Oplæg til Klimavarmeplan. Varmeplan Århus Århus Kommune

Transkript

1 Oplæg til Klimavarmeplan Varmeplan Århus og Århus Kommune AffaldVarme Århus Teknik og Miljø Århus Kommune

2 Udgivet af: AffaldVarme Århus og Driftsrådet for Varmeplan Århus 2009 Medlemmer af Driftsrådet for Varmeplan Århus Formand: Peter Thyssen, Rådmand, Teknik og Miljø, Århus Kommune Næstformand: Roberto Vejrup, formand, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., repræsenterer Syddjurs Kommune Keld Hvalsø Nedergaard, formand, Teknisk Udvalg, Århus Kommune Carl Nielsen, direktør, Teknik og Miljø, Århus Kommune Bjarne Munk Jensen, AffaldVarmechef, AffaldVarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune Aksel Plambøck Larsen, formand, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Lars Sort, formand, Rundhøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Uffe Vithen, formand, Malling Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune Bendt Nielsen, formand, Andelselsskabet Vejlby Fjernvarmecentral A.m.b.a., Århus Kommune Bjarne Brogaard, formand, Tranbjerg Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune Freddy Poulsen, formand, Holme-Lundshøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune Leif Svenningsen, formand, Løgten-Skødstrup Fjernvarmeværk A.m.b.a., Århus Kommune John Haugaard, formand, Hørning Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune Ejnar Grøn, formand, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune Hans Carstensen, formand, Odder Varmeværk A.m.b.a., Odder Kommune Sekretær n B. Willumsen, afdelingschef for Varmeplan Århus, AffaldVarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune VPÅ-gruppen Driftsrådet for Varmeplan Århus har nedsat en arbejdsgruppe, VPÅ-gruppen, til at gennemføre arbejdet med Oplæg til klimavarmeplan. Medlemmerne er: n B. Willumsen, afdelingschef, (formand) for Århus Kommune Bjarne Munk Jensen, AffaldVarmechef, for Århus Kommune Allan Lundfald, AffaldVarme Århus, for Århus Kommune Aksel Plambøck Larsen, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., for varmeværkerne Uffe Vithen, Malling Varmeværk A.m.b.a., for varmeværkerne Hans Carstensen, Odder Varmeværk A.m.b.a., for Odder Kommune Torkild Kjærsgaard, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., for Skanderborg Kommune Roberto Vejrup, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., for Syddjurs Kommune Oplæg til klimavarmeplan er både et oplæg til en klimavarmeplan for Århus Kommune og et oplæg til varmeplan for varmeværkerne i Varmeplan Århus. Arbejdet med klimavarmeplanen vil blive koordineret med Odder, Skanderborg og Syddjurs kommuner, hvor fjernvarmeværkerne i Hornslet, Odder, Hørning og Skanderborg ligger.

3 Forord Varmeplan Århus vil være en regional formidler af fjernvarme til gavn for samfund, virksomheder og kunder på en ansvarlig måde. Således kan fjernvarmeområdet også leve op til Århus Kommunes mål om at være CO 2 -neutral i Det er to ambitiøse mål, der gerne må gå hånd i hånd. I den kommende tid skal vi tage stilling til store spørgsmål om varmeforsyningens fremtid. Hvilke parter vil være med i et langsigtet samarbejde om fremtidens fjernvarme? Hvilke teknologier vil vi bruge, så vi med god ret kan sige, at fjernvarmen giver et stort og konstruktivt bidrag til at nå klimamålene? Hvilke rammer og principper vil vi holde os til, når vi planlægger fremtidens fjernvarmesystem, som vi trygt og roligt vil lade kommende generationer vokse op med? Den nye varmeplan for Varmeplan Århus og Århus Kommune bliver en klimavarmeplan. Den skal gælde for hele Varmeplan Århus forsyningsområde - og den skal gælde for hele Århus Kommune. Før vi igangsætter et eller flere elementer i planen, skal vi forholde os til principperne for en klimavarmeplan. Det sker med dette oplæg til klimavarmeplan. Peter Thyssen Rådmand for Teknik og Miljø i Århus Kommune Formand for Driftsrådet i Varmeplan Århus 3

4 Indholdsfortegnelse: 1. BAGGRUND OG MÅLSÆTNING MV EMNER TIL DISKUSSION SCENARIEBESKRIVELSER DET REGIONALE FJERNVARMESYSTEM VARMEPLAN ÅRHUS ÅRHUS KOMMUNE SOM BYSAMFUND

5 1. BAGGRUND og MÅLSÆTNING MV. Fjernvarmesystemet i Århus Kommune er forbundet med fjernvarmesystemerne i Hørning, Stilling og Skanderborg i Skanderborg Kommune, med Hornslet i Syddjurs Kommune og med Odder i Odder Kommune. Fjernvarmesystemerne er forbundet via et overordnet fjernvarmetransmissionsanlæg. Ca. 99 procent af fjernvarmen produceres på Studstrupværket, på forbrændingsanlægget i Lisbjerg og på forbrændingsanlægget i Skanderborg. Produktionsanlæggene er også koblet til fjernvarmetransmissionsanlægget. På side 9 ses et kort med transmissionsanlægget i den østjyske region. Det østjyske fjernvarmesystem er organiseret i Varmeplan Århus under AffaldVarme Århus. Et driftsråd bestående af repræsentanter for de involverede fjernvarmeværker koordinerer aktiviteterne. Rådmanden for Teknik og Miljø er formand for driftsrådet. Hvorfor lave en klimavarmeplan? Dette regionale fjernvarmesystem er etableret på grundlag af varmeplanlægningen i begyndelsen af 1980 erne. Det regionale fjernvarmesystem er altså ca. 25 år gammelt. Selv om systemet er fuldt vedligeholdt og har lang restlevetid, er der to grunde til at overveje grundlag og målsætning og erstatte delplanerne med en klimavarmeplan. Dels er der klimaudfordringen, og dels er der aftaleforholdene i Varmeplan Århus. Aftaleforholdene i Varmeplan Århus I hovedtræk hviler samarbejdet i Varmeplan Århus på en aftale mellem Århus Kommune og Studstrupværket samt på en række aftaler mellem Århus Kommune og forbrugerejede fjernvarmeværker i Århus Kommune og i nabokommunerne. DONG Energy har opsagt aftalen om Studstrupværket, som derfor udløber ved udgangen af år Aftalerne mellem Århus Kommune og de forbrugerejede fjernvarmeværker skal også fornys. Med andre ord står aftaleforholdene i Varmeplan Århus over for revision. Relation til den øvrige planlægning I Århus Kommune bliver klimavarmeplanen en dispositionsplan, som skal gennemføres i henhold til reglerne i varmeforsyningsloven. Den indgår i et planhieraki parallelt med kommunens klimaplan, spildevandsplan, skovplan m.fl. Den hører under Århus Kommunes planstrategi, kommuneplan og miljøhandlingsplan. De ændringer af fjernvarmeforsyningen, som bliver resultatet af klimavarmeplanen, skal koordineres mellem Århus Kommune og den parallelle planlægning i Syddjurs, Odder og Skanderborg kommuner. Klimaudfordringen Mennesket forbrænder store mængder fossilt brændstof og øger derved CO 2 -koncentrationen i atmosfæren. Det er videnskabeligt og politisk bredt erkendt, at dette vil lede til temperaturstigninger og ændringer af klimaet på jordkloden. Århus Byråd har i lyset heraf formuleret klimamålsætningen. Målsætning: Århus skal som bysamfund være CO 2 -neutral i år Planhieraki i Århus Kommune 5

6 Oplæg til klimavarmeplan et debatoplæg Varmeproduktionen i Varmeplan Århus er kraftvarmebaseret på affald og kul med halmtilsatsfyring og har derfor væsentlig lavere CO 2 -udledning end individuel oliefyring. Fornyelsen af aftaleforholdene i Varmeplan Århus giver imidlertid mulighed for, at Århus Kommune kan forfølge målsætningen om CO 2 -neutralitet. Driftsrådet for Varmeplan Århus har behandlet Århus Kommunes klimamålsætning. Driftsrådet har overført Århus Kommunes målsætning på fjernvarmeforsyningen og erklæret: At udgangspunktet er en overordnet målsætning om CO 2 -neutralitet i 2030, og målet søges udmøntet via en varmeplan med virkemidler og produktionsmuligheder. AffaldVarme Århus har på den baggrund i samarbejde med Driftsrådet for Varmeplan Århus udarbejdet Oplæg til klimavarmeplan. Der er tale om et debatoplæg forud for udarbejdelse af et egentlig forslag til klimavarmeplan. Oplægget beskriver ved hjælp af tre forskellige scenarier muligheder og udfordringer for at reducere CO 2 -udledningen fra varmeforsyning. Som nævnt er varmeproduktionen kraftvarme, dvs. fjernvarmen produceres sammen med el. Oplægget berører derfor også CO 2 -udledningen ved elproduktion. Tidsplan Tidsplanen er tilrettelagt efter, at der kan fremsættes et forslag til klimavarmeplan omkring årsskiftet 2009/2010. Forslaget til klimavarmeplan baseres på en analyse af oplæggets scenarier. Endelig klimavarmeplan planlægges færdig omkring årsskiftet 2010/2011. Tidsplan for klimavarmeplan ÅR MÅNED J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J KLIMAVARMEPLAN Indstilling vedr. scenarier Bemærkninger til scenarier Indstilling af forslag til klimavarmeplan Bemærkninger til forslag Indstilling af endelig klimavarmeplan AFTALEFORHOLD Indstilling vedr. principper for aftaler med varmeværker og nabokommuner Politisk behandling af aftaler med varmeværker og nabokommuner Indstilling af aftaler med varmeværker og nabokommuner Indstilling af rammer for aftale med DONG Energy Indstilling af aftale med DONG Energy 6

7 2. EMNER TIL DISKUSSION Beskrivelsen af scenarierne og de indledende beregninger i de følgende afsnit afdækker emner og spørgsmål, som skal afklares. Analyserne af scenarierne, som gennemføres i efteråret 2009, vil bidrage til afklaring af spørgsmålene. Ikke alle spørgsmål kan afklares alene ved analyser. Derfor kan diskussionen af spørgsmålene godt begynde nu. Nedenfor er de vigtigste emner og spørgsmål kort refereret. Teknologivalg Skal klimavarmeplanen alene baseres på den teknologisk sikre vej med forbrænding af biobrændsler? Eller skal klimavarmeplanen også være innovativ, ved at indbygge vedvarende energi som sol, vind og lavenergikilder i energisystemet? Placeringsmuligheder Valget af teknologi fører til det næste valg. Hvor kan vi placere nye el- og varmeproducerende anlæg? Store varmepumpeanlæg skal helst placeres i tilknytning til de store renseanlæg. Vindmøller til varmeproduktion skal helst placeres i nærhed af varmepumpeanlæggene. Biogasanlæg skal helst placeres i gylleoplandet osv. Gennemførelsen af scenarierne er også et emne for den fysiske planlægning. Halmvarmeværkerne Skal halmvarmeværkerne i Solbjerg, Harlev og Sabro fortsætte som hidtil, eller skal de tilsluttes det øvrige fjernvarmesystem? En tredje mulighed er, at de helt eller delvis nedlægges, og at halmen i stedet bruges effektivt i et mindre kraftvarmeværk. Ejerforhold Hvem skal opføre og driftsføre nye varme- og elproducerende anlæg? Er det kommunerne, eller er det fjernvarmeværkerne, eller er det en tredje part? Heri ligger spørgsmålet om fordeling af fordele og risici - i sidste ende for kunderne. Affaldsforbrænding Er det rigtigt under en målsætning om CO 2 -neutralitet at operere med øgning af affaldsmængderne? Samlet set er det måske bedre for CO 2 -udledningen at arbejde for en reduktion af affaldsmængderne og evt. øget genbrug? 7

8 3. SCENARIEBESKRIVELSER Debatoplægget er bygget op omkring et referencescenarie og tre fjernvarmescenarier. Fjernvarmescenarierne viser forskellige veje til reduktion af fjernvarmens CO 2 -udledning og opfyldelse af klimamålsætningen. Foruden klimamålsætningen har Driftsrådet ønsket, at varmeproduktionen fremover skal bygge på flere strenge for at gøre produktionen robust og for at bryde med DONG Energys monopollignende stilling på Studstrupværket. Klimamålsætningen og den flerstrengede fjernvarmeproduktion er grundlaget for opstilling af fjernvarmescenarierne. Fjernvarmescenarierne berører hele det regionale fjernvarmesystem. I kapitel 4 er de indledende beregninger af konsekvenserne for fjernvarmens CO 2 -udledning vist. For Århus Kommune er fjernvarmescenarierne suppleret med mulige ændringer af varmeforsyningen i bygningerne i det åbne land. Foreløbig er mulighederne med individuelle varmepumper beskrevet. I kapitel 5 er de indledende beregninger af konsekvenserne for varmeforsyningens CO 2 -udledning i Århus Kommune vist. Udgangspunktet for scenarierne Kortet på side 9 viser referencen med de eksisterende fjernvarmetransmissionsanlæg og fjernvarmeproduktionsanlæg. Det sammenhængende regionale fjernvarmetransmissionsanlæg er vist med rød streg, og de væsentligste varmeproduktionsanlæg er vist med signaturer. Foruden Studstrupværket og affaldsforbrændingsanlæggene er der overskudsvarme fra industrien, særlig på havnen i Århus. Transmissionsanlægget, der kan karakteriseres som en rygrad i fjernvarmesystemet, er et aktiv i bestræbelserne på at reducere CO 2 -udledningen, fordi det gør det muligt at transportere CO 2 -neutral varme fra nye eller ombyggede varmeproduktionsanlæg til hele regionen. Foruden det sammenhængende regionale fjernvarmesystem er der nogle fjernvarmeøer i Solbjerg, Harlev og Sabro, som er forsynet fra halmvarmeværker under Østjysk Halmvarme A.m.b.a. Endelig er der biogasanlægget i den nordlige del af Århus Kommune, som forsyner Spørring, Hårup, Mejlby og Todbjerg. Fjernvarmescenarier Fjernvarmescenarierne er navngivet efter de større og afgørende tiltag: A. Vind og træpiller B. Træpiller og halm-flis C. Halm-flis og vind Det er en stor opgave at gøre fjernvarmeforsyningen CO 2 -neutral. Der skal derfor tages initiativer ud over de større tiltag. I skemaet er alle tiltag i fjernvarmereferencen og scenarierne opstillet. På de følgende sider beskrives scenarierne og de fjernvarmeanlæg, som indgår i scenarierne. A B C Reference Vind og træpiller Træpiller og halm-flis Halm-flis og vind Beskrivelse Side 9 Side 10 Side 12 Side 14 side Affaldsprognose 15 Mest sandsynlige Mest sandsynlige Mest sandsynlige Maksimum Varmebesparelser 15 Lovpligtige Lovpligtige Lovpligtige Fordob. af lovpligtige Reduktion af varmetab 13 Nej Produktionsanlæg Træpiller på Studstrupværket 9 Nej Nej Nyt kraftvarmeværk på halm-flis 13 Nej Nej Vindvarmepumpeanlæg 11 Nej Nej Solvarmeanlæg 10 Nej Nej Nye biogasanlæg 14 Nej Eksisterende halmvarmeværker 12 Videreføres Videreføres Delvis videreføring Delvis videreføring Skemaet giver en oversigt over referencens og scenariernes elementer. Der er sidehenvisninger til, hvor i hæftet elementerne er beskrevet. Desuden er det angivet med eller Nej, om det enkelte element er med i referencen eller i et eller flere af scenarierne. 8

9 Reference Oplæg til klimavarmeplan Reference Hadsten Hornslet Mejlby Referencen er en fremskrivning af den nuværende fjernvarmeforsyning, men indeholder også det besluttede projekt om at føre transmissionsledningen fra Stilling frem til Reno Syds forbrændingsanlæg i Skanderborg. Ideen med dette projekt er, at affaldsvarmen fra forbrændingsanlægget i Skanderborg bedre kan udnyttes, og at der kan aftages varme fra det kommende flisfyrede varmeværk i Skanderborg begge dele vil reducere CO 2 -udledningen. Hammel Sabro V, halm Hinnerup Søften Spørring KV, biogas Trige KV, affald Vejlby Lystrup Skødstrup Risskov Løgten Studstrup KV, kul,halm Skæring Tilst Der fortsættes med kraftvarme fra Studstrupværket baseret på kul med halmtilsatsfyring og fra forbrændingsanlægget i Lisbjerg. På forbrændingsanlægget i Lisbjerg medtages projektet til varmegenvinding fra røggassen, som vil reducere CO 2 -udledningen. Halmvarmeværkerne, biogasanlægget i Spørring og overskudsvarme fra industrien videreføres ligeledes. Referencen forudsætter den mest sandsynlige affaldsprognose og de lovbestemte energibesparelser på ca. 7 procent. Varmeforbrugere i det åbne land i Århus Kommune fortsætter med individuel oliefyring og elvarme. Galten Skanderborg Stjær V, flis KV, affald V, halm Harlev Stilling Hasle Åbyhøj Brabrand Åby Stavtrup Ormslev Viby Holme Højbjerg Skåde Hasselager Hørning Tranbjerg V, halm Solbjerg Mårslet Beder Malling Overskudsvarme Signaturforklaring V KV Eks. ledning Ny ledning Ekst. anlæg Nyt anlæg Varme Kraftvarme Odder km 5.0 km C Magistratsafdelingen for Teknik og Miljø Informatikområdet September 2008 Kort. Reference Træpillefyring på Studstrupværket I scenarie A og B indgår en ombygning af én af blokkene på Studstrupværket til træpillefyring. DONG Energy har fremsat forslag til Århus Kommune og Varmeplan Århus herom. Træpillerne skal hovedsagelig importeres og vil blive sejlet til Studstrupværket fra bl.a. Baltikum. Forslaget indebærer, at der skal etableres lagerfaciliteter til træpiller, og at det tekniske anlæg til fremføring og indfyring af brændsel på blokken skal bygges om. Muligvis skal kedelen også ændres. Baggrunden for forslaget er Folketingets energiforlig fra Her gives der mulighed for at fyre med kul på bestemte centrale kraftvarmeværker mod, at den samlede biomasseanvendelse øges på de centrale kraftvarmeværker. For DONG Energy er den mulige ombygning på Studstrupværket derfor et led i en samlet plan for DONG Energys egne kraftvarmeværker. DONG Energy forbeholder sig fortsat ret til at kunne anvende kul på den ombyggede blok, hvis prisforholdene på kul og træpiller tilsiger det. I Oplæg til klimavarmeplan er det forudsat, at der anvendes ton træpiller. Dette svarer til, at ombygningen berører ca. 34 procent af fjernvarmeproduktionen og den samhørende elproduktion. Studstrupværket 9

10 Scenarie A. Vind og træpiller I scenarie A kombineres vedvarende energikilder og biomasse, som begge er CO 2 -neutrale. De vedvarende energikilder er sol og vind, som forudsættes bygget i store kollektive enheder til fjernvarmeproduktion. Der eksisterer enkelte store solvarmeanlæg til fjernvarmeproduktion i Danmark. Vindvarmeanlæg til fjernvarmeproduktion er kun under etablering et enkelt sted i Danmark, og derfor forholdsvis uprøvet teknologi. Vindvarme er imidlertid den eneste måde, hvorpå der kan produceres store mængder CO 2 -neutral varme på vedvarende energi. Med anlæg baseret på sol og vind udnyttes helt lokale energikilder. Dette er i modsætning til anvendelse af biomasse, som kan flyttes rundt, og som derfor kan udnyttes et andet sted, hvis det ikke udnyttes i Århus. Scenarie A rummer muligheder for store reduktioner i CO 2 -udledningen fra fjernvarmeforsyningen. Der er indlagt robusthed i fjernvarmeproduktionen ved at gøre den flerstrenget kul (der udfases), affald, træpiller, vindvarme og nogle mindre anlæg. Det afgørende spørgsmål er de økonomiske forhold ved træpillefyring på Studstrupværket, herunder hvordan prisen på træpiller vil udvikle sig. Det skal også iagttages, at der er tale om en levetidsforlængelse på et anlæg fra Etableres vindvarmeanlægget med egne vindmøller, er der til gengæld ikke usikkerhed om brændselspriser for dette anlæg vind er gratis. Skal el fra havvindmølleparkerne købes, bliver det forventeligt til markedspris. Biomassen er i form af hovedsagelig importerede træpiller, som forudsættes anvendt på én af blokkene på Studstrupværket. Dette er det største projekt, som indgår i scenarierne. Det er foreslået af DONG Energy. Foruden ovennævnte er scenarie A baseret på, at produktion på affaldsvarme og overskudsvarme fortsætter som hidtil, og at landbruget vil etablere biogasanlæg, som også kobles på fjernvarmenettet. Halmvarmeværkerne videreføres under den nuværende form. Solvarme I scenarie A og C indgår kollektive solfangeranlæg, som er koblet på fjernvarmesystemet. Dette er kendt teknologi, som anvendes fx i Marstal og i Brædstrup. Når solfangere etableres i stor målestok, er de væsentlig billigere, end når de skal placeres i små enheder på hustagene. Varme fra kollektive solfangere er derfor billigere end varme fra husstandssolfangere. Til gengæld kræver det forholdsvis store arealer at etablere solfangere, som kan levere betydelige varmemængder. Solvarmeanlægget i scenarierne er på m 2 og fylder ca. 20 ha. Det svarer til omkring 40 fodboldbaner. Anlægget kan levere ca. 2 procent af fjernvarmen. Brædstrup Fjernvarme A.m.b.a. s solvarmeanlæg 10

11 Vindvarme I scenarie A og C indgår et vind-varmepumpeanlæg. Kombinationen af elektricitet fra vindmøller og store varmepumper i et vind-varmepumpeanlæg giver mulighed for større mængder vedvarende energi i varmeproduktionen. Anlægget er tænkt at skulle udnytte vind og såkaldt omgivelsesvarme fra lavenergikilder. Vindkraften kan komme fra lokale vindmøller opstillet i Århus Kommune, evt. i tilknytning til udvidelse af Østhavnen eller lignende. En anden mulighed er, at anlægget etableres uden lokale vindmøller, og i stedet får vindkraft fra de kommende havvindmølleparker. Der forventes en del såkaldt overløbs-el fra havvindmølleparkerne, dvs. elektricitetsproduktion, som overstiger elforbruget i Danmark. Den optimale anvendelse af vindkraft skal findes i samarbejde med de systemansvarlige for elsystemet. Anlægget vil repræsentere en videreudvikling af det danske energisystem ved at øge samspillet mellem el- og fjernvarmesystemet. Varmepumper kendes fra parcelhuse og sommerhuse, hvor lavenergikilden er udeluft eller såkaldt jordvarme, hvor der via jordslanger hentes energi ud af jorden. Disse kilder er dog langt fra tilstrækkelige for varmepumper til fjernvarmeproduktion. De bedste kilder er spildevand, havvand og i sommerhalvåret fjernkøleanlæg. Spildevand er særlig velegnet, fordi der i husholdninger, institutioner og på arbejdspladser året rundt anvendes en del varmt vand, som ledes ud med spildevandssystemerne og ender i renseanlæggene. Der tabes varme undervejs, men der er stadig store mængder energi, når spildevandet når frem til renseanlægget. Restenergien kan udnyttes ved hjælp af en varmepumpe. Man kan kalde det varmegenbrug. Udnyttelse af spildevandet kræver placering af varmepumpen i tilknytning til renseanlæg. Varmepumpen kan evt. levere koldt vand til køleanlæg i bygninger i byen via et distributionsnet. Vandet vil komme tilbage til varmepumpen nogle grader varmere, end det blev leveret. Man kan sige, at bygningerne på den måde fungerer som solfangere. Dette er en mulighed med en bynær placering og under forudsætning af en selvstændig beslutning om at etablere fjernkøling. Varmepumpen kan også udnytte havvand fra havnen eller Århusbugten. Udnyttelse af havvand kræver naturligvis en placering i nærheden af Århusbugten. Beregninger peger på, at et eller flere vind-varmepumpeanlæg tilsammen kan producere procent af fjernvarmen. 11

12 Scenarie B. Træpiller og halm-flis I scenarie B kombineres forskellige former for biomasse. Dels træpiller og dels halm og flis. Træpillerne, som hovedsagelig er importerede træpiller, forudsættes anvendt på én af blokkene på Studstrupværket. Dette er det største projekt, som indgår i scenarierne. Det er foreslået af DONG Energy. Halm og flis forudsættes anvendt på et mindre kraftvarmeanlæg, hvor der hovedsagelig anvendes indenlandsk halm og træflis. Import af træflis kan evt. være en mulighed til supplement af brændselsleveringen. Det er mere effektivt at anvende biobrændslerne i kraftvarmeværker frem for rene varmeværker, fordi der på kraftvarmeværker også produceres elektricitet. Bl.a. derfor er spørgsmålet om, hvordan de eksisterende halmvarmeværker skal indgå i klimavarmeplanen, taget op i dette scenarie. I scenariet forudsættes to af halmvarmeværkerne i Harlev og Sabro nedlagt og de to byer koblet på transmissionsanlægget. Hermed er der kun halmvarmeværket i Solbjerg tilbage. Der anvendes imidlertid samlet set større mængder halm i scenariet, og Østjysk Halmvarme har derfor fortsat store muligheder for at levere halm. Scenarie B er derudover baseret på, at produktion på affaldsvarme og overskudsvarme fortsætter som hidtil, og at landbruget vil etablere biogasanlæg, som også kobles på fjernvarmenettet. Scenarie B rummer muligheder for store reduktioner i CO 2 -udledningen fra fjernvarmeforsyningen. Der er indlagt robusthed i fjernvarmeproduktionen ved at gøre den flerstrenget kul (udfases), affald, træpiller, halm, flis og nogle mindre anlæg. Det afgørende spørgsmål er de økonomiske forhold ved træpillefyring på Studstrupværket, herunder hvordan prisen på træpiller vil udvikle sig. Det skal også iagttages, at der er tale om en levetidsforlængelse på et anlæg fra Det halm- og flisfyrede kraftvarmeværk er nyt og effektivt, men mulighederne for at skaffe halm og flis er væsentlig for økonomien. Spørgsmålet om priser for biomasse er i det hele taget afgørende i dette scenarie. Selv om træpiller, halm og flis er forskellige, er de alle biobrændsler, hvis prisudsving evt. kan tænkes at følges ad i fremtiden. Scenariet repræsenterer teknologisk den sikre vej, hvor fjernvarmeforsyningen fortsat næsten udelukkende baseres på kraftvarmeværker, som er velkendt teknik. Det nye er selve brændslerne, træpiller, halm og flis. Halmvarmeværkerne De tre halmvarmeværker i Solbjerg, Harlev og Sabro er etableret i slutningen af 1980 erne, som del af varmeplanlægningen. Værkerne erstattede fuelolie på fjernvarmecentralen i Solbjerg og gasolie til de individuelle oliefyr i Harlev og Sabro og har således i flere år bidraget til reduktion af CO 2 -udledning fra varmeforsyning. Kontrakterne med halmvarmeværkerne udløber omkring Det skal derfor afklares, hvordan de skal indgå i klimavarmeplanen. De kan evt. fortsætte som hidtil, eller de tre byer og halmvarmeværker kan kobles på transmissionsnettet, så halmvarmeværkerne kun kører i vinterhalvåret. En tredje mulighed er, at halmvarmeværkerne evt. nedlægges helt, og de tre byer kobles på transmissionsanlægget. Løsningen for halmvarmeværkerne skal afveje fjernvarmesystemets behov og Østjysk Halmvarmes behov. Halmvarmeværket i Sabro 12

13 Halm-flisfyret kraftvarmeanlæg I scenarierne B og C indgår et mindre halm- og flisfyret kraftvarmeanlæg. Der er udarbejdet en skitse af anlægget, hvor der er lagt vægt på effektivitet, fleksibilitet over for elmarkedet og fleksibilitet over for brændselssammensætningen. I forhold til effektivitet er der udviklet en idé med indbygning af en større varmepumpe i kraftvarmeværket, hvorved totalvirkningsgraden kan øges væsentligt. Varmepumpen drives af værkets egen elproduktion og udnytter varmen i røggassen fra kedelen. Herved øges totalvirkningsgraden til 100 procent. Til sammenligning er Studstrupværkets totalvirkningsgrad ca. 80 procent, når det producerer el og varme uden køling til Århusbugten. Anlægget kan fyres med 100 procent halm eller med 50 procent halm og 50 procent flis. Herved er det fleksibelt overfor brændselsmarkederne. Placeres anlægget bynært, giver den indbyggede varmepumpe mulighed for at producere fjernkøling i lighed med vind-varmepumpeanlægget se dette side 11. Anlægget kan producere ca. 15 procent af fjernvarmen og forbruger ca ton halm ved 100 procent halmfyring, eller ton halm og ton flis ved 50 procent halmfyring. Den indbyggede varmepumpe giver mulighed for en mere fleksibel drift i forhold til elmarkedet end traditionelle anlæg uden varmepumpe. I perioder med høje elpriser kan varmepumpen kobles ud for at øge elproduktionen, og den kan kobles ind igen, når elpriserne falder. Reduktion af varmetab I alle tre scenarier A, B og C indgår en effektivisering af fjernvarmeforsyningen ved at reducere varmetabet fra ledningsnettet med ca. 15 procent. Effektiviseringen kan få betydning for borgerne, fordi effektiviseringen involverer fjernvarmeinstallationerne i bygningerne. Disse skal indreguleres og i nogle tilfælde evt. renoveres, således at der opnås størst mulige afkøling af fjernvarmevandet. 13

14 Scenarie C. Halm-flis og vind Scenarie C er opstillet for at belyse mulighederne uden ombygning til træpillefyring på Studstrupværket. Dette nødvendiggør, at der trækkes hårdere på de øvrige virkemidler og produktionsmuligheder. I første omgang reduceres varmebehovet kraftigt. Det forudsættes, at de lovpligtige varmebesparelser kan fordobles, hvorved den krævede produktionskapacitet reduceres. Den CO 2 -neutrale varmeproduktion bygges derefter op af følgende: Affaldsforbrænding. Det er forudsat, at affaldsmængderne og dermed varmeproduktionen kan øges. Vindvarme og solvarme. Samme anlægsomfang som i scenarie A. Halm-flis fyret kraftvarmeanlæg. Samme anlægstype som i scenarie B, men med dobbelt kapacitet og halm-flis forbrug. Scenarie C rummer muligheder for store reduktioner i CO 2 -udledningen fra fjernvarmen, men relationerne er dog lidt mindre end i scenarie A og B. Der er stor robusthed i fjernvarmeproduktionen, da der er mange anlæg og mange forskellige brændsler kul (der udfases i muligt omfang), affald, halm, flis, vind, sol og nogle mindre anlæg. Af samme grund er scenariet driftsmæssigt en udfordring. Det er vurderet, at de driftsmulige udfordringer kan løses. Et af de afgørende spørgsmål er, hvordan de store varmebesparelser, der er forudsat i husstandene, skal gennemføres. Et andet spørgsmål er, om der kan sikres tilstrækkelige affaldsmængder. Spørgsmålet om priser for biomasse har lidt mindre betydning end i scenarie A og B. Foruden ovennævnte er scenarie C baseret på, at produktion på overskudsvarme fortsætter som hidtil, og at landbruget vil etablere biogasanlæg, som også kobles på fjernvarmenettet. Halmvarmeværkerne indgår på samme måde som i scenarie B. Dvs. halmvarmeværket i Solbjerg videreføres under den nuværende form, mens halmvarmeværkerne i Harlev og Sabro nedlægges, og de to byer kobles på transmissionsanlægget. Biogas Biogasanlægget ved Spørring er etableret i midten af 1990 erne som en del af varmeplanlægningen. Fjernvarme hovedsagelig fra biogasanlægget erstattede gasolie til de individuelle oliefyr i Spørring, Mejlby, Hårup og Todbjerg og har således i flere år bidraget til reduktion af CO 2 -udledning fra varmeforsyning. Biogasanlægget er et kraftvarmeværk, og der produceres derfor også ca. 2 MW CO 2 -neutral elektricitet. Der indgår en udbygning med biogas i alle scenarier. Baggrunden herfor er, at eltilskuddet til biogasanlæg er hævet til 74 øre/kwh. Der er altså forbedret økonomi i at etablere biogasanlæg. Derfor er det forudsat, at landbruget kan bidrage til klimavarmeplanen ved at etablere biogasanlæg. Af hensyn til transportforholdene skal biogasanlæggene helst placeres i tilknytning til gylleoplandet. Det er derfor forudsat, at biogasanlæggene etableres i oplandene med tilknytning til transmissionsanlæggets nordlige og sydlige ender, dvs. omkring Hornslet og Odder. Biogasanlægget i Spørring 14

15 Varmebesparelser Som led i regeringens energisparestrategi er Varmeplan Århus (formelt i de enkelte distributionsselskaber) forpligtet til at spare knap 25 mio. kwh om året frem til 2009 og knap 45 mio. kwh i de efterfølgende år frem til Alt i alt ca. 542 mio. kwh, hvilket er de såkaldte lovpligtige besparelser, som indgår i referencen og scenarie A og B. Ifølge reglerne for disse energibesparelser tæller også konvertering fra olieopvarmning eller elopvarmning til fjernvarme eller individuelle varmepumper med, fordi det resulterer i en brændselsbesparelse og reduktion af CO 2 -udledningen. Milion kwh Konvertering til fjernvarme Konvertering til individuelle varmepumper Varmebesparelser Elbesparelser mv. I alt Reference A og B Lovpligtige C Fordobling lovpligtige Skemaet viser en oversigt over de lovpligtige besparelser, og hvordan de indgår i referencen og i scenarierne. De lovpligtige besparelser er ens i referencen og i scenarie A og B. I scenarie C er varmebesparelsen fordoblet. Forbrændingsanlæg og affaldsprognose I alle scenarier indgår forbrændingsanlæggene i Skanderborg og Lisbjerg. Affaldsmængder og kapacitetsforhold på forbrændingsanlægget i Skanderborg er forudsat uændret. Affaldsmængden og kapacitetsforhold på forbrændingsanlægget i Lisbjerg er baseret på rapporten Udbygningsmuligheder for forbrændingsanlægget fra januar 2008, som Affaldscenter Århus har ladet udarbejde. I referencen og scenarie A og B anvendes affaldsprognosen Mest sandsynlige affaldsmængde. I scenarie C, hvor der ikke forudsættes træpillefyring på Studstrupværket, er affaldsprognosen maximum affaldsmængde anvendt. Forbrænding af affald har en meget lav CO 2 -udledning, fordi en stor del af affaldet regnes som CO 2 -neutral på samme måde som biomasse. Spørgsmålet er imidlertid, om det er hensigtsmæssigt, under en målsætning om CO 2 -neutralitet at operere med øgning af affaldsmængderne. Dette er en rent sektoriel betragtning. Samlet set er det måske bedre at arbejde for en reduktion af affaldsmængderne og evt. øget genbrug, hvilket evt. kan give en større reduktion af CO 2 -udledningen. Forbrændingsanlægget i Lisbjerg 15

16 4. DET REGIONALE FJERNVARMESYSTEM VARMEPLAN ÅRHUS Indledende simuleringer af fjernvarmesystemet Der er foretaget indledende simuleringer af fjernvarmesystemet i scenarierne. Simuleringerne dækker fjernvarmeforsyningen i det regionale fjernvarmesystem, som er illustreret på kortet. Søjlediagrammet viser nogle hovedresultater fra simuleringerne: Dels ses reduktionen af varmebehovet som følge af varmebesparelser og effektiviseringer. Dels ses, hvordan varmeproduktionen fordeles på de forskellige produktionsanlæg. Mill. kwh Fjernvarmeproduktion år 2030 Spidslast Studstrupværket blok 4 (kul) Studstrupværket blok 3 (halm, kul) Studstrupværket blok 4 (træpiller) Skanderborg flisvarmeværk Vind-varmepumpeanlæg Solvarmeanlæg Halm-flisfyret kraftvarmeanlæg Halm-flisfyret kraftvarmeanlæg Skanderborg affaldsforbrænding Ny affaldsforbrænding Lisbjerg affaldsforbrænding Halmvarmeværker Biogas Industri overskudsvarme Konsekvenser for fjernvarmens CO2-udledning Simuleringerne viser, at den kulbaserede varmeproduktion på Studstrupværket reduceres kraftigt, men at der bliver en mindre varmeproduktion på kul tilbage. Da der derudover er en lille CO 2 -udledning ved affaldsforbrænding, bliver reduktionen i CO 2 -udledningen fra fjernvarmeproduktionen procent. 0 Reference A B C Varmeplan Århus. CO 2-udledning (ton) ved fjernvarme Spørring Mejlby Hornslet Skødstrup Løgten Ton Hammel Hinnerup Trige Lystrup Studstrup Skæring Sabro Vejlby Risskov 0 Tilst Galten Brabrand Åbyhøj Hasle Reference Scenarie A Scenarie B Scenarie C Åby Stjær Harlev Ormslev Stavtrup Viby Holme Hasselager Højbjerg Skåde Hørning Tranbjerg Mårslet Beder Stilling Solbjerg Skanderborg Malling Odder km 5.0 km C Magistratsafdelingen for Teknik og Miljø Informatikområdet September 2008 Kortet viser områder med fjernvarme 16

17 Konsekvenser for elproduktionens CO2-udledning Da der i scenarierne er en varierende andel af varmeproduktionen på biomassefyrede kraftvarmeværker, vil klimavarmeplanen også give en reduktion af CO 2 -udledningen fra elproduktion. I scenarie A og B er reduktionen i samme størrelsesorden som den samlede CO 2 -udledning fra elproduktion i Århus Kommune, jf. Århus Kommunes CO 2 -kortlægning Indledende beregninger af økonomi Der er foretaget indledende økonomiske beregninger af fjernvarmereferencen og scenarierne. Beregning af fjernvarmeværkernes økonomi viser, at fjernvarmepriserne ikke behøver at blive påvirket væsentligt af ændringerne i varmeproduktionen. Dette beror bl.a. på, at der spares store omkostninger til kulafgifter. Endvidere viser de indledende beregninger, at der kan være fordele for fjernvarmekunderne ved, at fjernvarmeværkerne selv ejer kraftvarmeanlæg. Værdien af elproduktionen tilfalder i sådant tilfælde fjernvarmeværkerne og vil være med til at reducere varmepriserne. Samfundsøkonomiske beregninger viser, at ændringerne i varmeproduktionen ikke kan betale sig. Dette beror på de beregningsforudsætninger, som Energistyrelsen har udmeldt. Der er behov for, at beregningsforudsætningerne korrigeres, hvis langsigtede investeringer i reduktion af CO 2 -udledningen skal være samfundsmæssigt rentable. Fælles for samfundsøkonomi og selskabsøkonomi er, at scenarie C har de største omkostninger. Dette beror væsentligst på de store varmebesparelser, som kræver store investeringer. CO2 besparelse - ny grøn elproduktion (ton) Scenarie A Scenarie B Scenarie C 17

18 5. ÅRHUS KOMMUNE SOM BYSAMFUND Indledende simuleringer af Århus som bysamfund Der er foretaget indledende simuleringer af Århus som bysamfund i scenarierne. Her medtages omkring 85 procent af det regionale fjernvarmesystem, som er beliggende i Århus Kommune samt det åbne land i Århus Kommune. Lagkagediagrammet nedenfor viser, hvor stor en del af CO 2 -udledningen i Århus Kommune, der stammer fra varmeforsyning, og som behandles i dette oplæg. Men som det er beskrevet i kapitel 4, giver scenarierne også en stor reduktion i elproduktionens CO 2 -udledning. I scenarie A og B er den på størrelse med CO 2 -udledningen fra elforsyning i Århus Kommune. Uanset at elproduktionen foregår i Århus Kommune, kan reduktionen i CO 2 - udledningen ikke umiddelbart tilskrives Århus Kommune, fordi den vil indgå i den samlede danske elproduktion. Dette forhold skal overvejes i det videre arbejde med klimaplan og klimavarmeplan. Hammel Galten Stjær Harlev Mejlby Spørring Hinnerup Trige Lystrup Sabro Vejlby Tilst Hasle Åbyhøj Brabrand Åby Stavtrup Ormslev Viby Holme Skødstrup Risskov Hornslet Løgten Studstrup Skæring Hasselager Højbjerg Skåde Hørning Tranbjerg Mårslet Beder Stilling Solbjerg Skanderborg Malling Odder km 5.0 km C Magistratsafdelingen for Teknik og Miljø Informatikområdet September 2008 Kortet viser områder med og uden fjernvarme i Århus Kommune I lagkagediagrammet fra Århus Kommunes CO 2 -kortlægning 2006 ses varmeforsyningens andel af den samlede CO 2 -udledning i 2006 Områdeafgrænsning Et væsentligt spørgsmål i byudviklingsområder er afgrænsningen mellem de fjernvarmeforsynede og de individuelt forsynede områder. I oplægget er der foretaget en foreløbig områdeafgrænsning, hvor nuværende fjernvarmeforsynede områder forbliver fjernvarmeforsynet uanset evt. byomdannelse. Herudover fjernvarmeforsynes byudviklingsområder frem til Efter 2020 er det forudsat, at der i byudviklingsområder generelt gås over til individuel varmeforsyning. Denne forudsætning skal nuanceres i forslaget til klimavarmeplanen. Den foreløbige områdeafgrænsning er begrundet i de kommende stramninger af energirammerne i bygningsreglementet. Stramningerne medfører faldende varmesalg frem mod 2020, hvor standarden i bygningsmassen vil svare til passivhuse. Dette peger på, at fjernvarmeudbygning bliver urentabel. Men andre forhold peger i den anden retning. Boligerne bliver større, og mange byudviklingsområder bliver tættere bebygget iht. Kommuneplanen 2009 for Århus Kommune. Derudover udvikles der mere effektive fjernvarmesystemer. Resultatet kan derfor vise sig at være en kombination af fjernvarmeudbygning og individuel forsyning. Nuanceringen i forslaget til klimavarmeplan skal fange denne kombination, og den skal tilgodese: Dels at der i god tid før 2020 bliver mulighed for, at byggebranchen i Århus Kommune kan indhente erfaringer med byggeri af lavenergi- og passivhuse. Dels at der fås størst mulig reduktion af CO 2 -udledningen ved den bedste kombination af mulighederne for lavenergibyggeri og mulighederne for CO 2 -neutral fjernvarmeproduktion. Dels at fjernvarmeværkerne får et forudsigeligt og bæredygtigt grundlag for at afgrænse deres forsyningsområder. 18

19 Konsekvenser for CO2-udledning fra varmeforsyning i Århus som bysamfund Reduktionen af CO 2 -udledningen er af nogenlunde samme størrelse i de 3 scenarier, men den er fordelt lidt forskelligt på virkemidler som reduktion af varmetab og varmebesparelser og på produktionsanlæggene. og træpiller. CO A. 2 Vind -udledninger og træpiller og -reduktioner B. Halm-flis i og Århus træpiller. B. Kommune Træpiller CO 2 -udledninger og halm-flis C. og Vind -reduktioner og halm-flis. i Århus CO C. 2 Kommune Halm-flis -udledninger og og vind -reduktioner i Århu tering til fjernvarme jernvarmenet tering til umper 3 % 7 % 12 % 8 % 3 % 8 % 2 % Byområder 9 % - konvetering til fjernvarme Reduktion af tab i fjernvarmenet Varmebesparelse 1 % 12 % Åbne land - konvertering 3 % til Studstrupværket blok 4 (træpiller) individuelle varmepumper Skanderborg flisvarmeværk 3 % Vind-varmepumpeanlæg Solvarmeanlæg 13 % Skanderborg affaldsforbrænding 7 % Lisbjerg affaldsforbrænding Biogas 3 % 8 % 3 % Byområder 8 % - konvetering til fjernvarme Reduktion af tab i fjernvarmenet Varmebesparelse 1 % 12 % Åbne land - konvertering til individuelle varmepumper VPÅ-energicenter Studstrupværket blok 4 (træpiller) 3 % Skanderborg flisvarmeværk 18 % Skanderborg affaldsforbrænding Lisbjerg affaldsforbrænding Biogas 3 % 17 % 17 % 1 % 24 % V S S V S L B 38 % ton ÅR % ton ÅR % 11 % 2 % ton ÅR 2030 Virkemidler Byområder - konvertering til fjernvarme Reduktion af tab i fjernvarmenet Varmebesparelse Åbne land - konvertering til individuelle varmepumper Produktionsanlæg Halm-flisfyret kraftvarmeanlæg Studstrupværket blok 4 (træpiller) Skanderborg flisvarmeværk Skanderborg affaldsforbrænding Lisbjerg affaldsforbrænding Biogas Solvarmeanlæg Vind-varmepumpeanlæg 19

20 AffaldVarme Århus Bautavej Århus V Danmark Tel affaldvarme@aarhus.dk 20