gasbaserede opvarmningssystemer, der for anlægsejer, samfund m.fl. indebærer fordele som: Kort tilbagebetalingstid (< 5 år) Integration af et betragteligt VE-forsyningselement Markante CO 2 -besparelser Høj brændselsudnyttelse. Det anlægskoncept, der bedst opfylder ovenstående, er de anlæg, hvor der installeres mini-kv-anlæg direkte kombineret med varmepumpeanlæg. Anlægssegmentet, hvor der kan opnås kort tilbagebetalingstid, er anlæg installeret på steder, hvor man betaler fuld afgift på såvel anvendt brændsel til opvarmning som indkøbt el. Dette vil sige institutioner, sportshaller, skoler, kommunale bygninger, visse hoteller mv., hvor opvarmning hidtil har været kedelbaseret. Opstillingsstederne, der præsenteres i denne rapport, dækker et hidtidigt årligt gasforbrug i området Nm 3 /år. Større anlæg kan komme på tale, hvis man installerer flere enheder. Producenten af enhederne har i 2014 netop lanceret en mindre model end de hidtidige, hvorved også mindre anlæg kan komme i betragtning. Anlægsinstallationerne egner sig godt til at blive taget hånd om på koordineret vis, enten som ESCO-model fra energiforsyningsselskaber/andre eller evt. i kommunalt/statsligt regi. Driftssikkerheden for anlæggene er god; der opnås for de fleste anlæg det forventede antal årlige driftstimer. Det aktuelle anlægskoncept har et modent teknologisk stade, hvad angår selve mini-kv-enheden, men også det udviklede, tilknyttede udstyr (styresystem, vandtilkobling, mv.) og det it-værktøj, der anvendes til dimensionering/udlægning af enhederne.

7 DGC-rapport 4 Der ligger naturligvis et afregningsmæssigt risikoelement i denne form for energiforsyning. Anlægskonceptet udnytter dog ikke nyere eller særlige politisk initierede ordninger for el- og gasafregning. Et risikoelement består i afvigende prisudvikling mellem fuldt afgiftsbelagt el og gas. Dette er undersøgt for de senere år og har i det lys ikke været risikobetonet. Et andet risikoelement er naturligvis service- og reparationsomkostninger; dette kan man budgetsikre kontraktuelt med anlægsleverandøren, hvilket fire ud af de fem undersøgte anlæg har gjort. Der eksisterer en administrativ barriere over tilmelding som egenproducent af el (til Energinet.dk), hvis man også på anlægget har solcelleanlæg. Der opererer man med i alt fem typer egenproduktion, og man kan ikke tilmelde sig i to kategorier, fx solcelle- samt brændselsbaseret KV-produktion). Man må da tilmelde sig som brændselsbaseret KV-anlægsejer og sikre sig, at produktionen fra både solcelle- og KV-installationen til enhver tid højst er lig elforbruget på installationsstedet, og der må ikke ske eksport på nogen af elfaserne. Der rettes en stor tak til de anlægsværter, der har deltaget i undersøgelsen. Alle anlæg beskrives kortfattet i selve rapporten, og de individuelle anlæg præsenteres uddybende i Bilag 1.

8 DGC-rapport 5 3 Projektudførelse 3.1 Udførelse Projektet er udført af DGC. Anlægsleverandøren EC POWER har bistået med anlægsdata og ved drøftelser af de af DGC udvalgte anlæg. EC POWER har eksisteret i en årrække og har et produktsortiment inden for mini-kv-anlæg i effektområdet 6-20 kw e. Firmaet er markedsledende i Danmark og på de nære eksportmarkeder inden for den nævnte effektklasse. Hovedparten af produktionen går til eksport på markeder, hvor afregningsforholdene for sådan produktion er særlig gunstig. Der er dog solgt og opstillet ca. 100 anlæg i Danmark - størstedelen heraf med naturgas som brændsel. På basis af drøftelserne med EC POWER har DGC identificeret en række danske anlæg. DGC har besøgt disse anlæg og har indhentet driftserfaringer og data mv. fra driftsansvarlige og/eller ejere, hvor det har været muligt. DGC står som ansvarlig for denne rapports indhold. Følgende DGCmedarbejdere har været aktivt involveret i projektarbejdet: Jan de Wit, Jytte S. Nielsen og Steen D. Andersen. For EC POWER har Martin Frydenlund og Jannik Brokær Lund beredvilligt deltaget. Eksempelvis er graferne i kapitel 7 udarbejdet af EC POWER. DGC retter en stor tak til de anlægsværter, der har deltaget i undersøgelsen. Alle anlæg beskrives kort i selve rapporten, og de individuelle anlæg præsenteres uddybende i Bilag De valgte anlæg Der er udvalgt i alt fem forskellige anlæg, beliggende henholdsvis på Sjælland og i Jylland. Der er udvalgt anlæg inden for plejehjemssektoren, forskellige skoler og en sportshal. Nogle af anlæggene har én minikraftvarmeenhed, mens andre har flere. Tre af anlæggene anvender varmepumper, der er installeret samtidig med minikraftvarmeanlægget. På flere af lokaliteterne er endvidere installeret sol-

9 DGC-rapport 6 varme og/eller solceller; dette er dog ikke nødvendigvis sket i tilknytning med mini-kv-enhederne mv. På Figur 1 ses en sådan mini-kv-enhed opstillet i kedelcentral. Figur 1 Mini-KV-enhed (forrest) opstillet i kedelcentral. På billedet ses også vandtilkoblingsboks (på væg) samt et varmelager og varmtvandsbeholdere (bagerst). Figur 2 viser forskellige opstillingssteder for varmepumperne. Varmepumper installeret udendørs Varmepumpe installeret i lysskakt Figur 2 Eksempler på placering af varmepumpe/varmepumper

10 DGC-rapport 7 De fem anlæg er følgende: Pleje- og omsorgshjem Enggården, Dragør. Her er opstillet to mini- KV-enheder med tilhørende vandtilkobling og buffertanke. På plejehjemmet er også installeret solcelleanlæg. Det nye anlæg erstattede mere traditionel gasopvarmning med et antal gaskedler i kaskadeinstallation. Vallekilde Højskole. Her er installeret en mini-kv-enhed i lille separat bygning, der tidligere var teknikrum for en vindmølle på stedet. Mini- KV-enheden arbejder sammen med en kondenserende gaskedel. Skolen har også installeret solvarme andetsteds. Hellebækskolen. Her har man valgt at installere to mini-kv-enheder med tilhørende varmebufferlager. Der er også installeret tre luft/vandvarmepumper, opstillet udendørs, umiddelbart uden for varmecentralen. Mini-KV-enhedernes drift er optimeret ift. varmepumperne. Centralen har også kondenserende gaskedler som varmemæssig backup og solcelleanlæg på tag. Fynslundskolen, Jordrup. Skolen har i forbindelse med renovering af varmecentralen erstattet traditionel opvarmning med kedel med en mini- KV-enhed og en luft/vand-varmepumpeenhed. Mini-KV-enheden er opstillet i varmecentralen og varmepumpen indendørs i værkstedsrum ved siden af varmecentralen. Ind- og udblæsning for luft til/fra varmepumpe er udført via gitre i væg. Mini-KV-enheden er forsynet med ekstra nedkøling af røggas via en kondenserende varmeveksler placeret umiddelbart, hvor røggassen forlader mini-kv-enheden. I varmecentralen er fortsat installeret to gaskedler som reserve-/spidslastvarmeforsyning. Ulstrup Sportshal. Sportshallens varmeforsyning er i efteråret 2013 blevet gennemgribende ændret. Der er etableret en ny varmecentral midt i sportshalsanlægget, hvor en mini-kv-enhed, en varmepumpe og en ny kondenserende gaskedel er opstillet. Mini-KV-enheden har en ekstra (kondenserende) røgkøler tilkoblet. Varmepumpen er af luft/vand-typen. Den tidligere kedelcentral fungerer nu alene som fordelingscentral/ kedelrum. Der er etableret varmebuffer lagre mv. for at sikre de bedste driftsbetingelser.

11 DGC-rapport 8 Alle anlæg er individuelt og nærmere beskrevet i rapportens Bilag 1. Her beskrives opstillingsstedet, teknisk opvarmningsudstyr, driftsstrategi og driftsdata. Investering og tilbagetilbagebetalingstid er angivet, og der er foretaget en beregning af den årlige CO 2 -besparelse for det aktuelle anlægskoncept på den aktuelle installation.

12 DGC-rapport 9 4 Egnede anlægssegmenter Varmeydelsen fra de anvendte mini-kv-enheder og varmepumperne matcher bedst institutioner, sportscentre, kontorbygninger og lignende. For at give størst værdi af elproduktionen fra mini-kv-enhederne skal de helst opstilles steder, hvor elprisen er høj og fuldt afgiftsbelagt. Dette vil eksempelvis sige institutioner skoler sportscentre og lignende en række kommunale/statslige bygninger hoteller, se note i tekst Det indkøbte brændsel er fuldt afgiftsbelagt, og derfor vil elproduktionen umiddelbart kunne anvendes til at fortrænge indkøbt (afgiftsbelagt) strøm. Det vil sige, at strømproduktionen typisk vil have en værdi omkring 2,25-2,50 kr./kwh. Hvis man producerer mere strøm, end der bruges i bygningen, kan den overskydende strøm i visse tilfælde eksporteres; dog vil betalingen herfor være ganske lav. Driftsformen for de anlæg, der præsenteres i denne rapport, er derfor sådan, at det hele tiden sikres, at der ikke sker el-eksport. Hoteller kan ifølge det oplyste opnå en vis grad af afgiftsreduktion; bedst driftsøkonomi for installation af anlæg opnås, hvor der ikke er så stor afgiftsreduktion. Den budgetmæssige usikkerhed, der kan siges at knytte sig til opstilling af disse anlæg, ligger i følgende parametre: 1. om de forventede driftstimer opnås 2. service- og reparations omkostninger for anlægget 3. forholdet mellem gas og elpris. I forbindelse med en tidligere undersøgelse /3/ af muligt mini-kv-potentiale mv. blev følgende overordnede tekniske anlægspotentialer fundet, se Tabel 1.

13 DGC-rapport 10 Tabel 1 Kategori gasområdet Restpotentiale Egnet anlægsstørrelse, gennemsnit MW e kw e Etageejendomme 62 17, Hotel og service 18 12, Døgninstitution 11 8, Kulturhuse 10 8, Antal mini-kvanlæg Etageejendomme er anført i Tabel 1 med et betragteligt teknisk potentiale. Her vil dog i de fleste tilfælde være tale om, at elafregning ikke er fælles, men derimod et individuelt anliggende, og da vil installation ikke være økonomisk gunstig, idet dette kræver fælles elkøb og afregning. Undersøgelsen /3/ baserer sig på varmegrundlaget for disse bygningstyper. Der er ikke sikkerhed for, at el-eksport ikke i perioder kommer på tale. Tallene i Tabel 1 må derfor ses som det teknisk maksimale, se nærmere i /3/.

14 DGC-rapport 11 5 Energistrømme for anlægstyperne På de anlæg, hvor der alene er installeret mini-kv-anlæg og spidslast/ reservekapacitet med gaskedel, vil der i forhold til tidligere fuld opvarmning med kedler nu være et øget gasforbrug til centralen, idet denne nu også producerer elektricitet. Den elektricitet, der produceres på centralen, erstatter naturligvis sædvanlig elproduktion leveret via eldistributionsnet. Brændselsforbrug til denne elproduktion spares. Samlet (regionalt/nationalt) vil der spares brændsel ved samproduktion af el og varme. Netop derfor er samproduktion (kraftvarme) generelt prioriteret fremfor separat produktion af el og varme. Der spares endvidere transmissions- og distributionstab ved decentral el- og varmeproduktion sammenlignet med kollektiv forsyning. Dette er dog ikke kvantificeret/godskrevet i eksemplerne her. I Danmark er en stigende del af elproduktionen baseret på VE; andelen var 43 % i Hovedparten af elektriciteten produceres dog fortsat på fossile brændsler, og en del heraf produceres fortsat på anlæg med lav effektivitet og uden samproduktion /2/. For anlæggene, der alene har installeret en mini-kv-enhed, produceres jo nu el og varme fra denne. Dette betyder, at gassalget faktisk er øget, i forhold til hvis centralen udelukkende havde været kedelbaseret. Med den el, der nu produceres helt lokalt, spares primærbrændsel andetsteds. På Figur 3 ses energibalancen for et af de valgte anlæg med både mini-kv og varmepumpe. Det ses, at en del af varmeleverancen (ca. 37 %) her er direkte baseret på VE via varmepumpen. Det ses også, at en betydelig del af elektricitetsproduktionen på mini-kv-enheden her går til drift af varmepumpen. Det samlede varme- og eludbytte fra installationen er betragteligt større end den indfyrede gasenergi grundet den nævnte VE andel. Alle værdier er angivet som energiindhold.

15 DGC-rapport 12 Figur 3 Et eksempel på energistrømme for et anlæg med både mini-kv og varmepumpe For de udvalgte anlæg gælder, at egenproduktionen af strøm på mini-kvenhederne på årsbasis dækker ca % af elektricitetsbehovet på installationsstedet. Spids- og reservelastkedlerne dækker nu typisk < 10 % af den årlige varmeproduktion.

16 DGC-rapport 13 6 CO 2 -beparelse For alle anlæggene i undersøgelsen er den årlige CO 2 -besparelse beregnet. Besparelsen er udregnet med et gasfyret kedelanlæg som reference. Havde referencen været et oliefyret anlæg, ville CO 2 -besparelsen have været større. Det har ikke på systematisk vis været muligt at få data for produktionen på eventuelle solcelle- eller solvarmeanlæg. Havde denne produktion været medtaget, ville CO 2 -besparelserne for det samlede energianlæg have været større. Under de individuelle anlægsbeskrivelser i Bilag 1 er for hvert anlæg beskrevet, hvorledes disse beregninger er foretaget. Resultaterne er gengivet i Tabel 2 herunder. Tabel 2 CO 2 -besparelse pr. år for anlæggene i undersøgelsen # Lokalitet Årlig CO 2 -besparelse Noter (ton/år) 1 Enggaarden ton/år 2 mini-kv-enheder, uden VP* 2 Vallekilde ton/år 1 mini-kv-enhed, uden VP* 3 Hellebæk Skole ton/år 2 mini-kv-enhed, med VP* 4 Fynslundskolen ton/år 1 mini-kv-enhed, med VP* 5 Ulstrup Sportshal ton/år 1 mini-kv-enhed, med VP* *VP = varmepumpe Det angivne span for CO 2 skyldes, at man her enten kan arbejde med gennemsnitstal (ca. 500 g/kwh e /1/) for sparet CO 2 -emission ved sparet elindkøb; dette er det lave tal i ovenstående. Eller, hvis man konkluderer, at der næppe stoppes en vindmølle på grund af en mini-kv-enheds aktuelle elproduktion, kan man i stedet for gennemsnitstal for emission anvende tallet 750 g/kwh e /1/, der gælder for anden produktion af strøm (= fossilt baseret produktion). Hvis man anvender denne værdi, får man det højeste tal i det angivne CO 2 - span. Der er i beregningerne taget hensyn til CO 2 -emissionen fra et eventuelt lokalt øget gasforbrug.

17 DGC-rapport 14 7 Dimensionering, installation og drift For at sikre god drift og kort tilbagebetalingstid er det ved dimensionering og udlægning af et nyt anlæg væsentligt at have adgang til gode data for installationsstedets el- og varmeforbrug. Det vil her være meget nyttigt både at have månedstal og også typiske ugeforbrugsprofiler, særligt på elsiden. Basis-ellasten er et væsentligt tal at kende. Disse data bruges til at vælge anlægsstørrelse, antal enheder (både mini-kv, varmepumpeenheder og varmelagertanke), så der opnås høje årlige driftstimetal med så høj last som muligt; en forudsætning for tilbagebetalingen. Som nævnt andetsteds er der ikke god betaling for el, der eksporteres; derfor styres KV-enheden, så dette ikke finder sted. Mini-KV-enheden kan modulere lastmæssigt mellem %; højeste elvirkningsgrad fås ved høj last, så dette skal tilstræbes en så stor del af tiden som muligt. Hvis denne elproduktion fører til en kortvarig overproduktion af varme, da vil denne kunne (korttids-) opbevares i varmelagertankene. De hyppigst anvendte tanke er i størrelsen liter; der installeres undertiden flere af disse. Hvis der installeres en eldreven varmepumpe, vil man jo hermed kunne påvirke elforbruget og dermed mange steder skabe mulighed for øget anvendelse og last på mini-kv-anlægget. Driftsprioriteten for anlæggene vil da kunne være som følger: Højeste driftsprioritet har mini-kv og varmepumpe. Hvis mini-kv-enheden går på dellast og til sidst forsat har for stor ydelse, fortsættes med varmepumpe alene og da baseret på indkøbt el. Gaskedlen har laveste driftsprioritet og kan på årsbasis ende med en varmeproduktion på mindre end 5 % af den leverede varme. På Figur 4 ses for et af anlæggene de månedlige varmeproduktionstal for henholdsvis mini-kv, varmepumpe og gaskedel.

18 DGC-rapport 15 Figur 4 Månedlig varmeproduktion på et af anlæggene; venligst stillet til rådighed af EC POWER For anlægget i Figur 4 er anvendt en mini-kv-enhed (XERGI 15) med en varmeydelse på ca kw, en varmepumpe med en varmeydelse på 13 kw og en gaskedel med en varmeydelse på kw. Det dimensionerende varmetab (ved minus 12 grader udetemperatur) er ca. 70 kw for dette anlæg. I Figur 5 er vist typiske driftsprofiler for dag og uge for et anlæg på et omsorgscenter/plejehjem (foto af skærmbillede fra enhedernes styrepanel). Eksempel på drift af mini-kv-enheden over døgnet Figur 5 Eksempel på drift af mini-kv-enheden over ugen Eksempler på driftsprofiler for henholdsvis dag og uge. De her viste profiler stammer fra drift på plejehjem/omsorgscenter. Andre driftsprofiler kan ses under de individuelle præsentationer i Bilag 1.

19 DGC-rapport 16 For de udvalgte anlæg gælder, at egenproduktionen af strøm på mini-kvenhederne på årsbasis dækker ca % af elektricitetsbehovet på installationsstedet. Eksempler på vandsidetilkobling kan ses på Figur 6 og Figur 7. Figur 6 En typisk installation med en mini-kv-enhed, kedel, koblingsboks og varmelager (figur venligst stillet til rådighed af EC POWER)

20 DGC-rapport 17 Figur 7 En installation, hvor der er anvendt flere mini-kv-enheder, og hvor varmelageret også er udvidet i forhold til eksemplet i Figur 6 (figur venligst stillet til rådighed af EC POWER) Der eksisterer en administrativ barriere over tilmelding som egenproducent af el (til Energinet.dk), hvis man også på anlægget har solcelleanlæg. Der opererer man med i alt fem typer egenproduktion, og man kan ikke tilmelde sig i to kategorier, fx solcelle- samt brændselsbaseret KV-produktion). Man må da tilmelde sig som brændselsbaseret KV-anlægsejer og sikre sig, at produktionen fra både solcelle- og KV-installation til enhver tid er under elforbruget på installationsstedet. Der må ikke ske eksport på nogen af elfaserne. Dette vil kunne begrænse størrelsen af solcelleanlægget i forhold til vanlig dimensionering. Som nævnt er der installeret solcelleanlæg på flere af de anlæg, der indgår i denne undersøgelse.

21 DGC-rapport 18 8 Investering og tilbagebetalingstid Anlægsinvesteringerne for anlæggene, der indgår i undersøgelsen, har været som anført i Tabel 3. Tabel 3 Anlægsinvesteringer, vist både med el- og varmereference Anlægstype DKK/kW e DKK/kW varme (mini-kv og VP) Uden VP ) Med VP (-) ) VP = varmepumpe 1) Pris alene baseret på varmydelse fra mini-kv-enhed 2) Desto større VP i installationen, desto lavere pris pr. kw Leveringsomfanget indeholder flere elementer end selve mini-kv- og varmepumpeenhed. En anlægsleverance kan fx omfatte: mini-kv-enhed, evt. med ekstra eksterne røgkølere styretavle for el- og driftsstyring vandtilkoblingsenhed vandbufferlagre (varmeakkumulering), ofte liter varmepumpeenhed(er), opvarmnings- og køleflader (VP) spidslast/reservekedel neutraliseringsanlæg for kondensat. Alle anlæg i undersøgelsen har en simpel tilbagebetalingstid på 5 år eller derunder. Dette indeholder både maskininvesteringer, service- og reparationsomkostninger og brændselsomkostninger mv. Visse af anlæggene har modtaget betaling for energibesparelser; dette er ikke indregnet i ovenstående investeringstal eller i angivelse af tilbagebetalingstiden. Budgetsikre tal for service- og reparationsudgifter kan opnås ved at tegne fuldt dækkende servicekontrakt på de vitale enheder i systemet.

22 DGC-rapport 19 Der kan næppe fås garanterede priser på el og gas over afskrivningsperioden for anlæggene. For en kortere periode fremad kan dog indgås fastprisaftaler eller lignende for gas og el. I Figur 8 er vist historiske data for afgiftsbelagt el og gas over en periode på 5 år. Ud fra disse historiske kurver ses, at el- og gaspriserne og forholdet derimellem har været ganske stabile i faste priser over denne periode. Figur 8 Historiske data for el- og gaspriser (fuldt afgiftsbelagte) for slutbrugere

23 DGC-rapport 20 9 Referencer /1/ Energinet.dk: Miljørapport 2012 /2/ Energistyrelsen: Årsrapport 2012 (tal og statistik) /3/ Mini- og mikrokraftvarme, Teknologi, potentiale og barrierer. DGCrapport, oktober 2006

24 DGC-rapport 21 Anlægspræsentationer Bilag 1 Plejehjemmet Enggaarden, Dragør Vallekilde Højskole Hellebækskolen Frydenlundsskolen, Jordrup Ulstrup Sportshal

25 ANLÆGSBESKRIVELSE Pleje- og omsorgscenter Enggården, Dragør Januar 2014 Beskrivelse af ny energicentral og beregning af CO2-besparelse Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf Fax

26 Pleje- og omsorgscenter Enggården Bebyggelsen, der er opført som tæt lav murstensbyggeri, rummer i alt 107 boliger og fællesfaciliteter. Bebyggelsen rummer også et stort professionelt køkken. Byggeriet har egen naturgasforsynet varmecentral. I varmecentralen er nu installeret et såkaldt minikraftvarmeanlæg. Der er endvidere installeret solceller på tag, ialt 3x6 kwe. Varmecentral og varmeforsyning Varmeforsyningen sker fra egen naturgasfyret central i hovedbygningens kælder. Rumopvarmning sker via radiatorer/konvektorer og varmtvandsforsyning via et antal varmtvandsbeholdere. Varmecentralen har tidligere udelukkende været udstyret med 4 gasfyrede kedler. Nu er der installeret to nye EC-Power-minikraftvarmeenheder til produktion af både el og varme. Der er som vist herunder også installeret en højeffektiv, kondenserende gaskedel samt en kedel til spidslast/reservevarmeforsyning. Varmecentralen tilses og passes af fagkyndig varmemester ansat på Enggården. Varmecentralen. Forrest de to EC-Power-enheder, bagerst t.v. den kondenserende og temperaturstyrende gaskedel. Bagerst t.h. ses spidslast/reservekedlen. Vandtilkoblingsbokse fra EC-Power er ophængt på væggen t.h. FAKTA OM KRAFTVARME Et kraftvarmeanlæg producerer både el og varme, såkaldt samproduktion. Ved samproduktion spares der primær-brændsel i forhold til separat produktion af el og varme. Derfor har samproduktion ved kraftvarme haft høj prioritet i Danmark, først på mange af de store kraftværker, siden på mange decentrale enheder opstillet på fjernvarmeværkerne. Når der spares brændsel opnås også en CO2-reduktion; denne CO2-besparelse er forsøgt bestemt for det helt aktuelle anlæg sidst i denne præsentation. Styring af fremløbstemperatur foretages over den kondenserende, højeffektive gaskedel.

27 Eksempel på elproduktion over et døgn fra en af enhederne. Det ses, at der her startes ca. kl. 05, at lasten reduceres efter kl. 19, og at enheden automatisk stoppes omkring midnat. Eksempel på produktion over ugen vist som gennemsnitslast pr. time. Dette vil her sige lav produktion om mandagen, stigende henover ugen til fuldlast hele dagen lørdag for den viste uge. Driftsstrategi mv. Fremløbstemperatur mv. styres fra den kondenserende kedel. De to EC POWER-enheders drift afpasses automatisk efter det aktuelle interne elbehov, således at det undgås at el eksporteres. Når el produceres til eget forbrug fortrænges indkøb af el, og værdien pr. produceret kwh er derfor høj for en institution som denne. El, der eksporteres via det offentlige net, får man meget lavere pris for. EC POWER-enhederne starter typisk om morgenen, når pleje- og omsorgshjemmets el-behov i forbindelse med køkkenanvendelse og andet øges. De kører typisk til omkring midnat, se eksempel herover. Kraftvarmeenhederne er fjernovervågede fra EC POWER. Der er tegnet en servicekontrakt, der sikrer fejlafhjælpning inden for et specificeret tidsrum. Alle målere er fjernaflæste. Der er separat gasmåler til henholdvis kedler og gasmotorer. Hver af EC POWER-enhederne har separat elmåler. Driftsøkonomi Varmecentralen har også før de nuværende EC POWER-enheder haft to forudgående minikraftvarmeenheder fra samme leverandør. Disse blev udskiftet, da de havde over timers drift hver bag sig. De nye enheder er udlagt til at have en samlet årlig elproduktion på ca kwh. Servicekontrakten dækker også udgifter i forbindelse med planlagt, uplanlagt service og vedligehold. Den simple tilbagebetalingstid er da omtrent 5 år for denne forholdsvis klassiske minikraftvarmeinstallation. Planlægning, indkøb og forhandling af servicekontrakt er foregået via Teknik & Miljø, Dragør Kommune. Dette er sket for at sikre gode priser og med sigte på installation i flere kommunalt ejede bygninger. Tekniske data, ydelse mv. Kraftvarmeenheder EC POWER XRGI 15 Varmeydelse (hver): kw El-ydelse (hver) : 6 15 kw Er installeret med EC POWER styretavle samt vandtilkoblingsboks. Buderus gaskedel SB615VM 310 (kondenserende) Ydelse: kw Rendamax 2700 gaskedel (ikke-kondenserende) Ydelse: kw Produktionsdata for EC POWER-enhederne i 2013 Produktion i 2013 Enhed 1 Enhed 2 Antal driftstimer h Elproduktion kwh Varmeproduktion kwh Gennemsnitslast ved prod. kw Driftstid af året % 81 77

28 CO 2 -besparelse Et minikraftvarmeanlæg producerer både el og varme. Den el, der produceres lokalt, skal så ikke længere produceres andre steder. Den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark er anvendt til beregning af CO 2 - besparelsen, ved at den el som minikraftvarmeanlægget producerer, nu ikke skal produceres på vanlig vis. Gennemsnitstallet for CO 2 -emissionen indeholder også den del af elproduktionen i Danmark, der foregår fra CO 2 -neutrale kilder som vindkraft, solceller, vandkraft og CO 2 -neutrale brændsler (halm, flis, biogas, affald mv.). Man kan argumentere for, at man næppe stopper en vindmølle, solceller eller dansk vandkraft-el grundet produktionen på minikraftvarmeenheden. Det vil højst sandsynligt være fossilt baseret produktion og formentlig de mere ineffektive anlæg af disse, der stoppes eller får skruet ned for lasten. Da ville man kunne tillægge produktionen på minikraftvarmeanlæggene væsentlig større CO 2 -værdi, helt op mod ca. 750 g/kwh ifølge Energistyrelsen. Man kan også anføre, at når el nu produceres og anvendes samme sted, skal den ikke transporteres via transmissions- og distributionsledninger i elforsyningen. Hermed spares et transmissionstab og dermed også den CO 2,der er medgået til produktion af den tabte el; dette er p.t. ikke talsat i nærværende beregning. Der skal naturligvis tages hensyn til, at der er et større gasforbrug på minikraftvarmeanlægget, end hvis gassen alene var gået til en kedel til varmeproduktion. Emissionen af CO 2 fra denne ekstra gas skal derfor retfærdigvis indgå i regnskabet og denne emission fratrækkes derfor den tidligere beregnede besparelse. Dette er gjort i nedenstående beregning. FAKTA OM CO 2 -EMISSION Ifølge Energinet.dk er den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark ca. 500 g/kwh. Gennemsnit for fossil elproduktion i Danmark er ca. 750 g/kwh. Disse tal er anvendt til beregning af CO 2 -besparelsen på minikraftvarmeanlægget. Kilde: Energinet.dk, Miljørapport 2012 Enggårdens CO 2 -besparelse For minikraftvarmeanlægget på Enggården kan for el- og varmeproduktion samt gasforbrug i år 2013 på denne vis beregnes en CO 2 besparelse på: ton CO 2 pr. år afhængig af hvilket emissionstal, der anvendes for den fortrængte elproduktion. Besparelsen skal ses i forhold til, hvis varmeproduktionen var foregået på vanlig vis på en gaskedel. Havde alternativet været en oliefyret kedel, havde CO 2 -besparelsen ved den nuværende produktionsform været endnu større. Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf Fax dgc@dgc.dk

29 ANLÆGSBESKRIVELSE Vallekilde Højskole, Hørve Januar 2014 Beskrivelse af ny energicentral og beregning af CO2-besparelse Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf

30 Vallekilde Højskole Vallekilde Højskole består af en rødstenshovedbygning (tegnet af arkitekt Martin Nyrop) opført i 1876 og en separat træbygning (sportshal mv). Byggeriet har egen naturgasforsynet varmecentral. Denne er installeret i en fritstående bygning, der tidligere har huset tekniske installationer for en vindmølle på stedet. Højskolen får også varmeforsyning fra et solvarmeanlæg. Dette har tilkoblet en 3000 liter vandtank. Varmecentral og varmeforsyning Varmeforsyningen til skolen sker fra egen naturgasfyret central og fra det nævnte solvarmeanlæg. Rumopvarmning sker via radiatorer/konvektorer og varmtvandsforsyning via et antal varmtvandsbeholdere, de fleste placeret decentralt i byggeriet. Varmecentralen har tidligere udelukkende været udstyret med gasfyrede kedler. Nu er der installeret en EC POWER-minikraftvarmeenhed til produktion af el og varme. Kraftvarmen arbejder som grundlastvarmeforsyning. Er der brug for yderligere varme supplerer gaskedlen, læs mere under Driftsstrategi. Varmecentralen tilses og passes af en fagkyndig varmemester, der er ansat på højskolen. Varmecentralen. Til højre i billedet ses gaskedlen, midt i billedet kraftvarmeenheden, og til venstre ses styringstavle på væg samt vandtilkoblingsmodulet forrest. FAKTA OM KRAFTVARME Et kraftvarmeanlæg producerer både el og varme, såkaldt samproduktion. Ved samproduktion spares der primærbrændsel i forhold til separat produktion af el og varme. Derfor har samproduktion ved kraftvarme haft høj prioritet i Danmark, først på mange af de store kraftværker, siden på mange decentrale enheder opstillet på fjernvarmeværkerne. Når der spares brændsel, opnås også en CO2-reduktion; denne CO2-besparelse er forsøgt bestemt for det helt aktuelle anlæg sidst i denne præsentation.

31 Eksempel på elforbrug over et døgn i efteråret. Driftsstrategi mv. EC POWER-enhedens drift afpasses automatisk efter det aktuelle varmebehov, og det undgås, at el eksporteres. Når el produceres til eget forbrug fortrænges indkøb af el, og værdien pr. produceret kwh er derfor høj for en institution som denne. El, der eksporteres via det offentlige net, får man en meget lavere pris for. EC POWER-enheden starter typisk automatisk tidligt om morgenen og kører så høj last, som der er varmelastmæssig mulighed for, dog således at der ikke sker el-eksport til eldistributionsnettet. På denne vis opnås et højt årligt driftstimetal; for året 2013 opnåedes eksempelvis 7626 driftstimer. Der er typisk brug for mere varme, end kraftvarmeenheden kan levere, og dette leveres så af gaskedlen. Gaskedlen vil på denne måde kunne arbejde på laveste effekttrin, hvorved røgtabet for kedlen holdes så lavt som muligt. Samtidig har gaskedlen en fuldlastydelse, så den vil kunne levere den fulde varmeeffekt til skolen, hvis kraftvarmeenheden er stoppet. sikrer fejlafhjælpning inden for et specificeret tidsrum. Kontrakten dækker også udgifter i forbindelse med planlagt og uplanlagt service. Der er separat gasmåler til henholdsvis kedler og gasmotorer. Driftsøkonomi Den nuværende EC POWER-enhed har mange årlige driftstimer. For år 2013 opnåedes i alt 7626 driftstimer og en samlet årlig elproduktion på kwh. Gennesnitsbelastningen har været 11,9 KWh/h, dvs. tæt på fuldlast, som er en ydelse på ca. 13 kwh/h. Den simple tilbagebetalingstid er mindre end 5 år for denne forholdsvis klassiske minikraftvarmeinstallation. Planlægning, indkøb og forhandling af servicekontrakt er foretaget af og på initiativ fra Vallekilde Højskole selv. Kraftvarmeenheden er fjernovervåget fra leverandøren EC POWER. Der er tegnet en servicekontrakt, som Tekniske data, ydelse mv. Kraftvarmeenhed EC POWER XRGI 13 Varmeydelse: kw Elydelse: 4 13 kw Er installeret med EC POWER-styretavle og vandtilkoblingsboks. Realiseret drift på EC POWER-enheden i 2013 Produktion i 2013 Antal driftstimer h 7626 Elproduktion kwh Varmeproduktion kwh Gennemsnitslast ved prod. kw 11,9 Driftstid af året % 87 Viessmann-gaskedel Paromat-Triplex-RN, Riello R.B.L RS 28 brænder Totrins gaskedel, ikke-kondenserende. Trin 1 Trin 2 Ydelse kw Røgtab % 4,3 3,2

32 CO 2 -besparelse Et minikraftvarmeanlæg producerer både el og varme. Den el, der produceres lokalt, skal så ikke længere produceres andre steder. Den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark er anvendt til beregning af CO 2 - besparelsen, ved at den el, som minikraftvarmeanlægget producerer, nu ikke skal produceres på vanlig vis. Gennemsnitstallet for CO 2 -emissionen indeholder også den del af elproduktionen i Danmark, der foregår fra CO 2 -neutrale kilder som vindkraft, solceller, vandkraft og CO 2 -neutrale brændsler (halm, flis, biogas, affald mv.). Man kan argumentere for, at man næppe stopper en vindmølle, solceller eller dansk vandkraft-el grundet produktionen på minikraftvarmeenheden. Det vil højst sandsynligt være fossilt baseret produktion og formentlig de mere ineffektive anlæg af disse, der stoppes eller får skruet ned for lasten. Da ville man kunne tillægge produktionen på minikraftvarmeanlæggene væsentlig større CO 2 -værdi, helt op mod ca. 750 g/kwh ifølge Energistyrelsen. Man kan også anføre, at når el nu produceres og anvendes samme sted, skal den ikke transporteres via transmissions- og distributionsledninger i elforsyningen. Hermed spares et transmissionstab og dermed også den CO 2, der er medgået til produktion af den tabte el; dette er p.t. ikke talsat i nærværende beregning. Der skal naturligvis tages hensyn til, at der er et større gasforbrug på minikraftvarmeanlægget, end hvis gassen alene var gået til en kedel til varmeproduktion. Emissionen af CO 2 fra denne ekstra gas skal derfor retfærdigvis indgå i regnskabet, og denne emission fratrækkes derfor den tidligere beregnede besparelse. Dette er gjort i nedenstående beregning. FAKTA OM CO 2 -EMISSION Ifølge Energinet.dk er den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark ca. 500 g/kwh. Gennemsnit for fossil elproduktion i Danmark er ca. 750 g/kwh. Disse tal er anvendt til beregning af CO 2 -besparelsen på minikraftvarmeanlægget. Kilde: Energinet.dk, Miljørapport 2012 Vallekilde Højskoles CO 2 -besparelse For minikraftvarmeanlægget på Vallekilde Højskole kan for el- og varmeproduktion samt gasforbrug i år 2013 på denne vis beregnes en CO 2 -besparelse på: ton CO 2 pr. år afhængig af, hvilket emissionstal der anvendes for den fortrængte elproduktion. Besparelsen skal ses i forhold til, hvis varmeproduktionen var foregået på vanlig vis på en gaskedel. Havde alternativet været en oliefyret kedel, havde CO 2 -besparelsen ved den nuværende produktionsform været endnu større. Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

33 ANLÆGSBESKRIVELSE Hellebækskolen, Ålsgårde Marts 2014 Beskrivelse af ny energicentral og beregning af CO2-besparelse Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf

34 Hellebækskolen Skolen er en folkeskole, der på den aktuelle afdeling dækker fra klasse. Der går i alt ca. 800 elever på skolen. Der er tilknyttet skolefritidsordning (SFO). I skolens varmecentral er der nu installeret minikraftvarmeenheder med tilhørende varmepumper. Skolen har også solcelleanlæg installeret. Varmecentral og varmeforsyning Varmeforsyningen sker fra egen naturgasfyret central placeret i kælderetagen på skolen. I varmecentralen er nu installeret to minikraftenheder der både producerer el og varme. Efter enhederne afkøles røgen derfra yderligere i en ekstern røggaskøler. Minikraftvarmeanlæggene er installeret med EC PO- WER- styretavle samt vandtilkoblingsenhed og varmebufferlager. FAKTA OM KRAFTVARME Et kraftvarmeanlæg producerer både el og varme, såkaldt samproduktion. Ved samproduktion spares der primær-brændsel i forhold til separat produktion af el og varme. Når der spares brændsel, opnås også en CO 2 reduktion. Når der som her yderligere anvendes VE- teknologi som varmpumperne spares der yderligere brændsel, og CO 2 emission reduceres yderligere. Denne CO 2 besparelse er forsøgt bestemt for det helt aktuelle anlæg sidst i denne præsentation. Uden for varmecentralen er opstillet i alt tre varmepumper, koblet til minikraftvarmeenhederne via varmelageret. Der er tale om luft- til- vand- varmepumper. Til spidslastvarmeforsyning og som backup ved evt. fejl er der i centralen installeret to gaskedler. Varmecentralen og anlægget som helhed er veludstyret med energimålere. Centralen har velisolerede rør og komponenter. MiniKV-enhed Varmelager

35 Varmepumpeenheder opstillet udendørs Kedler, gasfyrede og kondenserende Eksempel på produktion over ugen vist som gennemsnitslast pr. time Eksempel på elproduktion over et døgn fra en af enhederne Driftsstrategi mv. Varmepumperne er installeret for at få en øget andel VE- energi og for samtidig at få god anvendelse af minikraftvarmeenhederne. Minikraftvarmeenhedernes drift og last afpasses således, at det til enhver tid undgås, at el eksporteres. El der eksporteres via det offentlige net, får man meget lav pris for. Der køres så høj last på minikrafenheden som muligt. Er der brug for varme, går både kraftvarmeenhedens egen varmeproduktion og varmepumpens ditto til dette. Mindskes varmebehovet prioriteres varmepumperne og lasten på minikraftvarmeanlægget reduceres eller disse stoppes. Kraftvarmeenhederne er fjernovervågede fra EC-PO- WER. Der er for dette anlæg ikke tegnet servicekontrakt med anlægsfabrikanten for anlægget. Driftøkonomi Kraftvarmeenhederne forventes at have ca årlige driftstimer pr. unit og en samlet årlig elproduktion på kwh for enhederne tilsammen. Varmepumpen forventes at levere en årlig varmeproduktion på kwh Maskininvesteringen for kraftvarme, varmepumpe mv. har været i alt ca DKK. Den simple tilbagebetalingstid er for maskindelen omtrentligt 3,1 år for denne gasinstallation. Tilbagebetalingstiden inklusive installationsomkostninger mv. er beregnet til i alt 4,2 år. Anlægget er leveret som et såkaldt ESCO-anlæg. Det vil sige at installation, finansiering osv. er foretaget af tredie part. Tekniske data, ydelse mv. Kraftvarmeenhed EC POWER XRGI 15 Varmeydelse: kw Elydelse: 6 15 kw Er installeret med fabrikantens styretavle, vandtilkoblingsboks og varmebufferlager. Gaskedler Weishaupt type WTZ GB-300 (kondenserende) Ydelse: kw (for hver af de 2 kedler) Varmepumper Princip: eldrevet kompression, luft til vand Fabrikat Stiebel: Eltron WPL 13/18/23/33A Ydelse: 3 enheder af ca. 23 kw COP: 3½ (-)

36 CO 2 -besparelse På figuren herunder kan energistrømmene for varmecentralen følges. Det ses, at der indkøbes gas samt el. Det ses også, at der både produceres varme fra kraftvarmeenhed og udnyttes varme (vedvarende energi) fra omgivelserne via varmepumpen. CO 2 -besparelsen for det nye anlæg udregnes ved simpelthen at se på ændringen i henholdsvis gasog el-indkøb. En ændring af gasindkøb betyder her en ændring af CO 2 -emission på 0,204 g/kwh (ca 2,2 kg/nm3). For ændring i el-indkøb på 1 kwh betyder dette en ændret CO 2 -emission på ca. 500 g/kwh. Dette er ifølge Energinet.dk den gennemsnitlige CO 2 - emission for en produceret kwh el i Danmark (ref. /1/). vindmølle, solceller eller dansk vandkraft-el grundet produktionen på minikraftvarmeenheden. Det vil højst sandsynligt være fossilt baseret produktion og formentlig de mere ineffektive anlæg af disse, der stoppes eller får skruet ned for lasten. Da ville man kunne tillægge produktionen på minikraftvarmeanlæggene væsentlig større CO 2 -værdi, helt op mod ca. 750 g/kwh ifølge Energistyrelsen. GAS MKV Varmecentral EL Varme Til skole EL Varme Gennemsnitstallet for CO 2 -emissionen ved el-produktion indeholder også den del af elproduktionen i Danmark, der foregår fra CO 2 -neutrale kilder som vindkraft, solceller, vandkraft og CO 2 -neutrale brændsler (halm, flis, biogas, affald mv.). Man kan argumentere for, at man næppe stopper en EL VP VE FAKTA OM CO 2 -EMISSION Ifølge Energinet.dk er den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark ca. 500 g/kwh. Dette gennemsnitstal er anvendt til beregning af CO 2 -besparelsen, ved at den el som mini-kraftvarme anlægget producerer, nu ikke skal produceres på vanlig vis. Kilde: Energinet.dk, Miljørapport 2012 Hellebækskolens CO 2 -besparelse For minikraftvarme- og varmepumpekonceptet på Hellebækskolen kan der udfra ændring i el- og gasindkøb grundet KV- enheden og varmepumpen på denne vis beregnes en CO 2 -besparelse på ton CO 2 pr. år Besparelsen skal ses i forhold til, hvis varmeproduktionen var foregået på vanlig vis på en gaskedel. Havde alternativet været en oliefyret kedel, havde CO 2 -besparelsen ved den nuværende produktionsform været endnu større. Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

37 ANLÆGSBESKRIVELSE Fynslundskolen, Jordrup, Kolding Marts 2014 Beskrivelse af ny energicentral og beregning af CO2-besparelse Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf

38 Fynslundsskolen, Jordrup, Kolding Skolen er en folkeskole med i alt 20 klasser, der dækker fra børnehaveklasse til og med 6. klasse. Der er i alt ca. 185 elever. Der er tilknyttet skolefritidsordning, og der er endvidere en sportshal ved skolen. Bygningerne er fra 60 erne. Der er sket renoveringer siden. I forbindelse med renovering af skolens varmecentral er der i 2012 installeret et minikraftvarmeanlæg og en varmepumpe. Varmecentral og varmeforsyning Varmeforsyningen sker fra egen naturgasfyret central placeret i en selvstændig bygning ved skolen. I varmecentralen er nu installeret et minikraftvarmeanlæg, der både producerer el og varme. Efter enheden køles røgen yderligere af i en ekstern røggaskøler. Minikraftvarmeanlægget er installeret med EC POWER styretavle samt vandtilkoblingsenhed og varmebufferlager. I et værksted umiddelbart ved siden af varmecentralen er en varmepumpe opstillet. Det er en lufttil- vand- varmepumpe placeret indendørs og med henholdsvis indsugning og afblæsningsrist for luften gennem væg. Varmepumpen er i stand til at producere varme til både rumopvarmning og varmtvandsforsyning. FAKTA OM KRAFTVARME Et kraftvarmeanlæg producerer både el og varme, såkaldt samproduktion. Ved samproduktion spares der primær-brændsel i forhold til separat produktion af el og varme. Når der spares brændsel, opnås også en CO 2 -reduktion. Når der som her yderligere anvendes VE teknologi, som varmpumperne, spares der yderligere brændsel, og CO 2 -emission reduceres yderligere. Denne CO 2 besparelse er forsøgt bestemt for det helt aktuelle anlæg sidst i denne præsentation. Der er separate gasmålere for henholdsvis kedler og minikraftvarmeanlægget. Der er endvidere etableret separate varmemålere på de forskellige produktionsenheder. Centralen som helhed har velisolerede rør og komponenter. Til spidslastvarmeforsyning og som backup ved evt. fejl anvendes to gaskedler. EC POWER enhed Afblæsningsrist, varmepumpe Varmepumpeanlægget og styringstavle er installeret i værkstedsrum op til den nye varmecentral Styretavle (på væg til venstre), vandtilkoblingsaggregat (på væg midtfor) og gulvstående buffer tank for EC Power enheden Ekstra røggaskøler, kondenserende

39 Eksempel på elforbrug over døgnet Eksempel på elforbrug over ugen Driftsstrategi mv. Varmepumpen er installeret for at få en øget andel VE- energi og for at skabe et større elforbrug, således at der opnås god anvendelse af minikraftvarme- anlægget. Minikraftvarmeenhedens drift og last afpasses, således at det til enhver tid undgås at el eksporteres. Der køres så høj last på mini-kv enheden som muligt. Er der brug for varme går både KV enhedens varmeproduktion og varmepumpens ditto til dette. Mindskes varmebehovet prioriteres varmepumpen og lasten på minikraftvarmeanlægget reduceres, eller enheden stoppes. Driftøkonomi Kraftvarmeenheden forventes at have ca årlige driftstimer og en samlet årlig elproduktion på kwh. Varmepumpen, der har en el-tilslutnings- effekt på 9,5 kw, forventes at levere en årlig varmeproduktion på kwh. Udstyrsinvesteringen for kraftvarme, varmepumpe mv. har været på i alt ca DKK. Øvrige og supplerende arbejder på varmecentral og varmeanlæg har betydet en samlet investering på kr. Tilbagebetalingstiden vil da være fra 3½ - 6½ år, alt efter hvilke investeringer og omkostninger der medtages. Kraftvarmeenheden er fjernovervåget fra EC-Power. Der er tegnet en 10-års fuldservicekontrakt. Kontrakten dækker alle udgifter i forbindelse med planlagt og uplanlagt service. Tekniske data, ydelse mv. Kraftvarmeenhed EC POWER XRGI 15 Varmeydelse : kw Elydelse : 6 15 kw Er installeret med fabrikantens styretavle, vandtilkoblingsboks og varmebufferlager. Varmepumpe Fabrikat IDM Energie System, type TERRA HGL-BA Princip, eldrevet kompression, luft til vand. Tilslutningseffekt (el): 9,5 kw COP : 3½ (-), Gaskedler Geminox THR10-100CS (kondenserende): Ydelse: kw (for hver af kedlerne) Produktionsdata for EC-POWER- enhederne mv. Driftsår 2013 Antal driftstimer, XRGI-15 h 5194 Elproduktion, XRG-15 kwh Varmeproduktion, XRGI-15 kwh Gennemsnitslast kw 12.8

40 CO 2 -besparelse På figuren herunder kan energistrømmene for varmecentralen følges. Det ses, at der indkøbes gas og el. Det ses også, at der både produceres varme fra kraftvarmeenhed og udnyttes varme (vedvarende energi) fra omgivelserne via varmepumpen. CO 2 - besparelsen for det nye anlæg udregnes ved simpelthen at se på ændringen i henholdsvis gas- og el-indkøb i forhold til vanlig forsyning. En ændring af gasindkøb betyder her en ændring af CO 2 -emission på 0,204 g/kwh (ca 2,2 kg/nm 3 ). For ændring i el-indkøb på 1 kwh betyder dette en ændret CO 2 - emission på ca. 500 g/kwh. Dette er ifølge Energinet.dk den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark (ref. /1/). Gennemsnitstallet for CO 2 -emissionen ved elproduktion indeholder også den del af elproduktionen i Danmark, der foregår fra CO 2 -neutrale kilder som vindkraft, solceller, vandkraft og CO 2 -neutrale brændsler (halm, flis, biogas, affald mv.). Man kan argumentere for, at man næppe stopper en vindmølle, solceller eller dansk vandkraft-el grundet produktionen på minikraftvarmeenheden. Det vil højst sandsynligt være fossilt baseret produktion og formentlig de mere ineffektive anlæg af disse, der stoppes eller får skruet ned for lasten. Da ville man kunne tillægge produktionen på minikraftvarmeanlæggene væsentligt større CO 2 -værdi, helt op mod ca. 750 g/ kwh ifølge Energistyrelsen. Man kan også anføre, at når el nu produceres og anvendes samme sted, skal den ikke transporteres via transmissions- og distributionsledninger i elforsyningen. Hermed spares et transmissionstab og dermed også den CO 2, der er medgået til produktion af den tabte el; dette er p.t. ikke talsat i nærværende beregning. GAS EL MKV Varmecentral EL Varme VP VE Varme Til bygning EL VARME FAKTA OM CO 2 -EMISSION Ifølge Energinet.dk er den gennemsnitlige CO 2 -emission for en produceret kwh el i Danmark ca. 500 g/kwh. Dette gennemsnitstal er anvendt til beregning af CO 2 -besparelsen, ved at den el, som minikraftvarmeanlægget producerer, nu ikke skal produceres på vanlig vis. Kilde: Energinet.dk, Miljørapport 2012 Fynslundskolens CO 2 -besparelse For minikraftvarme og varmepumpekonceptet på Fynslundskolen kan for forventet el- og varmeproduktion samt gasforbrug på denne vis beregnes en CO 2 -besparelse på: ton CO 2 pr. år i forhold til, hvis varmeproduktionen var foregået på vanlig vis på en gaskedel. Havde alternativet været en oliefyret kedel, havde CO 2 besparelsen ved den nuværende produktionsform været endnu større. Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

41 ANLÆGSBESKRIVELSE Ulstrup Sportshal Februar 2014 Beskrivelse af ny energicentral og beregning af CO 2 -besparelse Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

42 Ulstrup Sportshal Varmecentral og varmeforsyning Sportshallen ligger tæt ved en række skoler i Ulstrup. Den indeholder i alt tre haller, skydebaneanlæg, fitnesscenter, omklædningsrum samt cafeteria mv. Sportsanlægget har egen naturgasforsynet varmecentral. Denne har indtil ultimo været udstyret med to gasfyrede kedler og en tilhørende varmefordelingscentral. Varmeforsyningen sker fra egen naturgasfyret central nu placeret i sportshallens kælder. Den hidtidige central var placeret andetsteds i bygningen. Der er via rør skabt forbindelse til det hidtidigt anvendte rum, der nu fungerer som fordelingscentral til en række af hallens opvarmningssystemer. I forbindelse med nødvendig udskiftning af de ældre naturgaskedler blev varmeforsyningen i efteråret 2013 suppleret med et minikraftvarmeanlæg tilkoblet et varmepumpeanlæg. FAKTA OM KRAFTVARME Et kraftvarmeanlæg producerer både el og varme, såkaldt samproduktion. Ved samproduktion spares der primærbrændsel i forhold til separat produktion af el og varme. Når der spares brændsel, opnås også en CO2reduktion; denne CO2-besparelse er forsøgt bestemt for det aktuelle anlæg sidst i denne præsentation. Når der som her også anvendes VE-teknologi som varmpumpe, spares der yderligere brændsel, og CO2-emissionen reduceres endnu mere. Til spidslastvarmeforsyning og som backup ved evt. fejl er en moderne højeffektiv kondenserende gaskedel installeret ved renoveringen. Opvarmning af sportshallerne og øvrige rum sker via ventilation/varmluft i hallerne, strålepaneler, gulvvarme og radiatorer. I og i umiddelbar tilknytning til den nye varmecentral befinder sig følgende hovedkomponenter: Mini-KV-enhed, EC POWER XRGI 15, med ekstern kondenserende røgkøler. EC POWER-styretavle og vandtilkoblingsenhed. Varmepumpeenhed, eldrevet kompressionsbaseret, luft/vand. Højeffektiv kondenserende spidslastgaskedel. Varmtvandsbeholdere og en buffertank på 800 l. Opvarmningsflader til opvarmning af hallernes ventilationsluft. Neutraliseringsanlæg til røggaskondensat. Varmecentralen tilses og passes af fagkyndigt personale, der er ansat ved sportsanlægget. EC POWER-enhed Kedel Ekstern røggaskøler, kondenserende Varmepumpeanlægget er installeret i lyskasse umiddelbart op til den nye varmecentral.