Udnyttelse af lavtemperatur varmekilder i fjernvarmem

Transkript

1 Fjernvarmeindustriens Årsmøde Udnyttelse af lavtemperatur varmekilder i fjernvarmem Stig Niemi Sørensen Enopsol ApS

2 Indhold Udfordringerne Konklusioner ATES funktionsprincip Varmepumpe funktionsprincip Varmeproduktionspriser Investeringsomfang Tilbagebetalingstid Energiforbrug Systemkoncepter Anlægseksempler ATES lovgrundlag ATES projektudførelse

3 UDFORDRINGERNE FJERNVARMEVÆRKER I DAG Omstilling til fossilfri brændsler senest 2035 Mere vindkraft i elsystemet El-produktion fra motoranlæg falder Produktionsuafhængigt tilskud fjernes I 2018 PSO Energiafgifter Elpris til varmepumper Smart-grid Nye teknologier

4 Konklusioner + Omstilling til 100% elbaseret fjernvarmeproduktion med ATES og varmepumper er muligt Attraktiv varmeproduktionspris Attraktiv tilbagebetalingstid Etapevis udbygning Kan samkøres med solvarme, overskudsvarme og andre termiske lagre Reduktion i primær energiforbrug til naturgasbaseret fjernvarme på over 80% - Kan ikke etableres alle steder Økonomi afhængig af de naturgivne betingelser Ny teknologi Usikkerhed mht. de fremtidige afgiftsforhold

5 Funktionsprincip 1. Grundvandet indvindes fra grundvandsmagasinet ved hjælp af boringer. 2. Grundvandet pumpes gennem en varmeveksler, hvor grundvandet enten opvarmes (sommer) eller afkøles (vinter). 3. Grundvandet pumpes nu tilbage til grundvandsmagasinet og strømmer gennem dette. 4. Varmen eller kulden overføres til grundvandsmagasinets struktur, der opvarmes eller afkøles ved gennemstrømningen. 5. I vinterdrift anvendes varmepumpe til at tømme lageret

6 Varmepumpe funktionsprincip

7 Varmeproduktionspriser Solvarme direkte 20% Varmepumpe COP 4 El 20% ATES 60% Elpris Varmeproduktionspris 1000 kr./mwh 200 kr./mwh

8 Investeringsomfang (eksempel) Varmeproduktion fjernvarme MWh/år Solvarme I ( m2) MWh/år 26 mil. kr. Varmepumper (10 MW) MWh/år 20 mil. kr. ATES lager (8 MW) MWh/år 32 mil. kr. Solvarme II ( m2) MWh/år 64 mil. kr. I alt investering 142 mil. kr.

9 Tilbagebetalingstid (eksempel) Varmeproduktion fjernvarme MWh/år Reference: Naturgas kedelproduktion 550 kr./mwh 22 mil. kr./år Fremtid: Solvarme I 0 kr./mwh 0 mil. kr./år Varmepumpe (COP=4, elpris=1000 kr./mwh) 250 kr./mwh 8 mil. kr./år Besparelse i varmeproduktionspris: (22-8) mil. kr. = I alt investering Tilbagebetalingstid (simpel) = 142 mil. kr./14 mil. kr./år = 14 mil. kr./år 142 mil. kr. 10 år

10 Primært energiforbrug før og efter Eksempel: Jægerspris Kraftvarmeværk Energiforbrug perioden Omregnet til energiforbrug ved omstilling til elbaseret fjernvarmeproduktion med varmepumper

11 Driftssituation 1 og 2

12 Driftssituation 3 og 4

13 ATES lager GRUNDFOS A/S OG BJERRINGBRO VARMEVÆRK ATES Årlig kapacitet 5200 MWh varme Lagringskapacitet op til 2 MW Idriftsat marts 2013

14 Bekendtgørelse 1206 Kommunalbestyrelsen udsteder tilladelser Varmeindvindingsanlæg (varmepumper) Grundvandskøleanlæg Indvinding og returledning i samme grundvandsmagasin Grundvandsmæssige forhold Termiske forhold Sikkerhedssystemer Lukket system Krav til løbende temperaturmålinger Temperaturgrænser Egenkontrol Årlig sagkyndig gennemgang Årlig rapport til myndigheden

15 Projektudførelse FORUNDERSØGELSER Geologi, hydrogeologi, vandindvinding 1. Prøveboring med prøvepumpning 2. Prøveboring med prøvepumpning og reinjektionsforsøg Vandkemiske analyser Borehulslogging Anlægsdesign Miljøansøgning med modelberegninger Tilladelser ANLÆGSUDFØRELSE Engineering og SRO Yderligere borearbejder Varmepumpeinstallation Solfangerudvidelse/ombygning Boringsudbygninger Rørsystemer Test/indkøring Drift Overvågning

16 REFERENCER DE SENESTE 20 PROJEKTER Virksomhed Effekt kw SDU, Kolding 450 Grundfos A/S & Bjerringbro Varmeværk 1500 CPH Københavns Lufthavne 5000 Gartneriet Hjortebjerg 1160 SEB Rambøll Head Quarter 1000 Widex A/S 2800 Sundhedshuset Horsens 350 DEIF A/S 450 Kunststof Kemi A/S 700 DBI Plastics A/S 1625 Novo Nordisk, Hillerød 2700 LEGO System A/S 2800 AKV Langholt A/S 3900 Faerch Plast A/S 2650 Billund Lufthavn A/S 2400 Superfos A/S 1000 Chr. Hansen A/S 3700 Naviair 750 Crown Plaza Hotel Ørestad 4000 Naviair 750

17 TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN STIG NIEMI SØRENSEN