Varmekilder Overfladevand Sø, å, fjord, hav

Transkript

1 Varmekilder Overfladevand Sø, å, fjord, hav Niels From, PlanEnergi Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 1

2 PlanEnergi Rådgivende ingeniørfirma > 30 år med VE 30 medarbejdere Kontorer i Skørping Aarhus København Fjernvarme Solvarme Sæsonlagre Varmepumper m.m. Energiplanlægning Biogas Vindmølle VVM Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 2

3 Høj temperatur Ønsker til varmekilder Høj tilgængelighed Stor kapacitet (MW) / årlig mængde (MWh) Begrænset investering Begrænsede myndighedskrav Det er svært at få det hele og de lokale muligheder er meget forskellige Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 3

4 Potentielle varmekilder Med høje temperaturer (> T retur ) Røggas Industriel spildvarme Geotermisk varme Med lave temperaturer (< T retur ) Industriel spildvarme & fjernkøling Spildevand Grundvand Overfladevand (å, sø, fjord, hav) Jordvarme Luft Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 4

5 Varmekilder tæt ved fjernvarme Overskudsvarme 17% Supermarkeder 62% Spildevand 39% Drikkevand 65% Grundvand 99% Hav 29% Å Sø 8% 8% Kilde: Rasmus Lund, AAU 0% 20% 40% 60% 80% 100% Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 5

6 Overfladevand Temperatur ml. 0 C (vinter) og 20 C (sommer) Fordele Stort potentiale Ulemper Temperaturen er i modfase med varmebehovet Miljøkrav Begroninger på varmevekslere Havvand kan blive stort om nogle år Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 6

7 Søvands-varmepumpe i Ans Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 7

8 Indløbstemperaturer til Tange Sø 25 C Temperatur 20 C 15 C 10 C 5 C 0 C 1/1 1/4 1/7 1/10 31/12 Dato Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 8

9 Havvands-temperaturer Kilde: Rasmus Lund, AAU Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 9

10 Fjord- og hav-temperaturer, 2012 Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 10

11 Vand som kølemiddel Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 11

12 Is-maskine i Augustenborg Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 12

13 Varmepumper i.f.m. damvarmelagre Systemkomponent! Øge lagerets kapacitet Udnytte koldere varme end returen Reducere varmetab Øge solvarmeproduktionen? Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 13

14 Drejebog til store varmepumpeprojekter i fjernvarmen Simpel beregning af selskabsøkonomien i et varmepumpeprojekt Gaskedel u/eco november 2014 Hold musen over denne celle! Gaskedel m/eco 450 Projektbeskrivelse 1 Andeby Kraftvarmeværk - Grundvandsvarmepumpe Gasmotor 400 Forudsætninger Varmepumpe Varmebehov MWh/år 3 GraddøgnsAfhængigt Forbrug (GAF) 70% - - Solvarmeanlæg Areal 0 m2 Marginale varmeproduktionsomkostninger 5 Marginalpris 10 kr./mwh-varme + kapitalomkostninger for varmepumpen / [kr./mwh-varme] Billigste produktionsenhed (excl. solvarme) 6 Betegnelse Gasmotor Varmeeffekt 3,0 MW 8 Tilgængelighed 25% - 9 Marginalpris 400 kr./mwh-varme Gaskedel u/eco Næstbilligste produktionsenhed (excl. solvarme) Gaskedel m/eco 10 Betegnelse Gaskedel m/eco Varmeeffekt 2,0 MW Gasmotor Tilgængelighed 100% - Varmepumpe 13 Marginalpris 450 kr./mwh-varme Spidslastenhed 14 Betegnelse Gaskedel u/eco 0 15 Marginalpris 500 kr./mwh-varme Uden VP Med VP Produktionsenhed Varmeproduktionsfordeling / [MWh/år] Varmeeffekt / [MW] Varmeeffekt / [MW] Varighedskurve uden varmepumpe Gaskedel u/eco Gaskedel m/eco Gasmotor Varmepumpe - Varighedskurve med varmepumpe Gaskedel u/eco Gaskedel m/eco Gasmotor Varmepumpe - Varmepumpe 16 Varmekilde afkøles fra 9 C 17 Varmekilde afkøles til 2 C 18 Fjernvarmevand opvarmes fra 35 C Resultater Fuldlasttimer Varmeproduktion Varmefordeling timer/år timer/år MWh/år MWh/år Fjernvarmevand opvarmes til 75 C 20 Lorentz-virkningsgrad 50% - Uden VP Med VP Uden VP Med VP Uden Med 36 COP-varm (årsgennemsnit) 3,34-47 Produktionsenhed VP VP 21 Investering 6,0 mio. 37 Varmepumpens marginalpris 355 kr./mwh-varme ,0% 0,0% kr./mw-varm 22 Varmeeffekt 1,0 MW 38 Varmepumpens fuldlasttimer timer/år Varmepumpe ,0% 37,0% 23 Tilgængelighed 90% - 39 Investering kr. Gasmotor ,1% 22,6% 24 El-pris (incl. afgifter 110,0 øre/kwh-el 40 Driftsomkostninger uden VP kr./år = 442 Gaskedel m/eco ,4% 36,7% m.m.) kr./mwh Drift og vedligehold 25 kr./mwh-varme 41 Driftsomkostninger med VP kr./år = 405 kr./mwh Gaskedel u/eco ,5% 3,7% Pris for varmekilde (købspris) 0 kr./mwh-køl 42 Driftsbesparelse kr./år = 36 kr./mwh I alt ,0% 100,0% 27 Værdi af køling (salgspris) 300 kr./mwh-køl 43 Simpel tilbagebetalingstid 8,2 år 28 Andel af solgt køling 0% - 29 Teknisk levetid 15 år 44 Intern rente 8,6% p.a. 30 Afskrivningsperiode 15 år års kapitalomkostninger kr. = 73 kr./mwh-varme Lånerente 4% års nettobesparelse kr. 49 Varmepumpens varmepris incl. kapitalomkost. 428 kr./mwh-varme Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 14

15 Links Drejebog, inspirationskatalog, beregningsprogram m.m. Akkumuleret antal varmepumper Akkumuleret varme-effekt / [MW] Antal planlagt Antal idriftsat Varme-effekt Varme-effekt Årstal for idriftsættelse Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 15

16 Tak for opmærksomheden M T Varmekilder Overfladevand Kolding, den 29. september 2015 Niels From 16