Muligheder og fremtidsperspektiver med gashybridvarme

Transkript

1 Muligheder og fremtidsperspektiver med gashybridvarme Karsten V. Frederiksen - En fremtid med gasnettet

2 Der er naturgas nok! Renovering af Tyra-feltet, hvor naturgasforbrug dækkes af tysk import Kilde: Energistyrelsen

3 Den baltiske transmissionslinje Kortet viser den mulige transmissionslinje, der skal forbinde Danmark og Polen med norsk naturgas. Det skal understreges, at import fra Norge til Danmark også kan ske via Holland og Tyskland.

4 Gasnettet, biogas og energilager! 925 km stålrør i naturgastransmissionsnettet km stålrør og km plastrør i naturgasdistributionsnettet Levetid på plus 50 år gaskedler i Danmark Stigende produktion af biogas (opgraderet), brint eller metaniseret brint Opgraderet biogas kan bruges som naturgas (ingen specifikke problemer ift. apparater) Naturgasforbrug i 2014: 115 PJ (19 PJ anvendt i enfamiliehuse) Forventet produktion af biogas i 2020: PJ

5 Status og forventninger til biogas i Danmark VE gas Kilde: Den fremtidige anvendelse af gasinfrastrukturen 2014

6 Der er bæredygtige løsninger med gas (hybridvarme) Gasvarmepumpe kombineret med et backupgasfyr Mini-KV Gasfyr kombineret med en elvarmepumpe

7 Hybridvarme - opbygning Varmepumpen dækker typisk 70 pct. af rumvarmebehovet, mens gaskedlen dækker det resterende varmebehov samt behovet for varmt brugsvand.

8 Hybridvarme - styring Hvordan kan varmepumpen typisk styres: Udetemperatur (simpel) Aktuelle gas- og elpriser Evt. andele af VE i elnettet

9 Case - eksempel Kilde: DGC/FAU GI/MHGdemonstrationsprojekt

10 Resultater: Ydelse vs. udetemperatur (MHG)

11 Kedelvirkningsgrad vs. varmepumpe COP (MHG)

12 Hvorfor hybridvarme - Samspil mellem elnet og gasnet

13 Udfordring med fluktuerende energikilder I flexibilitetsscenariet for 2035 er halvdelen af elbiler og varmepumper flexible. Residualforbrug er elforbruget fratrukket elproduktion fra fluktuerende energikilder som vind og solceller.

14 Potentiale og tidsbegrænsning Implementeres gashybridvarmepumper, vil deres gennemsnitlige eloptag være 440 MW i fyringssæsonen Deres eloptag i spidslast vil være 933 MW =0,933 GW Elforbruget var i snit i 2012 på MW Det vil sige, at man ved implementering af gashybridvarmepumper vil kunne flytte 12,38 % af gns.-lasten og 26,25 % af spidslasten Gashybridvarmepumper har ingen tidsmæssig begrænsning ift. flexibilitet Residualforbrug er elforbruget fratrukket elproduktion fra fluktuerende energikilder som vind og solceller

15 Gashybridvarmepumper kan udfase fossilt brændsel

16 Samspil med varmeanlæg: Funktion

17

18

19 Dimensionering: Gashybridvarmepumpe Kolde temperaturer forekommer statistisk set sjældent i normalåret, hvilket bevirker, at små varmepumper kan levere en relativt stor energidækning Temperaturfordeling i et dansk normalår Hyppighed (antal timer pr. år) Temperatur

20 Energidækningsgrad (Q heatpump /Q dim ) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Varmeydelse vs. Energidækning EN Average climate zone 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Effektforhold (q heatpump / q dim ) En relativt mindre maksimal varmeydelse vil kunne dække et relativt større varmebehov Eksempel: Et hus med Qdim = 10 kw ved -12 C vil med en 6 kw varmepumpe kunne erstatte 75 % af varmen fra den oprindelige primærvarmekilde

21 Samspil med varmeanlæg Kontroller varmeanlægget!!! Mindsket effektafgivelse: Fra 90/70-20 til 55/45-20: Faktor 2,46 Fra 90/70-20 til 45/35-20: Faktor 4,23 Fra 70/40-20 til 55/45-20: Faktor 1,13 Fra 70/40-20 til 45/35-20: Faktor 1,95

22 Besparelsespotentiale add-on-hybridvarme Gaspris 6,6 kr./m3 og Elpris = 2,2 kr./kwh. Kilde: Vejledning udviklet ifm. TI/DGC Demoprojekt (DGC-projekt ).

23 Levetidsberegning Parameter Enhed Alternativ 1 Alternativ 2 Alternativ 3 Varmesystem Gasfyr V/V VP L/V VP (komplet nyinstl.) eksisterende gaskedel Energiinput Naturgas El El Gas (40 %) El (60 %) Gas (40 %) El (60 %) Netto varmebehov [kwh/år] Anlægsudgifter m. m. Indkøb og installation inkl. moms [kr] heraf arbejdsløn [kr] Håndværkerfradrag [kr] Energisparetilskud (0,25 kr/kwh) [kr] Samlet anlægsudgift [kr] Afskrivning [kr/år] Rente [%] 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% Rente gns. brutto [kr/år] Rente gns. netto [kr/år] Levetid, effektivitet, energipriser mv. Forventet levetid [år] Effektivitet af anlæg [%] Brændselspris [kr/l], [kr/m 3 ] 8,8 8,8 8,8 Brændværdi (nedre) [kwh/l], [kwh/m 3 ] Energipris [kr/kwh] 0,80 1,68 1,68 0,80 1,68 0,80 1,68 Elpris (hjælpeenergi) [kr/kwh] 2, ,20-2,20 - Driftsudgifter Brutto varmebehov [kwh/år] Hjælpeenergi (el til drift af kedel) [kwh/år] Afgifter (fjernvarme) [kr/år] Energiomkostning [kr/år] Vedligeholelsesudgifter Service og vedligehold [kr/år] Samlede årlige omkostninger [kr/år] Indeks [-] 1,00 1,05 0,98 CO 2 udledning [kg/kwh] 0,205 0,478 0,478 Årlig CO 2 udledning [ton/år] 3,38 2,43 2,68 Forudsætninger: Værdier fra ENS teknologikatalog, afskrivning = afdrag, beregning i nutidsværdi Alternativ 4 Gashybrid VP ,97 Alternativ 5 VP add-on på ,84 0,369 0,369 2,73 2,73

24 Energiforbrug/år ift. energimærkning af 140 m2 Primær energifaktor (2010/2020) (2,5/1,8) Energi consumption pr year [kwh/år] Beregnet v. 140 m2 [kwh/år] Energimærke A Energimærke B Energimærke C

25 Demonstration af større hybridanlæg (Ribe)

26 Markedsmodning ERFA-gruppemøder Energiløsninger Fælles indsats med Energistyrelsen, produktleverandørerne og gasbranchen Grundfortælling Guideline Funktionstest Kurserne

27 Afslutning - Tak for opmærksomheden Yderligere oplysninger findes på eller kontakt: Karsten V. Frederiksen, DGC kvf@dgc.dk