Naturgas til butikker og centre. Projektrapport Januar 1998

Transkript

1 Naturgas til butikker og centre Projektrapport Januar 1998

2 Naturgas til butikker og centre Rene Thiemke Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 1998

3 Titel Rapport kategori Forfaller Dato for udgivelse Copyright Sagsnummer Sagsnavn ISBN: Naturgas til butikker og centre Projektrapport Rene Thiemke Januar Dansk Gasteknisk Center a/s ; H:\7 15\50\rapport\RAPPORT NATURGAS, STORCGNTRE.doc Storcentre For ydelser af enhver art udført af Dansk Gasteknisk Center a/s (DGC) gælder: at DGC er ansvarlig i henhold til "Almindelige bestemmelser for teknisk rådgivning & biswnd (ABR 89) ", som i øvrigt anses for vedtaget for opgaven. at erstatningsansvaret for fejl, forsømmelser eller skt~der over for rekvirenten eller tredjemand gælder pr. ansvarspådragende fejl ellerforsømmelse og altid begrænses til l 00% af det vederlag, som DGC har modtager for den pågældende ydelse. Rekviremen holder DGC skadesløs for alle tab, udgifter og erstatningskrav, der må u e overstige DGC's hæftelse. at DGC skal- uden begrænsning - omlevere egne ydelser i forbindelse medfejl og forsømmelser i DG C's mmerittle. Juli. 1997

4 DG C-notat 1 Indholdsfortegnelse Side l Indledning Generelt om naturgas til butikker Miljøforbold Restauranter, cafeer og fastfood Slagter Bager S u permarked... l l 8 Storcentre Kraftvarrneanlæg l O V armepumper l l Referencer... 16

5 OGC-notat 2 1 Indledning Denne rapport er udarbejdet på foranjedning af ga ej kabernres Fagudvalg 2. Rapporten har til :formål kort at bely e og oply e om mulighederne for ga anvendelse j forbinde! e med butikker og centre. Blandt andet oplyses om mindre gasforbrugende apparater til butikker og om mulighederne for at anvende natttrga baserede minikraftvarmeanlæg og varmepumper i forbindelse med indkøbscentre. Der er på baggmnd af rapportens indhold fremstiljet en information brochure til anvende! e for ælgere o.a. tilknyttet ga elskaberne. Rapporten er kvalitet ikret af MichaelAnder en, Dan k Ga teknisk Center a/s. Rene Thjemke Projektingenjør Afd. for Gasanvendel e (3~ Bjarne Spiegelbauer Afdelingschef Afd.. for Gasaovendel e

6 DGC-notat 3 2 Generelt om naturgas til butikker Butikker og handlende må i dag erkende, at der går en vis del af driftsudgifterne til energiforbruget. Den danske energipolitik gør, at man fremover ikke kan regne med, at denne andel aftager, idet et fald i energipriserne næppe kan forventes. Derfor må de handlende i forskellige brancher, for at bevare konkurrenceevnen, fortsat søge områder, hvor udgifterne til energiforbruget kan reduceres. Energibesparelser kan bl.a. opnås ved at investere i mere energieffektive apparater. Derudover kan der for flere forskellige brancher være besparelser at hente ved at udskifte elapparater med naturgasbaserede apparater. En typisk fordeling af energiudgifterne for butikker og handlende viser, at størstedelen af udgifterne går til el, mens kun få procent går til gas. Typisk energiudgiftsfordeling for butikker og handlende (slagterbutik) Vand 25% Varme 15% 4% Figur l Typisk energiudgiftsfordeling for butikker og handlende (slagterbutik, Ref l) I Figur l ses fordelingen af energiudgifterne for slagterbutikker. Størstedelen af elapparater findes i dag også som naturgasbaserede apparater, hvilket gør, at der er et stort potentiale for besparelser på energiomkostningerne ved konvertering til naturgas.

7 DGC-notat 4 3 Miljøforhold Det er regeringens målsætning med "Energi 21" at opnå en reduktion af C0 2 -udledningen på 20% inden år For at nå dette mål indgår naturgas som en vigtig parameter. Ved fx at anvende naturgas frem for kul til produktion af el, er der mulighed for at reducere C0 2 -belastningen med ca. 50%. Miljøbelastninger ved forskellige brændsler Naturgas Kul Fuelolie Gasolie Figur 2 Miljøbelastninger vedforskellige brændsler (Ref 2) Som det fremgår af Figur 2, belastes miljøet mindst ved at anvende naturgas frem for andre fossile brændsler.

8 DGC-notat 5 4 Restauranter, cafeer og fastfood Mulighederne for gasanvendelse i restaurationsbranchen er mangfoldige. Specielt ved tilberedning af fødevarer er udvalget af gasapparater stort. Apparattyperne er: Gaskomfurer Konvektionsavne Kogeborde Friturer Grillapparater Stegeplader Kipsteger Kogekedler Coup defeu Pastakogere Kombisteamer Vandbade Mange kokke foretrækker at tilberede maden på gasapparater frem for på elapparater, da de mener, at produktet får en anden karakter. Fordelene ved anvendelse af gasapparater frem forelapparater er bl.a.: Hurtig regulering af gasblussene giver fleksibilitet Gasblus er kun tændt, når de anvendes (ingen spildvarme) Gasprisen er mindre end elprisen og varierer ikke i løbet af døgnet DGC har i en undersøgelse vedrørende naturgas til institutioner (Ref. 3) fundet frem til, at der i mange tilfælde er driftsbesparelser på op til 50% ved at anvende gasapparater frem for elapparater. Ud over at anvende naturgas ved tilberedning af fødevarer, er der ligeledes mulighed for at anvende naturgas til drift af en opvaskemaskine. Dermed kan den traditionelle eldrevne opvaskemaskine erstattes med en opvaskemaskine, hvor varmtvandsproduktionen baseres på en indbygget varmtvandsgenerator drevet af naturgas. På WGC 97 i København blev en spansk udviklet gasbaseret opvaskemaskine præsenteret.

9 DG C-notat 6 Aftræk Koldt vand Temperatur reg ul a lor--~ V armeveksler Varmt vands lager Overløbssikring, v,;... ' r Ga s lilfø rse l----11~...,.-----'-.rbrænder Fremløb til opvask Figur 3 Principdiagram over varmtvandsgenerator ( Ref 4) Fordelen ved dette produkt er, at tiden til opvarmning af opvaskevandet kan reduceres med op ti140%, hvorved energiforbruget kan nedsættes med besparelser på elregningen til følge. Opvaskemaskinen er udviklet i Spanien og har endnu ikke nået det danske marked. Fra Energistyrelsen er der åbnet mulighed for tilskud til energibesparende foranstaltninger i restaurationsbranchen. Der ydes tilskud til såvel optimering af eksisterende udstyr og anlæg som installering af nyt energieffektivt udstyr. Y deriigere oplysninger om standardløsninger og tilskudsordninger fås hos Energistyrelsen (Re f. 5).

10 DGC-notat 7 5 Slagter I slagterbutikker går en væsentlig del af eludgifterne til drift af stege- og kogeudstyr. Dette eludstyr kunne uden problemer erstattes af gasapparater. På trods af at energiforbruget, ved samme produktion, er ca. 15% højere ved anvendelse af gasapparater frem for elapparater, er der mulighed for besparelser ved at basere produktionen på naturgas. Dette skyldes, at den eksisterende prisforskel mellem el og naturgas favoriserer brugen af naturgas. I slagteribranchen er det primært apparater som: Kogekedler Gaskomfurer Røgovne der er interessante i forbindelse med direkte naturgasfyring. Kølebehovet er årsagen til de største energiudgifter. Ca. 56% af eludgifterne går til køling af fødevarerne. Med absorptionskøleteknikken er der mulighed for at erstatte en del af elforbruget med naturgas, idet man med denne teknik kan udnytte varme til produktion af køling. Absorptionskølingens anvendelsesområder beskrives i afsnittet om varmepumper. Energistyrelsen kan yde tilskud til projekter, der medfører energibesparelser eller reduktion af miljøbelastningen i erhvervsvirksomheder og dermed også til slagteribranchen. Yderligere information fås ved at kontakte Energistyrelsen.

11 DGC-notat 8 6 Bager Den mest anvendte ovntype i bagerier er stikovnen. Brødene placeres på stikvognen, som derefter køres ind i ovnen. I bagerier tegner ovnene sig for det største energiforbrug. I Figur 4 nedenfor ses fordelingen af elforbruget opgjort for bagerier med elovne. Med et samlet gennemsnitligt årsforbrug på kwh anvendes der derfor ca kwh til drift af el ovnene. Elforbrugstordeling for bagerforretninger Ovne 52% Div. maskiner 4% Belysning 6% 2% 5% Andeliprivat 5% Figur 4 Fordeling af elforbruget i bagerier (Ref 6) Sammenlignes driftsudgifterne for el- og gasovne, ses det i Tabel l, at der er driftsbesparelser forbundet med at basere produktionen på naturgas. Ovntype El <11 = I,O} Gas <11 = o,67s) Totalt energi- Arsforbrug Arsforbrug Tarif Energipris Retur fra Driftsudgift forbrug kwh el gas øre/enhed kr Told & Skat kwh m3 kr Nat: 85,13 Nat: Dag: 108,25 Dag: , kr/år Nat: Dag: Tabeli Sammenligning af driftsudgifter for el og gasovne ( Ref 7 og Ref 8).

12 DG C-notat 9 Beregningerne baseres på en elovn med virkningsgrad på l 00% og en gasovn med virkningsgrad på 67,5%. Gastariffen gælder for forbrug indtil m 3. Herefter falder gasprisen. For at finde totaløkonomien skal forhold som: Elforbrug for gasovn Vedligeholdelsesomkostninger for el- og gasovn Investering Installation Levetid også tages med i betragtning. Ifølge Tabeli er der en driftsbesparelse på mellem DKK, afhængig af produktionstidspunktet Derfor anvender bagerier med el ovne en dobbelttarif, hvor el er billigst om natten. Det betyder, at produktionen henlægges til at foregå om natten. Anvendes i stedet gasovne er prisen ens uanset på hvilket tidspunkt, produktionen foregår. Gasprisen afhænger udelukkende af forbruget. Der kan derfor opnås en mere fleksibel produktion med gasovne, hvorved nybagt brød kan sælges hele døgnet. Y deriigere er der fordele i at vælge en gasovn, idet den varme røggas kan anvendes til egen produktion af varmt vand. Som det fremgår af Figur 4, går en stor del (18%) af energiforbruget til køl og frys. Med varmepumpeteknikken er der mulighed for at erstatte en del af de eldrevne kompressionskøleapparater med gasdrevne varmepumper for derved at reducere udgifterne til elektricitet (se afsnit om varmepumper). I Energistyreisens oversigt over standardløsninger til erhvervsvirksomheder fremgår det, at der er mulighed for tilskud til bagerier. Der kan opnås tilskud til: Nyindkøb af ovne Renovering af ovne

13 DG C-notat 10 Nyindkøb af herdovne Derudover kan der søges om ti lskud til projekter, der ikke er omfattet af standardløsnlngerne, men som kan dokumentere en energibesparelse.

14 DGC-notat 11 7 Supermarked Energiforbruget i mindre supermarkeder koncentreres primært omkring køl, frost og lys, mens en del af forbruget i større supermarkeder desuden går til at drive cafeteria/fastfood, slagterafdeling og bageri. For de 5 mest energiøkonomiske supermarkeder ser fordelingen af elforbruget ud som følger ~70 1'11!!! 1'1160 ~ :S so.c C\1 ~40 ~ o c o ~ :;:::; c Ql >...l!! Cl 1'11 Cii ]! I'II"C ~o c o Ql= ~ VI ~ 1'11 Q ~ ;: Ql Cl 1'11.c Figur 5 Fordeling af elforbrugetfor større supermarkeder (Ref 9) Som omtalt i de foregående afsnit, har hver af supermarkedets specialafdelinger mulighed for at basere deres produktion på naturgas. Derfor kan især større supermarkeder reducere elforbruget ved at konvertere elapparater til naturgas. Når kunder handler i et supermarked kræver de komfort. Det betyder, at der om sommeren er behov for køling og om vinteren for opvarmning af butikken. Gasdrevne varmepumper, der både kan producere varme og kulde, vil dække dette behov ideelt. Varmepumper behandles i separat afsnit.

15 DGC-notat 12 8 Storcentre Naturgas er en optimal primær energikilde i storcentre. Del er der mulighed for at b]jve elvfor ynende med elektricitet og varme ( e afsn it 9 ). Derudover er der et tort udvalg af gasapparater, der vil kunne give driftsbe parel er og dermed Økonomiske fordele for de enkelte butikker. De oplagte områder for direkte ga an vendel e er: Rumopvarmning med gasradiatorer, trålepaneler og kaloriferer. El- og varmtvandsproduktion fra fx eget decentralt kraftvarmeanlæg. Fødevaretilberedning i re tauranter, pizzariaer, fa tfood, slagterforretninger, supermarkeder og bagerier. Procesvarme i va kerier og renserier. Vaskerier har meget spildvarme, som kan bruge andre steder. Derudover kan naturga en indirekte anvendes ved opbevaring af fødevarer ved lav temperatur og ti l komfoitkøling ved bl. a. at anvende varmepumper til produktion af køjing.

16 DGC-notat 13 9 Kraftvarmeanlæg Et naturgasbaseret kraftvarmeanlæg omdanner energien i naturgassen til varme og elektricitet. Dermed er der ved etablering af eget kraftvarmeanlæg mulighed for at blive selvforsynende med varme og el. Kraftvarmeanlæg til butikscentre kan tilpasses det enkelte centers behov, idet anlæggene leveres i et stort effektområde. Mindre anlæg, de såkaldte minikraftvarmeanlæg (5-60 kw e), er i dag opstillet i skoler, sportscentre og institutioner. Anlæg i denne størrelsesorden villigeledes kunne anvendes i forbindelse med mindre butikscentre. For butikscentre er der indlysende fordele ved selv at producere el og varme med en optimeret driftsstrategi. Dels er forsyningssikkerheden større, og dels er der besparelser at hente på udgifterne til el og varme. Y deriigere er der fordele ved at en eventuel overproduktion af el kan sælges til elektricitetsnettet Overskudsvarme, der evt. produceres i perioder, hvor varmebehovet ikke er så stort, men hvor elsalgs prisen er høj (spidslast), kan gemmes i en varmelagertank eller udnyttes til produktion af kulde, dersom kraftvarmeanlægget kombineres med et absorptionskøleanlæg. Herved er der et stort potentiale for elbesparelser, idet butikker og centre ofte har de største energiudgifter til bl.a. drift af køleanlæg. På Figur 6 ses en principskitse af et kombineret kraftvarme-/absorptionskøleanlæg

17 DGC-notat 14 l'ndkøbsccntcr Varme veksler Fjv. rrernløb. Generotor t El til nettet Figur 6 Principskitse af kraftvarme-/absorptionskøleanlæg

18 DGC-notat Varmepumper Der findes i Danmark to kommercielt tilgængelige typer gasdrevne varmepumper (Re f. l O): Gasmotor baseret Gasfyret absorption Disse varmepumper kan bruges til opvarmning eller køleformål Visse anlæg kan producere varme og kulde samtidig. Varmepumper virker ved, at de henter energi med en temperatur fra et sted og afleverer den i et reservoir med en anden temperatur. Ved fx absorptionskøling omdannes varme til kulde. Dvs. at et varmeoverskud kan udnyttes til produktion af kulde. Specielt køling er interessant i forbindelse med butikscentre. I sommerperioden er kølebehovet størst. Resten af året er der ligeledes behov for komfortkøling, idet nogle butikker i dag anvender meget elektrisk lys, herunder bl.a. effektbelysning, der udvikler en stor varme. Behovet for komfortkøling dækkes ideelt med absorptionskøleanlæg, der kan producere køling med temperaturer på 5-7 C. I svalemontre, der fx anvendes i supermarkeder, er temperaturniveauet typisk omkring 5 C. Det betyder, at absorptionskøling også kan anvendes til at holde en fødevaretemperatur på det ønskede niveau. Gasdrevne varmepumper benyttes ligeledes til frostproduktion. Temperaturen afhænger af valget af kølemiddel. Fordelene ved gasdrevne varmepumper er bl.a. lave C0 2 -emissioner og lave brændselsudgifter. Endvidere er der mulighed for at reducere el forbruget, idet fx eldrevne kølekompressorer kan erstattes af naturgasbaseret absorptionskøleanlæg. Varmepumpernes begrænsning ligger bl.a. i store anlægsudgifter og manglende forhandler- og servicenet i Danmark.

19 DGC-notat Referencer Ref. l Energirådgivning, slagter og slagtehuse. Danske Elværkers Forening. Ref. 2 Energistyringshåndbogen. Ref. 3 Naturgaskoncept til forsyning af institutioner, plejehjem og lign. Rapport januar 1996, Dansk Gasteknisk Center afs. Ref. 4 WGC-note "Gas dishwasher technology for commercial markets". Ref. 5 Energibesparelser i erhvervsvirksomheder. Standardløsninger, oversigt, Energistyrelsen, Miljø- og Energiministeriet. Ref. 6 Energirådgivning, Bager, Danske Elværkers Forening. Ref. 7 Naturgastarif gældende fra l. juli 1997, HNG. Ref. 8 Tidstarif B, tidstarif C og normal tarif, NESA. Ref. 9 Energirådgivning, Supermarkeder. Danske Elværkers Forening. Ref. lo Naturgas til større varmepumper. Teknisk note nr. 1/1997, marts 1997, Dansk Gasteknisk Center afs.