Dansk Gasteknisk Center a/s Årsberetning 2012 GASSYSTEM 2.0

Transkript

1 Dansk Gasteknisk Center a/s Årsberetning 2012 GASSYSTEM 2.0

2

3 Indhold 4 Gassystem Mød DGC 8 Energitryghed i 20XX 11 Det personlige kraftværk 12 Hybridløsningen 15 Det rigtige valg 17 Naturgas eller biobrændsler? 18 Sikker energi 21 Skifergas og LNG 23 De grønne gasser 25 Biogas 26 Forgasningsgas 29 Brint 30 Testcenter for Grønne Gasser 32 Økonomi 33 Navne 34 Ejere 3

4 Gassystem 2.0 Selv om Energiforliget fra marts 2012 lægger op til en væsentlig reduktion i anvendelsen af naturgas, vil selve gassystemet ikke få mindre betydning fremover. Tværtimod - gassystemet kan blive en meget aktiv, grøn medspiller i Danmarks energifremtid, og vi skal vænne os til at tænke gassystemet ind i vores energiforsyning på en helt ny måde. Selve gassen kan gradvis gøres grønnere gennem tilsætning af CO 2 -neutrale energigasser. Rørsystemet kan agere både lager og buffer for de vedvarende energikilder, når de er ude af trit med det aktuelle energibehov. Anvendelsen af gas vil også gå nye tider i møde. Gas kan fx blive et vigtigt brændsel i fremtidens mikrokraftvarmeanlæg, der (ligesom de noget større decentrale kraftvarmeværker) kan levere strøm til nettet og varme til huset, når vindmøllerne ikke kan levere den nødvendige el i perioder med svag eller ingen vind. Også gasfyrede varmpepumper vil kunne indgå i fremtidens opvarmningsløsninger. Gassystemet vil på denne måde bidrage til et forsyningssikkert og intelligent elsystem. Gassen kan blive et væsentligt brændstof til både landog søtransport, hvor også flydende naturgas (LNG) kan vinde indpas. Vi har allerede taget hul på denne udviklingsproces, der vil føre til en ny og fremtidssikret version af gassystemet. Vi har i denne beretning valgt at kalde den Gassystem 2.0. Det er en vigtig del af DGC s mission at 4

5 Peter A. Hodal Formand Bjarke Pålsson Næstformand Peter I. Hinstrup Direktør bidrage til udviklingen af Gassystem 2.0. Og det er denne udviklingsproces og den underliggende projektaktivitet, vi vil fortælle om på de følgende sider. Vi er overbeviste om, at energigasser er en uundværlig del af den permanente energiløsning. Vi har skrevet denne beretning om Gassystem 2.0 i håbet om, at mange andre efter endt læsning vil dele vores overbevisning. Peter A. Hodal Bestyrelsesformand Peter I. Hinstrup Direktør 5

6 Mød DGC DGC er en rådgivnings- og udviklingsvirksomhed inden for energi og miljø med fokus på energigasser. Vi er det danske center for gasteknisk rådgivning, udvikling, undervisning og information og arbejder med alle former for energigasser: naturgas, bygas, biogas, flaskegas, forgasningsgas og brint samt kombinationer af energigasser og vedvarende energi. DGC er et aktieselskab stiftet i 1988 af de danske gasselskaber. Virksomheden ejes i dag af HMN Naturgas (38 pct.), DONG Energy (36 pct.), Energinet.dk (16 pct.), Naturgas Fyn (6 pct.) og HOFOR (4 pct.). DGC har 33 medarbejdere og en årlig omsætning på 31 mio. kr. ca. 25 km nord for København. Derudover har vi et lokalkontor i Aalborg, som bl.a. er udgangspunkt for virksomhedens landsdækkende akkrediterede energi- og miljømåleservice. Vi udfører rådgivningsopgaver, laboratorieforsøg og -afprøvning, feltmålinger, undervisning og certificering for energiselskaber, myndigheder, organisationer, udstyrsleverandører, installatører, industri, rådgivere og andre kunder i ind- og udland. DGC s laboratorium er akkrediteret under DANAK til gasanalyse og til måling og sikkerhedsmæssig afprøvning af udstyr og anlæg til gasanvendelse. Vores hovedkontor og laboratorium ligger i forskerparken Scion DTU ved Hørsholm 6

7 Vi er det danske center for gasteknisk rådgivning og arbejder med alle former for energigasser. 7

8 Energitryghed i 20XX 8

9 Vedvarende energi (VE) spiller en hovedrolle i dansk energipolitik, og Energiforliget fra marts 2012 sætter ambitiøse mål for andelen af vedvarende energi i fremtidens energiforsyning. Bl.a. skal 50 pct. af elforbruget i 2020 komme fra vindkraft. For at fastholde danskernes energitryghed er der derfor brug for en energikilde, der hurtigt kan mobiliseres, når vinden ikke blæser. Her kommer gassystemet ind som den ideelle partner for vinden. tidsforskudt i forhold til det aktuelle varmeforbrug. DGC arbejder inden for mange aspekter af kraftvarme og bidrager til fastholdelse og videreudvikling af kraftvarmen som garant for danskernes energitryghed. DGC har i 2012 bl.a. arbejdet med at analysere, hvorledes kraftvarmeværkerne bedst udnyttes som en fleksibel ressource i et fremtidigt energisystem med stor VE-andel. Man kan let og hurtigt skrue op og ned for den gasbaserede elproduktion - i bogstavelig forstand som vinden blæser. Den gasbaserede el produceres på kraftvarmeværkerne, der er udstyret med gasmotorer og gasturbiner, som i alt tegner sig for en installeret elproduktionskapacitet på over MW. DGC har et godt kendskab til kraftvarmeværkerne via løbende kontakt om miljødokumentation, driftsrelaterede problemstillinger og verifikation af CO 2 -opgørelser. Vi har i 2012 også gennemført emissionsog ydelsesmålinger på 57 anlæg til dokumentation af, at anlæggene præsterer det lovede og overholder gældende miljøkrav. På langt de fleste anlæg er der installeret varmelagre, så anlæggene kan arbejde 9

10 10 Mikrokraftvarmeanlæg til boliger producerer både strøm og varme.

11 Det personlige kraftværk Samtidig produktion af el og varme - kraftvarme - kan med betydelige effektivitetsmæssige og miljømæssige fordele finde sted både på store centrale kraftværker, mindre decentrale værker og helt små anlæg i villastørrelse - kaldet mikrokraftvarme - eller det personlige kraftværk. DGC har gennem mange år arbejdet inden for mikrokraftvarmeområdet, bl.a. som partner i det danske nationale projekt på området kendt under navnet Dansk Mikrokraftvarme ( Dansk Mikrokraftvarme udvikler og tester mikrokraftvarmeanlæg til boliger baseret på brændselsceller. Mikrokraftvarmeanlæggene producerer både strøm og varme og kan på sigt tilføre elnettet en fleksibilitet ved også at kunne aftage overskuds-el fra elnettet og lagre strømmen som fx brint eller metan. Kobles en række af disse anlæg sammen via en central styring, kan de opfattes og agere som et virtuelt kraftværk. DGC s arbejde i projektet består bl.a. i sikkerhedsvurdering og laboratorieafprøvning af brændselscellerne med henblik på CE-godkendelse. Ydelsesdata bestemmes også i DGC s laboratorium. Herudover har DGC opgaver i forbindelse med opsamling og analyse af data fra de mange anlæg, der er installeret hos private villaejere. Bag projektet står et stærkt nationalt konsortium af danske energivirksomheder: Topsoe Fuel Cell, IRD Fuel Cells, Dantherm Power, DONG Energy, SEAS-NVE, Syd Energi, COWI og DGC. 11

12 Hybridløsningen Et stærkt samspil mellem el- og gassystemet på alle niveauer (små og store energianlæg) er en forudsætning for introduktion af en stigende andel fluktuerende VE-energi i det danske energisystem. Inden for villakundesegmentet kan man forestille sig kombinationer af el- og gasvarmeanlæg i såkaldte hybridsystemer. Sådan løsninger introduceres nu af flere producenter. Elvarmepumpen bliver ansvarlig for den basale del af opvarmningsbehovet. Gaskedlen/gasvarmepumpen anvendes til at dække opvarmningsbehov, der er større end elvarmepumpens kapacitet, og til varmtvandsproduktion. Herved optimeres den samlede effektivitet. I fremtiden kan det blive teknisk muligt, at energiselskaberne centralt kan afbryde elvarmepumpen for en kort tid og således reducere elforbruget, når vindkraftproduktionen er begrænset. Omvendt kan elvarmepumpen få førsteprioritet, når der er rigelig vindkraft. På denne måde samarbejder el- og gasnettene, således at den størst mulige andel af elektriciteten kommer fra vedvarende energi. DGC arbejder med kortlægning, beregning, afprøvning og demonstration af sådanne systemer. 12

13 El- og gasnettene samarbejder, så mest mulig elektricitet kommer fra vedvarende energi. 13

14 14 Det kan vise sig at være et betydeligt fejltrin at afkoble kunden fra naturgasnettet.

15 Det rigtige valg Energiforliget lægger op til, at fjernvarme (der med tiden bliver grøn) og VE-teknologier som træpillefyr, solceller og varmepumper på sigt skal erstatte naturgas og de øvrige fossile brændsler som energikilde til boligopvarmning. Naturgas er dog fortsat en god opvarmningsløsning for mange; og da gasnettet på længere sigt kan forventes at distribuere VE-gasser, kan det vise sig at være et betydeligt fejltrin - både for den enkelte kunde og samfundsøkonomisk - at afkoble kunden fra naturgasnettet. Både for privatkunder og for samfundet beror valget af den optimale opvarmningsløsning i høj grad på forudsætninger om fx anlægsinvesteringer, afgifter og prissætning af miljø- og helbredsomkostninger. Beregningsmodellen vil belyse disse omkostninger - for forskellige energiarter og opvarmningsteknologier - med udgangspunkt i veldokumenterede forudsætninger. DGC arbejder på en beregningsmodel, som kan anvendes til at etablere et mere solidt økonomisk grundlag for at træffe de rigtige valg, når det gælder fremtidig boligopvarmning. 15

16 16 Det er mest hensigtsmæssigt at anvende biomasse på store kedler og naturgas på mindre anlæg.

17 Naturgas eller biobrændsler? DGC har i 2012 udført beregninger, der sammenholder summen af de sundhedsrelaterede miljøomkostninger og klimaomkostningerne ved forbrænding af halm, træ og naturgas i typiske fjernvarmekedler. Resultaterne viser, at miljøomkostningerne ved brug af halm ligger væsentligt over naturgas, som ligger på linje med træ. Skaderne forårsaget af halm og træ skyldes primært SO 2 - og NO x -emission. Disse stoffer resulterer i negative sundhedseffekter, der rammer regionalt. De negative effekter af anvendelse af naturgas resulterer primært i klimaeffekter, der rammer globalt. Når der prioriteres mellem biomasse og naturgas, sker der således en implicit prioritering mellem regionale sundhedseffekter og globale klimaeffekter. Dette leder naturligt til den konklusion, at det er mest hensigtsmæssigt, hvis biomassen primært anvendes på store kedler med røggasrensning, og naturgas anvendes på de mindre anlæg i stedet for biomasse. 17

18 Sikker energi Gas er sikker energi. Det danske gasprojekts historie dokumenterer, at det er sikkert at anvende gas. Det er en vigtig del af DGC s mission at fastholde det høje sikkerhedsniveau ved at forudse og forhindre eventuelle sikkerhedstekniske problemer. Det gør vi gennem laboratorieforsøg, målinger, undervisning og ved udgivelse af vejledninger. I 2012 har DGC netop været på forkant med afhjælpning af et muligt sikkerhedsteknisk problem, som kunne være opstået i forbindelse med den periodevise import af naturgas over den dansk-tyske grænse. søen. I forbindelse med bl.a. indregulering af villakedler er det vigtigt at vide, præcis hvilken gas der er i røret for at få maksimal sikkerhed mod dårlig forbrænding. DGC har til dette formål udviklet et forholdsvis simpelt, robust apparat. Wobbetestbrænderen, som apparatet kaldes, hjælper gasteknikeren til at finde den nøjagtige indstilling af kedlen, der fastholder sikker drift fremover. Den importerede gas har en lidt anden gassammensætning end gassen fra Nord- 18

19 Det er vigtigt at vide, præcis hvilken gas der er i røret for at få maksimal sikkerhed mod dårlig forbrænding. 19

20 20 Danmark har gasreserver i Nordsøen, som kan dække vores hjemlige forbrug mindst 10 år endnu.

21 Skifergas og LNG En pålidelig og stabil dansk energiforsyning til konkurrencedygtige priser vil også fremover være baseret på et velfungerende gasnet og dansk naturgas. Danmark har sine egne gasreserver i Nordsøen, som kan dække vores hjemlige forbrug mindst 10 år endnu, og der er for længst taget en række initiativer til at sikre både nye leverancer og den nødvendige infrastruktur til at bringe anden gas frem til det danske transmissionssystem. Ledningsforbindelsen over den dansk-tyske grænse til det europæiske gasnet er i 2012 betydeligt forstærket. Det giver både forsyningsmæssige og markedsmæssige fordele. Europa ligger inden for bekvem rørledningsafstand af 70 pct. af verdens gasreserver, så de nye tiltag vil give maksimal energitryghed for danske gaskunder både på kort og langt sigt. Hertil kommer muligheden for at finde og udvinde skifergas. Det Internationale Energi Agentur anslår, at der er 650 mia m 3 skifergas i den danske undergrund. Nok til at dække det nuværende danske gasforbrug år. Endvidere kan man forestille sig, at der i Danmark etableres anlæg til modtagelse af skibe med flydende naturgas (LNG). Anvendelsen af LNG er globalt i stærk vækst. DGC følger nøje udviklingen inden for både skifergas og LNG. I 2012 har vi bl.a. kigget på miljøbekymringerne vedrørende skifergas og anvendelsen af LNG i småskalaanlæg. Se mere om disse emner på 21

22 Danmarks samlede energiforbrug er ca. 800 PJ/år. Godt 20 pct. dækkes i dag af naturgas, dvs. 160 PJ. I de kommende år vil de nye energigasser - biogas, forgasningsgas og brint - komme til at erstatte en del af naturgasssen. Biogas vil kunne dække 5-10 pct. af energiforbruget, dvs PJ/år. Forgasningsgas vil kunne dække en tilsvarende andel. En maksimal udnyttelse af biogas og forgasningsgas ville derfor tilsammen kunne give ca. 120 PJ, svarende til tre fjerdedele af det nuværende naturgasforbrug. Det er således teoretisk muligt at erstatte en væsentlig del af det danske naturgasforbrug med grønne, fossilfri gasser. Herudover kan der yderligere tilføres gasnettet fossilfri gas - vind-gas - i form af kunstig naturgas fremstillet af brint fra elektrolyse drevet af vindmøllestrøm. Denne grønne forvandling af gassystemet er en afgørende del af Gassystem 2.0. DGC arbejder med alle aspekter af de grønne gasser og deres indpasning i Gassystem 2.0. Dette arbejde beskrives nærmere i det følgende. 22

23 De grønne gasser 23

24 24 Det vurderes, at biogas vil kunne dække 5-10 pct. af Danmarks samlede energiforbrug.

25 Biogas Biogas er et vigtigt element i Danmarks fremtidige energiforsyning. Det vurderes, at biogas vil kunne dække 5-10 pct. af Danmarks samlede energiforbrug. En stor del af biogassen vil efter opgradering til naturgaskvalitet blive injiceret i gasnettet. Det giver optimale produktionsmuligheder for biogasanlæggene, der med en tilslutning til naturgasnettet bliver uafhængige af det lokale forbrugsmønster. Det er en vigtig del af DGC s mission at støtte samspillet mellem gassystemet og biogassen via udviklingsprojekter og teknologisk service, og DGC har i 2012 gennemført en lang række projekter, forsøg og målinger på området. Og gassystemet bliver på denne måde gradvis grønnere. Energiforliget fra marts 2012 indeholder væsentlig støtte til biogasudbygningen og biogassens injicering i gasnettet. 25

26 Forgasningsgas DGC har gennem de seneste år arbejdet med kortlægning af mulighederne for at introducere forgasningsgas i form af kunstig naturgas (bio-sng = Synthetic Natural Gas) i gassystemet. Bio-SNG kan fremstilles af biomasse (fortrinsvis træ). Forgasningsgassen drives ud af træet gennem en termisk proces. Der er i 2012 gennemført en analyse af de samfundsøkonomiske og selskabsøkonomiske aspekter, og der er udarbejdet et første bud på produktionsprisen for en m 3 bio-sng. Større anlæg vil kunne producere billigere på grund af stordriftsfordele. I fremtiden er det tænkeligt, at også mindre standardanlæg, som kan opføres i stort stykantal, vil kunne producere SNG til konkurrencedygtig pris. Forgasningsgas kan derfor på samme måde som biogas bidrage til et grønnere gassystem og til fleksibilitet og energitryghed i et samlet energisystem hovedsagelig baseret på vedvarende energikilder. DGC s rapporter om forgasning kan ses på For et anlæg i samme størrelse, som E.ON overvejer at opføre i Sverige (ca. 200 MW bio-sng), fås en m 3 -pris på ca. 6 DKK, som svarer til prisen på opgraderet biogas. 26

27 Forgasningsgas kan på samme måde som biogas bidrage til et grønnere gassystem. 27

28 28 Tanken er, at brinten fremstilles ved elektrolyse drevet af overskudsstrøm fra vindmøller.

29 Brint Der er i Europa betydelig interesse for at udvikle muligheden for at injicere brint i naturgasnettet. Hovedtanken er, at brinten fremstilles ved elektrolyse drevet af vindmøllegenereret overskudsstrøm. forslag til belysning af de europæiske gasapparaters robusthed over for brint i naturgassen. Der er tale om et projekt af betydelig størrelse med mere end 10 europæiske partnere. Et afgørende teknisk aspekt i den videre udvikling af dette koncept er at undersøge, hvorledes den europæiske gasapparatbestand reagerer på de tænkte blandinger af naturgas og brint. DGC s omfattende arbejde med naturgaskvalitet og gasapparater - senest som projektleder på det store europæiske GASQUAL-projekt - giver virksomheden et meget stærkt udgangspunkt for at engagere sig i brint/naturgas-problemstillingerne. DGC har også i en årrække arbejdet med, hvorledes naturgasnettet reagerer på brint i forskellige koncentrationer. DGC råder over en unik testfacilitet i tilknytning til laboratoriet, hvor komponenter i naturgasnettet kan langtidseksponeres for brint. Der er her gennemført en række forsøg og analyser med både plast- og stålrør. DGC beklæder endvidere formandsposten i det Internationale Energi Agenturs samarbejde på brintområdet. DGC er således sammen med GDF SUEZ blandt initiativtagerne til et EU-projekt- 29

30 Testcenter for Grønne Gasser DGC har i 2012 etableret Testcenter for Grønne Gasser med støtte fra GREEN LABS DK-ordningen. Centret skal foretage gasanalyser i forbindelse med produktion, opgradering og anvendelse af grønne gasser i forbindelse med opbygning, afprøvning og drift af produktionsanlæg samt i F&U-projekter. Centret er etableret i DGC s eksisterende laboratorium i Hørsholm. Testcenter for Grønne Gasser blev indviet d. 15. november 2012 af klima-, energi- og bygningsminister Martin Lidegaard. Centret kan analysere hovedkomponenter og sporstoffer i biogas, bionaturgas, afkast fra opgraderingsanlæg, forgasningsgas og brint. Der tilbydes laboratorieanalyser, online analyse og in situ-kontrol af måleudstyr. 30

31 Testcenter for Grønne Gasser analyserer bl.a. biogas, forgasningsgas og brint. 31

32 Økonomi Beløb i mio. DKK RESULTATOPGØRELSE Omsætning Kunderådgivningsprojekter Teknologisk Serviceprogram Omsætning i alt 20,6 11,6 32,2 19,8 11,6 31,4 Projekt- og rådgivningsomkostninger Bruttoresultat Drifts- og kapacitetsomkostninger Finansielle poster Resultat før skat Skat Årets resultat BALANCE Aktiver Anlægsaktiver Omsætningsaktiver Aktiver i alt 16,0 16,2 15,3 0,0 0,9 0,2 0,7 2,1 14,8 16,9 15,8 15,6 15,3 0,0 0,3 0,0 0,3 3,7 13,9 17,6 Passiver Egenkapital Kortfristet gæld 8,3 8,6 8,6 9,0 Passiver i alt 16,9 17,6 32

33 Navne Bestyrelse (marts 2013) Ledelse Peter A. Hodal (formand) Drifts- og anlægsdirektør, Energinet.dk Peter I. Hinstrup Direktør Bjarke Pålsson (næstformand) Adm. direktør, Naturgas Fyn Jan K. Jensen Vicedirektør Susanne Juhl Adm. direktør, HMN Naturgas Mette Johansen Økonomi- og administrationschef Jens Jakobsson Teknisk direktør, DONG Energy Per G. Kristensen Projektchef Ole Albæk Pedersen Adm. direktør, HMN Gassalg Leo van Gruijthuijsen Laboratoriechef Astrid Birnbaum Forsyningsdirektør, HOFOR Kim L. Jacobsen IT-chef Allan Schefte Markedsdirektør, DONG Energy Søren Stjernqvist Adm. direktør, Teknologisk Institut 33

34 Ejere HMN Naturgas Gladsaxe Ringvej 11 DK-2860 Søborg Tlf Naturgas Fyn Ørbækvej 260 DK-5220 Odense SØ Tlf DONG Energy Kraftværksvej 53 DK-7000 Fredericia Tlf HOFOR Ørestads Boulevard 35 DK-2300 København S Tlf Energinet.dk Tonne Kjærsvej 65 DK-7000 Fredericia Tlf DESIGN: DGC TRYK: ARCO GRAFISK A/S 34

35 Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B DK-2970 Hørsholm Danmark Tlf Fax

36 Kunder i 2012 AFNOR Averhoff Energi Anlæg Bjerringbro Varmeværk Broen BWSC Bånlev Biogas Cowi CTR Danish Malting Group Dansk Gas Forening DONG Energy E.ON Danmark Electrolux Professional Energinet.dk Energistyrelsen Force Technology Gassco Gastech-Energi GERG Grindsted El- og Varmeværk Grundfos Haldor Topsøe Hanstholm Kraftvarmeværk Hedensted Fjernvarme Hess Denmark Hirtshals Kraftvarmeværk HMN HOFOR HS Tarm International Gas Union IRD Jenbacher Jerslev Varmeværk Lloyd s Register Marcogaz Max Weishaupt Miele Miljøstyrelsen Mærsk Olie og Gas Naturgas Fyn Novo Nordisk Q-kontrol Ringkøbing Fjernvarmeværk Ringsted Forsyning SEAS-NVE Snam Rete Gas Stockholm Gas Stoholm Fjernvarme Støvring Kraftvarmeværk Svenskt Gastekniskt Center Teknologisk Institut Viessmann Sustainable Gas Technology