Fremtidens boligopvarmning. Afdelingsleder John Tang

Transkript

1 Fremtidens boligopvarmning Afdelingsleder John Tang

2 Hvor meget fjernvarme? Nu 1,6 mio. husstande koblet på fjernvarme svarende til 63 % af boliger På sigt ca. 75 % - dvs. ca. 2 mio. husstande i byområder Fjernvarme kan spille sammen med el- og gassystemer Fjernvarme kan frembringes mere effektivt og næsten uden brug af brændsler

3 Fjernvarme, naturgas eller varmepumper? Konkurrenceforhold Hvorfor naturgas? Hvorfor varmepumper? Hvorfor fjernvarme? Samspil el, varme og naturgas Fremtiden uden naturgas

4 Konkurrenceforhold Dansk Fjernvarme: Varmepris fjernvarme december 2012

5 Konkurrenceforhold Dansk Fjernvarme: Varmepris fjernvarme december 2012

6 Konkurrenceforhold Dansk Fjernvarme: Rene naturgasbaserede fjernvarmeværker

7 Hvorfor naturgas? Den er relativ billig (Ikke i forhold til kul) Den er fleksibel Naturgasanlæg har relativt set høj effektivitet Den er det fossile brændsel der har laveste CO2- emission Den kan lagres over sæsoner behov for til fleksibelt energisystem Knap ressource på sigt Bør reserveres til effektiv kraftvarme og transport Skal udfases frem mod 2035 til el- og varme

8 Udnyttelse af primær-energien Kilde: Teknologisk institut

9 Udnyttelse af primær-energien Samlet virkningsgrad 100 % Kilde: Teknologisk institut

10 Konvertering naturgas: Hvorfor naturgas? - Hvor det kan erstattes af noget der er mere effektivt og billigere Varmepris standardbolig 18,1 MWh/år

11 Hvorfor varmepumper? De er fleksible sammen med lager De er effektive COP > 3 (eldrevne) De bliver miljøvenlige når vind og vand dominerer elproduktion De kan anvendes hvor fjernvarme ikke giver mening De kan opsamle spild og VE-energi fra naturen samt effektivisere fjernvarmen De kan levere både køleeffekt og varmeeffekt, dvs. dobbelt udnyttelse af elektricitet Udviklingen er slet ikke færdig Individuelle VP spiller endnu ikke sammen med elsystemet Luft VP mister effektivitet når der er mest brug for dem (koldt) Tendens til at de ikke leverer det lovede (Individuelle) Lav forsyningssikkerhed for individuelle suppleres ofte med elvarme/brændeovne

12 Bedre energiudnyttelse med varmepumpe Samlet effektivitet 135 % Kilde: Teknologisk institut

13 Udnyttelse af mekanisk energi Samlet effektivitet 220 % Kilde: Teknologisk institut

14 Udnyttelse af mek. og termisk energi Brændselsforbrug reduceres med 60 % Samlet effektivitet 255 % Kilde: Teknologisk institut

15 Kombination af VP og KV-enhed Gaspris på 3,00 kr./m3 Fleksibel ved fluktuerende el-priser Mellem el-pris = Komb Høj el-pris = KV Lav el-pris = VP

16 Hvorfor fjernvarme? Kan udnytte spild sikre høj effektivitet Er fleksibel varmen kan komme fra mange kilder Kan udnytte varme fra elproduktion Kan balancere elsystemet pga. lagre Kan spille sammen med el- og gassystem da varmen kan komme fra elforbrug og elproduktion Er vedligeholdelsesfri i boligen og kræver ikke indsats af ejer Giver også mening i lavenergibyggeri pga. brugsvandsforbrug Fjernvarme bliver ineffektivt, såfremt der er for langt mellem boliger - ledningstab Store investeringer i ledningsnet kræver stor tilslutning

17 Fjernvarme kan anvende alle former for varme og brændsler samt levere fleksibilitet = fjernvarme skal opsamle alle former for spild Elektricitet (Kraftvarme, Elpatroner Primære kilder og varmepumper) Sekundære kilder/konvertering Brændsler, sol, bølger, geotermi, affald, restprodukter, osv. Fjernvarme værket Lager Fjernvarmenet Brint, biogas, bioethanol, biodisel, biogas, overskudsvarme, spildevand, osv.

18 Kildekurve: Poul-Frederik Bach Samspil el og varme

19 Samspil el og varme El til varme via varmepumper, dvs. mindre kraftvarme. På sigt el til brint- eller syntetisk gasfremstilling Kildekurve: Poul-Frederik Bach

20 Samspil el og varme Solceller, kraftvarme og sæsonlagring varme Mere vind og kabler mod vandlagre i Norge Kildekurve: Poul-Frederik Bach

21 Samspil el- varme og gas Gassystem kan opsamle biogas og VE-gasser som kan sæsonlagres Gassystem kan levere energi til transport Den lagrede gas kan via kraftvarmesystemer balancere elsystemet Fjernvarme kan opsamle tab fra fremstilling af biogas og VE-gasser Fjernvarme kan opsamle tab fra elfremstilling og evt. eltab Fjernvarme kan opsamle tab fra fremstilling af køling Fjernvarme kan opsamle tab fra processer der anvender el og gas mv.

22 Fremtid uden naturgas Vision 4. Generation fjernvarme Boligens varmebehov halveret Forbedrede stikledninger (Lavere varmetab) Fremløbstemperatur C lavest om sommeren Installation (Unit) i boliger ejet og drevet af fjernvarmeforsyning (betaler elforbrug) Installation i bolig indeholder varmepumpe til brugsvand (evt. også beholder) Installation i bolig drives som Smart Grid komponent optimerer både el og varmeforsyning Boliger overvejende gulvvarmebaseret Varmeflader (radiatorer) dobbelt så effektive som i dag Samlet ledningstab 10 % (Målsætning)

23 Fremtid uden naturgas Boliger udenfor fjernvarmesystemer Overvejende opvarmet med varmepumper Solvarme som supplement Biomasseressourcer Træpiller Brændeovne Halm og flis i større anlæg Evt. brændselsceller hvor der er gasledninger Andet?

24 Fremtiden uden naturgas Små fjernvarmeværker Solvarme med døgnlagring Elektricitet (Varmepumper og elpatroner) Lokale biomasseressourcer evt. som kraftvarme Mellemstore fjernvarmeværker Kraftvarme baseret på biogas, forgasningsgas eller brint (Kan være brændselsceller) Solvarme med sæsonlagring Elektricitet (Varmepumper og elpatroner) Biogaskraftvarme Evt. forgasningsanlæg og/eller brintfremstilling

25 Fremtiden uden naturgas Store Fjernvarmeværker Udnyttelse af spildenergi fra konvertering af affald og biomasse ved fremstilling af VE-gas, ethanol eller biodiesel Salg af VE-gas, ethanol eller biodiesel. Alternativt anvendelse i eget kraftvarmeanlæg afhængig af markedspriser Forbrænding af restprodukter der ikke længere kan anvendes Fremstilling af brint og evt. syntetisk gas ved opsamling af CO2 Brændselsceller og eksisterende/større varmelagre medvirker til øget fleksibilitet Geotermi, opsamling af spildvarme fra processer samt fremstilling af køleeffekt