Energieffektivitet produktion 2010 TJ

Transkript

1

2

3 Energieffektivitet produktion 2010 TJ Brændselsforbrug Energiproduktion Kilde: Energistyrelsens statistik 2010

4 Kilde: Energistyrelsens statistik 2010

5 Kilde: Energistyrelsens statistik 2010

6 Kilde: Energistyrelsens statistik 2010

7 Konklusion: Der tabes ca TJ (ca GWh) fra varme og kraftvarmeproduktion i 2010 Det svarer til ca. 36 % af brændslerne Stort set alt tab er varme som teoretisk set kan indvindes Fjernvarmesektoren har brug for forskning, udvikling og demonstration af løsninger for produktion og distribution Nogle af løsningerne: Mere effektive kraftvarmeanlæg og kedler Mere energi skal hentes ud af røggassen Afkølingen skal øges Ledningstabet skal nedbringes Spild fra andre sektorer skal nyttiggøres Samproduktion af kulde og varme Brændsler skal erstattes af solvarme, geotermi mm. (Brændselsfrit)

8 Store varmepumper kan bidrage til løsning af opgaven Øge el-og varmevirkningsgrad Nedbringe returtemperatur Reducere tab i skorsten evt. sammen med røggaskondensering Lav temperatur fjernvarme Øge udnyttelsen af solvarme, geotermi og overskudsvarme Kombineret varme- og kølesystemer

9 238 MWe varmepumper 450 MWe varmepumper MWe varmepumper Pulje til demonstrationsprojekter for store varmepumper i fjernvarmesektoren (Tidl regering satte 10 mio af)

10 Måling af effektivitet? Effektivitet COP: 4 kwh-varme/1 kw-el = COP 4,0

11 Et eksempel på et jord varmepumpeanlæg! Drøvling. Trykket falder og dermed også temperaturen

12 Absorptionsvarmepumpe: Fjernvarme frem 80 C 80 C (Kondensat) Røggas flisanlæg 285 C 35 C Geotermisk varme 20 C Fjernvarme retur 40 C Rent vand LiBr-opløsning

13 Absorptionsvarmepumpe: Drives af: Røggas direkte fra kedel eller motor COP ca. 1,7 Damp fra dampkedel, COP, ca. 1,7 Kan drives af varmt vand (Fjernvarme, men giver lav COP ca. 1,1) Anvender meget lidt el pr. produceret varme. Drivmiddel i form af røggas, damp mv. er normalt væsentligt billigere end el inkl. Levering og afgifter.

14 Hybrid varmepumper: C Kondensator/absorption C Varmt vand Kompressor Væske Pumpe Drøvle ventil Koldt vand 5-40 C Fordampning C Spildvarme Kilde: IndustriMontage

15 Typer eldrevne varmepumper til fjernvarme Kilde: Energistyrelsens Teknologikatalog 2012.

16 Generelt: Afgifter for elvarmepumpens vedkommende At der er en varmekilde tilgængelig (temperatur og pris) Installationens kompleksitet Tilhørende bygning og ledningsarbejde Alternativ varmepris jo højere des bedre økonomi Løgstør: Apsorbtionsvarmepumpe Fjernkøling

17 Økonomi i forhold til naturgas og flis (Variable omkostninger): Ca. 300 Ca. 500

18 Økonomi i forhold til naturgas - høj gaspris Ca. 460 Ca. 680

19 Eldrevne varmepumper i forbindelse med solvarme, geotermi og overskudsvarme giver normalt for høj varmepris. Absorptionsvarmepumper giver normalt bedre økonomi for disse kilder, men har lavere virkningsgrad. Eldrevne varmepumper kan være fornuftige i naturgasbaserede kraftvarmeanlæg Advansor: compheat XL

20 Kraftvarme med varmelager Varme virkningsgrad 48 % Elvirkningsgrad 40 % Total virkningsgrad 88 % Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

21 Kraftvarme og varmepumpe. Jordvarme/Søvand/Spildevand/geotermi eller solfanger Varme virkningsgrad 60 % El virkningsgrad 35 % Total virkningsgrad 95 % Kompressor Fordamper Varmepumpe Ekspansion Ekstern varmekilde: - (hav, sø, grundvand, luft, spildevand geotermi eller solfangeranlæg) Kondensator Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

22 Kraftvarme og varmepumpe. Røggasvarme-genindvinding Varme virkningsgrad 65 % El virkningsgrad 35 % Total virkningsgrad 100 % Røggaskondensering Kompressor Fordamper Varmepumpe Kondensator Ekspansion Maskinrum og maskinkøling Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

23 Kraftvarme og varmepumpe. Røggasvarme-genindvinding med lager Varme virkningsgrad 65 % El virkningsgrad 35 % Total virkningsgrad 100 % Røggaskondensering Kold lager Kompressor Fordamper Varmepumpe Kondensator Ekspansion Maskinrum og maskinkøling Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

24 Kraftvarme og varmepumpe med fjernkøling og kuldelager Fjernkøling Kold lager Varme virkningsgrad* 70 % El virkningsgrad 35 % Total virkningsgrad 105 % * Både varme og kulde sælges Kompressor Fordamper Varmepumpe Kondensator Ekspansion Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

25 Vindvenlig kraftvarme og varmepumpe (super-effektiv) men mange driftsprofiler Varme virkningsgrad 75 % El virkningsgrad 35 % Total virkningsgrad 110 % Røggaskondensering Fjernkøling Kold lager Kompressor Fordamper Varmepumpe Ekspansion Ekstern varmekilde: (hav, sø, grundvand, luft, spildevand geotermi eller solfangeranlæg) Kondensator Maskinrum og maskinkøling Fjernvarmenet Varme lager Elnet Kilde: Morten Bøje Blarke AAU

26 Nye lovende kompressionsvarmepumpe teknologier Transkritisk CO2 (Advansor) Single-screw NH3 (CoolPartners /STAR) HeatPac NH3 (Sabro/Johnson)

27 Nye lovende kompressionsvarmepumpe teknologier Hybrid varmepumpe Industrimontage / Hybrid energy (Norge) Mejeri Drammen Norge Slagteri Nortura, Rudshøgda (Norge)

28 Eldrevne varmepumper: Sted/år Leverandør Varmekilde Varmeydelse MW/COP Frederikshavn Advansor (CO2) Spildevand 1,5/ 3,0 Bjerringbro 2010 Bjerringbro 2011 Sabro/Johnsson Contols (Ammoniak) Sabro/Johnsson Contols (Ammoniak) Motor (røggas) 0,8/5,1 Gaskedel (røggas) 0,5/5,3

29 Absorptionsvarmepumper: Sted/år Leverandør Varmekilde Kølekap. MW Thisted/1988 SANYO/SEG A/S Geotermi 3,2 Thisted/2000 Thermax/SEG A/S Geotermi 4,7 Amagerværket/2004 Thermax/SEG A/S Geotermi 4,8 Chr. Hansen/2004 Thermax/SEG A/S Fjernvarme 1,4 Bjerringbro/2007 Thermax/SEG A/S Røggaskond. gaskedel 0,95 Hjørring/2007 Thermax/SEG A/S Affald 1,5 Foulum/2008 Thermax/SEG A/S Gasmotor 0,11 Thisted/2008 Thermax/SEG A/S Affald 1,0 Løgstør/2008 Thermax/SEG A/S Biomassekedel 0,5 Billund/2008 Thermax/SEG A/S Biomassekedel 0,9 Strandby/2008 Thermax/SEG A/S Solvarme/røggas gaskedel 0,24 København/2009 Thermax/SEG A/S Damp (køling og varme) 3,4 Hillerød/2011 Thermax/SEG A/S Biomassekedel 0,5 Gråsten/2011 Thermax/SEG A/S Solvarme/røggas biomassekedel 0,7 Hurup/2012 Thermax/SEG A/S Røggas biomassekedel 0,5 Liste ikke udtømmende