FJERNVARMENET VIBORG KOMMUNE

Til Fjernvarmeværker i Viborg Kommune Dokumenttype Rapport Dato november 2009 FJERNVARMENET VIBORG KOMMUNE

VIBORG KOMMUNE Revision Dato 2009-11-16 Udarbejdet af Rasmus Stevns Nielsen Kontrolleret af Anders Møller Godkendt af Beskrivelse Ref. Ver. 1.05 Rambøll Prinsensgade 11 DK-9000 Aalborg T +45 9935 7500 F +45 9935 7505 www.ramboll.dk

INDHOLD 1. Indledning 1 2. Resumé 2 3. Konklusion 3 4. Fjernvarmeværker i Viborg Kommune 5 4.1 Levering an net 6 4.2 Fjernvarmepriser 7 4.3 Forbrugere 8 5. Energibalance 9 5.1 Affaldskraftvarme 9 5.2 Overskudsvarme 9 5.3 Biogas 9 5.4 Geotermisk varme 9 5.5 Solvarme 10 5.6 Varmepumper 10 5.7 Varighedskurve 10 6. Samkøring af fjernvarmesystemer 13 6.1 Samkøring af samtlige fjernvarmeværker 13 6.2 Ulbjerg-Møldrup-Klejtrup-Hvam/Gl. Hvam 13 6.3 Viborg-Ørum-Hammershøj 13 6.4 Viborg-Rødkærsbro-Bjerringbro 13 6.5 Viborg-Løgstrup-Skals 14 6.6 Viborg-Stoholm 14 6.7 Viborg-Hald Ege-Frederiks 14 6.8 Kvols-Viborg-Stoholm-Løgstrup-Skals 14 6.9 Samlet resultat 14 7. Konvertering af naturgasområder 15 8. Tilslutning i fjernvarmeområder 18 9. Elproduktion 19 10. Klima og miljø 20

BILAG Bilag 1. Placering af fjernvarmeværker Bilag 2. Placering af potentielle geotermiske anlæg Bilag 3. Placering af virksomheder med forventet overskudsvarme Bilag 4. Eksempel på beregning på maks. referencepris ved samkøring af fjernvarmeværker Bilag 5. Ledningstracé imellem samtlige fjernvarmeværker Bilag 6. Ledningstracé Ulbjerg-Møldrup-Klejtrup-Hvam/Gl. Hvam Bilag 7. Ledningstracé Viborg-Ørum-Hammershøj Bilag 8. Ledningstracé Viborg-Rødkærsbro-Bjerringbro Bilag 9. Ledningstracé Viborg-Løgstrup-Skals Bilag 10. Ledningstracé Viborg-Stoholm Bilag 11. Ledningstracé Viborg-Hald Ege-Frederiks Bilag 12. Ledningstracé Kvols-Viborg-Stoholm-Løgstrup-Skals Bilag 13. Ledningstracé inddelt i prioriteter Bilag 14. Eksempel på beregning af maks. referencepris ved konvertering af naturgasområder Bilag 15. Fjernvarme- og naturgasområder inddelt i prioriteter

1 1. INDLEDNING Fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune besluttede i starten af 2009, at man i fællesskab ville undersøge mulighederne for, om den kollektive varmeforsyning i Viborg Kommune kan omstilles fra 100 % fossilt brændsel til næsten ren vedvarende energi(ve), således CO 2 udledning reduceres. Rapporten er lavet af Rambøll på vegne af de fleste fjernvarmeværker i Viborg Kommune og tager udgangspunkt i Varmeplan Danmark, som Dansk Fjernvarme lavede i efteråret 2008. Rapporten skal give forbrugerne, værkerne og politikkerne grundlag for at beslutte, om værkerne i fællesskab skal arbejde videre, såfremt rapporten beviser, at det er muligt at forsyne værkerne i Viborg Kommune med vedvarende energi og dermed reducere CO 2 -udledningen. Rapporten kan ikke stå alene, men kan alene anvendes til, at vise om der er et potentiale i at omstille den kollektive varmeforsyning i Viborg Kommune. Såfremt det måtte blive besluttet, at arbejde videre med at omstille værkerne i Viborg Kommune til VE, skal denne rapport følges op af flere dybde gående undersøgelser, der nøjere skal redegøre for samfunds-, selskabs- og brugerøkonomi samt de tekniske forhold, der skal løses. Der er dog tre væsentlige forhold, som har været grundlaget for rapporten, dette er etablering af et affaldsværk mellem Viborg og Silkeborg, et geotermisk anlæg i Kvols samt udnyttelse af biogaspotentialet.

2 2. RESUMÉ Da der er skabt øget fokus på klimaet og udledningen af drivhusgasser op til klimatopmødet i København i 2009 har fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune valgt at udarbejde en rapport med et forslag til optimering af fjernvarmeproduktionen i kommunen med hensyntagen til klima og økonomi samt fleksibilitet og forsyningssikkerhed. Der er i rapporten beskrevet og beregnet, hvilken betydning det vil få for fjernvarmeproduktionen i Viborg Kommune ved at skifte til VE og CO 2 -neutrale brændsler, ligesom mulighederne for at sammenkoble fjernvarmesystemer vurderes. Da der er flere igangværende projekter omkring produktion af fjernvarme i Viborg Kommune, er der fokuseret på disse muligheder, som er Affaldsforbrænding i Kjellerup Geotermisk varme i Kvols Derudover har samtlige værker givet udtryk for muligheden for at anvende biogas i deres fjernvarme- og elproduktion. Rapporten behandler ikke, hvorledes dette biogaspotentiale udnyttes, der peges blot på at potentialet er til stede, samt at det med fordel kan indgå i omstillingen til 100 % VE. Værkerne er i forbindelse med udarbejdelsen af rapporten blevet spurgt, om mulighederne for at udnytte overskudsvarme fra industrien. De ovenfor nævnte forsyningsmuligheder kombineres med muligheden for at sammenkoble fjernvarmeværkerne for at få en mere fleksibel varme- og elproduktion samt en forøgelse af forsyningssikkerheden, ligesom større fjernvarmesystemer giver mulighed for at etablere større energieffektive energianlæg etableret på vedvarende energi. Endvidere fokuseres der også på konvertering af naturgasområder, da regeringen i energiforliget fra februar 2008 har anført, at netop konvertering fra naturgasforsynede ejendomme til fjernvarme er et af regeringens prioriterede områder de kommende år. Udgangspunktet for projektet er således at undersøge følgende, som beskrevet i forslag til projekt Fjernvarmenet Viborg Kommune : Kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune og Naturgas Midt-Nord opfylde EU s og Danmarks overordnede energipolitiske målsætninger om at spare fossile brændsler og dermed CO 2 -udslip på omkostningseffektiv måde? Kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune i fællesskab øge forsyningssikkerheden? Kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune i fællesskab etablere et fælles overordnet forsyningsnet? Hvordan kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune tilgodese miljøet mest muligt? Kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune i fællesskab bane vejen for ønsket om en energiforsyning baseret på 100 % på vedvarende energi? Hvordan kan fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune reducere forbrugernes samlede udgifter til at opfylde termiske komfort? Med henblik på at spare fossile brændsler og reducere CO 2 -udledningen illustrerer Fjernvarmenet Viborg Kommune et væsentligt skridt på vejen mod en energiforsyning baseret på 100 % vedvarende energi. Baseret på fleksibilitet og forsyningssikkerhed giver en sammenkobling af fjernvarmeværker i Viborg Kommune basis for etablering af større vedvarende energianlæg, der på en omkostningseffektiv måde kan medvirke til en reduktion af CO 2 -udledningen.

3 3. KONKLUSION Fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune har ønsket at belyse, hvordan den fremtidige fjernvarmeproduktion i kommunen kan sammensættes med fokus på klima og økonomi samt fleksibilitet og forsyningssikkerhed. Ud fra igangværende projekter vedrørende fremtidig fjernvarmeproduktion og potentielle lokale ressourcer er der udarbejdet en plan for fremtidig produktion af varme i Viborg Kommune. Affaldsforbrænding ved Kjellerup kan levere ca. 27 MW varme, mens geotermisk varme kan levere af størrelsesorden 32 MW varme, hvilket samlet svarer til ca. 57 % af det nuværende varmeeffekt. Derudover har samtlige fjernvarmeværker givet udtryk for, at der i deres nærområde er et biogaspotentiale, dog ikke Viborg Kraftvarme. Naturgas Midt-Nord har fået udarbejde en rapport over biogaspotentialet i Viborg Kommune. Ud fra denne rapport vil der kunne leveres 32 MW varme fra biogassen, hvis hele potentialet benyttes. Dermed vil ca. 95 % af nuværende varmebehov kunne dækkes af vedvarende energi. Rapporten påpeger, at en af betingelserne for at opnå en 100 % forsyning med VE vil der være behov for, at kunne lagre varme. Rapporten anviser ikke en løsning på dette og såfremt der skal lagres varme, bør der gennemføres en separat undersøgelse af denne udfordring. For at kunne benytte ovennævnte produktionsformer optimalt, vil en samkøring og samdrift af værkerne være oplagt. Ved at sammenkoble fjernvarmeværker vil der være en mere fleksibel varme- og elproduktion samt en forøgelse af forsyningssikkerheden, da man erstatter fossile brændsler med lokal og vedvarende energi. Dertil giver større varmegrundlag basis for investering i større og fremtidssikrede samt mere miljøvenlige anlæg. Samtidig vil en eventuel samkøring af værkerne samt udnyttelsen af vedvarende energi medføre lavere forbrugerpriser. De foreløbige beregninger viser, at samkøring af samtlige fjernvarme i Viborg kommune vil være en både økonomisk- og miljømæssig fordel. Sammenkobling af fjernvarmeværker er afhængige af, at den nuværende varmeproduktion bliver erstattet af vedvarende energi og billigere energi, såsom affaldsvarme og geotermisk varme. Der er foretaget vurderinger på en lang række naturgasområder i Viborg Kommune vedrørende konvertering til fjernvarme. Naturgasområderne er blevet inddelt i prioritet 1, 2 og 3 efter hvilket områder der er mest interessante for fjernvarmeværker. Inddeling og prioritering af områderne kan ses i bilag 15. Generelt er det områder med en tilstrækkelig stor varmetæthed og umiddelbar nærhed af eksisterende fjernvarmeområder, hvor der kan være store økonomiske, energimæssige samt ikke mindst miljø- og klimamæssige fordele ved at konvertere naturgasforsynede ejendomme til fjernvarme. Hvis samtlige beregnede naturgasområder konverteres til fjernvarme, vil varmegrundlaget øges fra 520 GWh til 780 GWh svarende til en ca. 50 % forøgelse. Ved konvertering af prioritet 1 områder øges varmegrundlaget til 634 GWh svarende til ca. 22 % forøgelse. Ved konvertering af prioritet 1 og prioritet 2 områder øges varmegrundlaget til 664 GWh svarende til 27 % forøgelse. Ved at konvertere naturgasområderne og dermed øge varmebehovet vil det giver større mulighed for at udnytte affaldsvarmen, den geotermiske varme og varmen fra biogas. Dette vil yderligere reducere udledningen af drivhusgasser og samtidig vil det betyde billigere varme til forbrugerne. Derudover vil en udvidelse af forsyningsområdet give fjernvarmeværkerne mulighed for at benytte biobrændsler i varmeproduktionen såsom flis og halm. Det bør endvidere bemærkes, at udledningen af drivhusgasser ved anvendelse af naturgas på individuelle anlæg ikke er omfattet af kvotedirektivet omkring CO 2 -udledninger. CO 2 -besparelser uden for kvoten giver reelt den langt største effekt på både kort og langt sigt. Affaldsvarme og geotermisk varme er stort set CO 2 -neutrale, så dermed vil der være en stor reduktion af udledningen af drivhusgasser. Anvendelsen af biogas til el og varmeproduktion er forbundet med væsentlige fordele for klimaet og miljøet. Udover at fortrænge fossile brændsler til selve varme- og elproduktion, vil fremstillingen af biogas reducere udledningen af drivhusgasser

4 fra gylle mv. Derved reduceres udledningen af drivhusgasserne metan og lattergas i forbindelse med opbevaringen og håndteringen af gyllen mv. Hvis produktionen bliver som i Figur 5, vil udledningen af CO 2 -ækvivlenter blive reduceret fra ca. 123.000 ton til ca. 39.000 ton, svarende til en reduktion på 84.000 ton ca. 70 %.

5 4. FJERNVARMEVÆRKER I VIBORG KOMMUNE Der er 18 fjernvarmeværker i Viborg Kommune, hvoraf 14 har deltaget i nærværende projekt. De deltagende fjernvarmeværker kan ses i Tabel 1. På 11 af de deltagende fjernvarmeværker produceres varmen via kraftvarme baseret på naturgas. Rødkærsbro Fjernvarme har dog suppleret deres kraftvarmeproduktion med 33 % biogas. Viborg Fjernvarme og Overlund Fjernvarme har ingen produktionsanlæg, idet de køber varmen af Viborg Kraftvarme. Ørum Varmeværk ønskede ikke at deltage i projektet, da de har energieffektiviseringsprojekt i gang med Foulum Forsøgscenter, og ikke umiddelbart kunne kombinere dette med nærværende projekt, mens Karup Varmeværk, Kølvrå Varmeværk og Møldrup Varmeværk valgte at stå udenfor af andre årsager. De førnævnte fjernvarmeværker har været behjælpelige med data til projektet, idet ikke deltagende fjernvarmeværker kan ses i Tabel 2. Bjerringbro Varmeværk Boligselskabet Sct. Jørgen Boligselskabet Viborg Frederiks Varmeværk Hald Ege Fjernvarme Hammershøj Fjernvarmeværk Hvam gl. Hvam Kraftvarmeværk Klejtrup Varmeværk Løgstrup Varmeværk Overlund Fjernvarme Rødkærsbro Fjernvarme Skals Kraftvarmeværk Stoholm Fjernvarmeværk Ulbjerg Kraftvarmeværk Viborg Fjernvarme Viborg Kraftvarme Tabel 1: Oversigt over deltagende fjernvarmeværker Boligselskabet Sct. Jørgen, Boligselskabet Viborg, Overlund Fjernvarme og Viborg Fjernvarme forsynes alle fra Viborg Kraftvarme. De to boligselskaber behandles ikke yderligere, men er medtaget under Viborg Kraftvarme. Der er ingen data endnu fra Hvam gl. Hvam Kraftvarme. Karup Varmeværk Kølvrå Varmeværk Møldrup Varmeværk Naturgas Midtnord Ørum Varmeværk Tabel 2: Oversigt over ikke deltagende fjernvarmeværker m.v. Geografisk placering af fjernvarmeværkerne kan ses i bilag 1.

6 4.1 Levering an net Varmegrundlaget i fjernvarmeområderne er opgjort på baggrund af oplysninger fra overstående værker i Tabel 1 og Tabel 2, dog ikke Møldrup Varmeværk og Kølvrå Varmeværk. Varme leveret an net bliver ca. 520 GWh for Viborg Kommune, hvor fordelingen på værkerne ses i Figur 1. Viborg Kraftvarme leverer varme til Boligselskabet Sct. Jørgen, Boligselskabet Viborg, Overlund Fjernvarme og Viborg Fjernvarme som nævnt tidligere, hvorfor de ikke er medtaget i den samlede opgørelse. Hvam gl. Hvam fjernvarme har ikke indleveret data endnu. Levering an net 350 300 250 1.000 MWh 200 150 2004 2005 2006 2007 2008 100 50 0 Viborg Kraftvarme Viborg Fjernvarme Bjerringbro Varmeværk Levering an net 25 20 1.000 MWh 15 10 2004 2005 2006 2007 2008 5 0 Karup Varmeværk Skals Kraftvarmeværk Stoholm Fjernvarmeværk Frederiks Varmeværk Rødkærsbro Fjernvarme Løgstrup Varmeværk Ørum Varmeværk Hammershøj Fjernvarmeværk Klejtrup Varmeværk Ulbjerg Kraftvarmeværk Hvam Kraftvarmeværk Overlund Fjernvarme Hald Ege Fjernvarme Møldrup varmeværk Figur 1: Levering an net

7 4.2 Fjernvarmepriser I Figur 2 ses fjernvarmepriserne for de enkelte værker for et standardhus på 130 m 2 med et varmeforbrug på 18,1 MWh. Prisen er delt op i variabelt varmebidrag, administrationsbidrag og faste udgifter. Fjernvarmeprisen for Hvam/Gl. Hvam er tal fra Energitilsynet. 25.000 20.000 15.000 10.000 Vægtet gns. Adm. gebyr Fast afgift Varible pris 5.000 0 Viborg Fjernvarme Bjerringbro Varmeværk Karup Varmeværk Skals Kraftvarmeværk Stoholm Fjernvarmeværk Frederiks Varmeværk Rødkærsbro Fjernvarme Løgstrup Varmeværk Ørum Varmeværk Hammershøj Fjernvarmeværk Klejtrup Varmeværk Ulbjerg Kraftvarmeværk Hvam Kraftvarmeværk Overlund Fjernvarme Hald Ege Fjernvarme Naturgas Midt-Nord Figur 2: Fjernvarmepriser

8 4.3 Forbrugere Fjernvarmeværkerne i Viborg har et samlede antal forbrugere på ca. 15.000 stk., fordelt på fjernvarmeværkerne som det ses i Figur 3. 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 Antal Forbrugere 3.000 2.000 1.000 0 Viborg Fjernvarme Bjerringbro Varmeværk Karup Varmeværk Skals Kraftvarmeværk Stoholm Fjernvarmeværk Frederiks Varmeværk Rødkærsbro Fjernvarme Løgstrup Varmeværk Ørum Varmeværk Hammershøj Fjernvarmeværk Ulbjerg Kraftvarmeværk Klejtrup Varmeværk Hvam Kraftvarmeværk Overlund Fjernvarme Hald Ege Fjernvarme Figur 3: Antal forbrugere

9 5. ENERGIBALANCE Fjernvarmen i Viborg Kommune bliver i dag hovedsageligt produceret via kraftvarme baseret på naturgas, dog er der flere projekter i gang med at finde alternative produktionsformer blandt andet vurdering af mulighederne for en affaldsforbrænding mellem Silkeborg og Viborg samt geotermisk varme i Kvols. Derudover har samtlige værker i nærværende projekt med undtagelse af Viborg Kraftvarme givet udtryk for, at der i deres nærområde er et potentiale for biogas. Samtidig har værkerne udpeget virksomheder i deres nærområde med potentiel overskudsvarme. 5.1 Affaldskraftvarme Affaldsselskabet L90 vurderer mulighederne for etablering af et nyt affaldsforbrændingsanlæg med henblik på kraftvarmeproduktion i Midtjylland. L90 arbejder med en placering ved Kjellerup. Dette giver mulighed for, at L90 kan leverer fjernvarme til Silkeborg og Viborg. Der er mulighed for at etablere tilslutninger til yderligere en række fjernvarmeværker i "Fjernvarmenet Viborg Kommune". Anlægget forventes at kunne producere ca. 54 MW varme, og der arbejdes foreløbig med en fordelingsnøgle 50/50, således at Silkeborg aftager ca. 27 MW og Viborg en tilsvarende mængde. Det er intentionen, at varmen fra affaldsforbrændingen skal kunne dække grundlasten i Viborg, hvilket betyder, at den geotermiske varme først vil kunne anvendes i systemet, når man er udover grundlastperioden med det nuværende varmegrundlag. 5.2 Overskudsvarme Fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune har udpeget virksomheder i deres nærområde, som muligvis kunne levere overskudsvarme til nettet. Virksomheder kan ses i bilag 3. Det vurderes overslagsmæssigt, at virksomhederne vil kunne levere ca. 2,5 MW til nettet. Det bør derudover nævnes, at Vibopan og Lossepladsgasanlægget Kirkebækvej i dag leverer overskudsvarme til Viborg Fjernvarmes net, ca.3.500 MWh. 5.3 Biogas Samtlige fjernvarmeværkerne har givet udtryk for, at der er et biogaspotentiale i deres nærområde. NGMN har fået udarbejdet et notat over biogaspotentialet i Viborg Kommune, som ligger på ca. 34.313.000 m 3 metan, hvilke svarer til ca. 65 MW. Ud fra de enkelte varmeværkers varmevirkningsgrad vil ca. 33 MW udad de 65 MW gå til varmeproduktion. Det forudsættes derudover, at biogassen distribueres i eksisterende naturgasledninger Viborg Kraftvarme kan med deres nuværende produktionsanlæg ikke bruge biogas, da deres gasturbiner ikke umiddelbart kan fyre med biogas i stedet for naturgas. Det forudsætte at samtlige andre fjernvarmeværker med motoranlæg ville kunne bruge biogas i stedet for naturgas. Det vil sige, at ca. 90 % af biogas potentialet ville kunne forbrændes på eksisterende motoranlæg ved fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune. Det vurderes derudover miljømæssigt og økonomisk fordelagtig for varmeværkerne at producere varmen på deres motoranlæg, set ud fra, at der samtidig produceres el (se afsnit 9 elproduktion). 5.4 Geotermisk varme Projekt Viborg Geotermi er startet af Viborg Fjernvarme med henblik på at øge forsyningssikkerheden og generere en CO 2 -reduktion i forbindelse med den fremtidige varmeforsyning. Det geotermiske potentiale i Kvols forventes at ligge i størrelsesordnen 16 32 MW varme eksklusiv varmepumper. I forbindelse med projektet koordineres dette i tæt samarbejde med varmeproducenten i Viborg, da varmen skal distribueres hertil og vil få indflydelse på driften af Viborg Kraftvarmeværk. De øvrige varmeaftagere i Viborg, Overlund Fjernvarme samt de to boligselskaber er også involveret i projektet. Varmeværkerne i Løgstrup, Stoholm og Skals er ligeledes involverede, da disse tre byer også er potentielle aftagere af geotermisk varme fra anlægget i Kvols.

10 Tilsvarende olieefterforskningsboringen i Kvols er der en tilsvarende boring ved Klejtrup (Hobro 1), hvilket giver en evt. mulighed for yderligere geotermisk varme. Placeringen af de to geotermiske boringer kan ses i bilag 2. 5.5 Solvarme I hele landet etableres i disse år flere og flere store solvarmeanlæg, der leverer varme til fjernvarmesystemer. Den markante udbygning skyldes dels, at anlægsprisen for opførelsen af de store anlæg er faldet (og stadigt falder) i disse år samt at anlæggene er 100 % CO 2 -neutrale. Endvidere er prisen for fossile brændsler ligeledes steget over en årrække, hvor prisen for varme produceret på solvarmeanlæggene omvendt faldet. Hvis affaldsforbrændingen og geotermisk varme etableres, vil det mere end dække grundlasten i sommerperioden, hvor solvarmeanlæg i langt overvejende grad leverer varme. Derfor vil solvarme i Viborg Kommune ikke være den mest optimale produktionsform, hvis affaldsforbrændingen og geotermien etableres. 5.6 Varmepumper De to nuværende geotermi anlæg i Danmark er begge forsynet med varmepumper, der er i denne rapport ikke medtaget mulighederne for at anvende varmepumper. Varmepumperne kan i perioder med lave elpriser være med til at øge effekten fra det geotermiske anlæg. Varmepumpeanlægget virker ved at tage returvandet og køre det ind gennem varmepumpen herved sænkes returtemperaturen i fjernvarmenettet. Varmen fra varmepumpen afleveres i fremløbet. Den varmemængde der kommer fra varmepumperne forventes at minimum at have samme temperaturniveau som fremløbsvandet. Etablering af varmepumper i fjernvarmenettet undersøges nærmere i projektet med Geotermivarme fra Kvols. 5.7 Varighedskurve Med baggrund i oplysninger fra værkerne ser varighedskurven for nuværende varmeproduktion i Fjernvarmenet Viborg Kommune ud som angivet i figur 4. Hvis de beskrevne forsyningskilder tages i anvendelse vil det se således ud som illustreret på Figur 5 inklusiv 7 % af varmebehovet til tab i transmissionsledningerne.

11 Figur 4: Energibalance Viborg Kommunes varmeproduktion Rødkærsbro Fjernvarme supplere i dag deres kraftvarme produktion med 33 % biogas, dette kan ikke ses i Figur 4, da det er meget lille del af Viborg Kommunes samlede varmeproduktion.

12 Figur 5: Energibalance Viborg Kommune med fremtidig varmeproduktion Ud fra ovenstående varighedskurve kan ca. 95 % af Viborg Kommunes varmebehov på sigt dækkes af vedvarende energi. Det er dog en væsentlig betingelse, at det nuværende produktionsanlæg på Viborg Kraftvarme, kan anvende biogas. Det ligger udenfor denne rapport at se på, hvorledes dette gøres.. Derudover forudsættes det at varmen fra biogassen kan lagres i de perioder hvor affald kan dække varmebehovet.

13 6. SAMKØRING AF FJERNVARMESYSTEMER For at kunne benytte ovennævnte produktionsformer optimalt ville en samkøring og samdrift af værkerne være oplagt. Ved at sammenkoble fjernvarmeværker vil der være en mere fleksibel varme- og elproduktion samt en forøgelse af forsyningssikkerheden, da man erstatter fossilt brændsel(naturgassen) med lokal og vedvarende energi. Dertil giver større varmegrundlag basis for investering i større og fremtidssikrede samt mere miljøvenlige anlæg. Samtidig vil en eventuel samkøring af værkerne samt udnyttelsen af vedvarende energi medføre lavere forbrugerpriser. Der er lavet en beregning på at koble samtlige fjernvarmeværker sammen, desuden er kommunen blevet delt op i syv områder, hvor der er lavet beregninger på sammenkobling af værkerne i hvert område. De syv områder er: Ulbjerg-Møldrup-Klejtrup-Hvam/Gl. Hvam Viborg-Ørum-Hammershøj Viborg-Rødkærsbro-Bjerringbro Viborg-Løgstrup-Skals Viborg-Stoholm Viborg-Hald Ege-Frederiks Viborg-Løgstrup-Skals-Stoholm-Kvols Der bliver udregnet en maksimal referencepris ud fra ledningsinvestering og varmegrundlaget, hvor et eksempel på beregningerne kan ses i bilag 4. Maksimal referencepris er et udtryk for, hvor høj varmeprisen inkl. faste udgifter må være hos fjernvarmeværker som sammenkobles. Maksimal referencepris er udregnet med de nuværende fjernvarmepriser. Samkøringen af alle fjernvarmeværker og ovennævnte områder bliver inddelt i prioritet 1 og 2, ud fra en referencepris på 300 kr./mwh. Referenceprisen er vurderet ud fra erfaringsværdier for varmeproduktionspriser for vedvarende energi såsom affaldsvarme, geotermi, biogas, biomasse m.m. Derudover er der lavet beregninger for levering af 60 % og 100 % af varmeeffekten. Priserne i nedenstående kapitel er resultatet ved 60 % af varmeffekten og nuværende fjernvarmepris, mens beregningerne med 100 % kan ses i Tabel 3. 60 % af varmeeffekten svare til 90 % varmebehovet. Det skal understreges at disse beregninger er overslagsberegninger og kan derfor ikke benyttes i detailprojektering. 6.1 Samkøring af samtlige fjernvarmeværker Beregningerne for samkøring af samtlige fjernvarmeværker i Viborg Kommune, dog ikke Kølvrå Varmeværk og Karup Varmeværk, viser en maksimal referencepris på 334 kr./mwh. Ud fra den fastsatte reference pris på 300 kr./mwh, vil en samkøring af samtlige fjernværker være interessant at arbejde videre med. Kort over ledningstracé og dimensioner kan ses i bilag 5. Det vil ikke være rentabelt at etablere ledningerne i DN 65 og DN 80 grundet længden på rørene, da dette vil give et meget stort tryktab og derved store pumpeudgifter. Hvis rørene skal opdimensioneres giver det en mindre stigning i investeringen og maksimal referencepris vil falde, dog ikke noget af betydning. Prioritet 1 6.2 Ulbjerg-Møldrup-Klejtrup-Hvam/Gl. Hvam Ledningstracé kan ses i bilag 6. Samkøring af disse værker vil umiddelbart ikke være rentabelt, da dette giver en maksimal reference pris på -14 kr./mwh. Dette skyldes en kombination af et langt ledningstracé samt et lille varmegrundlag. Prioritet 2 6.3 Viborg-Ørum-Hammershøj Ledningstracé kan ses i bilag 7. Beregningerne viser en maksimal reference pris på 109 kr./mwh. Derfor vil det ikke umiddelbart være rentabelt at sammenkoble overstående værker, hvilket igen skyldes for stor afstand mellem værkerne og for lille varmegrundlag. Prioritet 2 6.4 Viborg-Rødkærsbro-Bjerringbro Ledningstracé kan ses i bilag 8. Maksimal reference pris er 352 kr./mwh i dette tilfælde, hvilket giver anledning til at lave mere konkrete beregninger på dette ledningstracé. Prioritet 1

14 6.5 Viborg-Løgstrup-Skals Ledningstracé kan ses i bilag 9. Beregningerne viser en maksimal reference pris på 376 kr./mwh, hvilket vil giver baggrund for en nærmere vurdering. Prioritet 1 6.6 Viborg-Stoholm Ledningstracé kan ses i bilag 10. Maksimal reference pris er 147 kr./mwh. Dermed er det ikke umiddelbart rentabelt at sammenkoble værkerne. Prioritet 2 6.7 Viborg-Hald Ege-Frederiks Ledningstracé kan ses i bilag 11. Ved samkøring af ovennævnte værker bliver den maksimale reference pris 102 kr./mwh. Dermed er det umiddelbart ikke rentabelt at sammenkoble værkerne. Prioritet 2 6.8 Kvols-Viborg-Stoholm-Løgstrup-Skals Ledningstracé kan ses i bilag 12. Dette ledningstracé vil kun blive en realitet hvis geotermi anlægget Kvols opføres. Det vil umiddelbart være rentabelt at etablere dette ledningstracé, da den maksimale reference pris ligger på 549 kr./mwh. Prioritet 1 6.9 Samlet resultat I Tabel 3 ses det samlede resultat af beregningerne udregnet efter nuværende fjernvarmepriser. Det mest rentable for samkøringen er at dimensionere rørene efter 60 % af den maksimale varmeeffekt eller 90 % af varmegrundlaget, dog ikke ved ledningstracéet mellem Viborg, Rødkærsbro og Bjerringbro. Dette skyldes, at dimensionen på ledningen er den samme dimension ved 60 % og 100 % af varmeeffekten. I bilag 13 kan ledningstracéerne ses, farvet efter hvilken prioritet de har. Max. referencepris ved sammenkobling af fjernvarmeværker 600 500 400 Kroner pr. MWh 300 200 100 Varmepris, 90 % af varmebehovet Varmepris, 100 % af varmebehovet 0-100 Samtlige fjervarmeværker Ulbjerg-Møldrup- Klejtrup Viborg-Ørum- Hammershøj Viborg- Rødkærsbro- Bjerringbro Viborg-Løgstrup- Skals Viborg-Stoholm Viborg-Frederiks Viborg-Løgstrup- Skals-Stoholm- Kvols Tabel 3: Maksimal reference pris ved samkøring af fjernvarmeværker

15 7. KONVERTERING AF NATURGASOMRÅDER Der er lavet beregninger på samtlige naturgasområder i Viborg Kommune vedrørende konvertering til fjernvarme, dog er naturgasområder i umiddelbar nærhed af de værker som ikke deltager i nærværende projekt ikke beregnet. Der er ligesom i beregningerne ved samkøring af fjernvarmeværker udregnet en maksimal referencepris. Maksimal reference pris er i dette tilfælde et udtryk for, hvor høj den marginale varmeproduktionspris maksimalt må være i et givet naturgasområde. Inkluderet i varmebehovet for naturgasområderne er også forbrugere med olie som opvarmningsform. Eksempel på hvordan maksimal referencepris udregnes kan ses i bilag 14. Det har været en væsentlig præmis, at kompensation til naturgasselskabet er værdisat til 0 kr. Der er ikke lavet følsomhedsbetragtninger, da der endnu ikke er enighed om størrelsen på en evt. kompensation. Oversigtskort hvor alle naturgasområder er inddelt i prioritet 1-2-3 kan ses i bilag 15. Prioritet 1 er, hvor maksimal referencepris ligger over 300 kr./mwh, prioritet 2 ligger mellem 200-300 kr./mwh, mens prioritet 3 ligger under 200 kr./mwh. Derudover viser kortet fjernvarmeområderne for deltagende og ikke deltagende fjernvarmeværker i nærværende projekt. Generelt er det områder med en tilstrækkelig stor varmetæthed og umiddelbar nærhed af eksisterende fjernvarmeområder, hvor der kan være store økonomiske, energimæssige samt ikke mindst miljø- og klimamæssige fordele ved at konvertere naturgasforsynede ejendomme til fjernvarme.

16 Figur 6: Varighedskurve inkl. naturgasområder Hvis samtlige beregnede naturgasområder konverteres til fjernvarme vil varmegrundlaget øges fra 520 GWh til 780 GWh svarende til en ca. 50 % forøgelse. Ved konvertering af prioritet 1 områder øges varmegrundlaget med ca. 22 % til 634 GWh. Ved konvertering af prioritet 1 og prioritet 2 områder øges varmegrundlaget med ca. 27 % til 664 GWh. Varmebehovet i naturgasområderne er fundet fra varmeatlas over Danmark, som blev udarbejdet i forbindelse med varmeplan Danmark, det skal understreges, at der er en vis usikkerhed ved disse tal især i naturgasområder med industri. Konverteres områderne til fjernvarme vil varighedskurven se ud som i Figur 6 for hele Viborg Kommunes Fjernvarmeforsyning. Naturgasområderne er inddelt i prioriteter.

17 Det bør endvidere bemærkes, at udledningen af drivhusgasser ved anvendelse af naturgas på individuelle anlæg ikke er omfattet af kvotedirektivet omkring CO 2 -udledninger. CO 2 -besparelser uden for kvoten giver reelt den langt største effekt på både kort og langt sigt. Klima- og energiministeren har således også fremhævet, at sådanne besparelser skal prioriteres. I energiforliget fra februar 2008 har Regeringen endvidere anført, at netop konvertering fra naturgasforsynede ejendomme til fjernvarme er et af regeringens prioriterede områder de kommende år.

18 8. TILSLUTNING I FJERNVARMEOMRÅDER Fjernvarmeværkerne tilslutningsprocent i eksisterende fjernvarmeområde ses i Figur 7. Dette er opgjort med henblik på vurdering af muligheden for at øge det enkelte fjernvarmeværks varmegrundlag i deres forsyningsområde. Det vil i de fleste tilfælde være enkelt og billigt at konvertere boliger, som ligger i fjernvarmens forsyningsområde til fjernvarme. Dog vil det være en større omkostning for ejendomme med elopvarmning, da en konvertering fra elvarme til fjernvarme vil kræve installation af radiatorer og rør i de enkelte boliger. Der skal ikke laves projektforslag så længe de involverede boliger/virksomheder ligger i eksisterende fjernvarmeområde. Tilslutningsprocent 100 90 80 70 Procent % 60 50 40 30 20 10 0 Viborg Fjernvarme Bjerringbro Varmeværk Karup Varmeværk Skals Kraftvarmeværk Stoholm Fjernvarmeværk Frederiks Varmeværk Rødkærsbro Fjernvarme Løgstrup Varmeværk Ørum Varmeværk Hammershøj Fjernvarmeværk Klejtrup Varmeværk Ulbjerg Kraftvarmeværk Møldrup Varmeværk Overlund Fjernvarme Hald Ege Fjernvarme Figur 7: Tilslutningsprocent

19 9. ELPRODUKTION Der produceres årligt ca. 370.000 MWh el dag i Viborg Kommune. Da der har været udtryk bekymring vedrørende manglende elproduktion i fremtiden, hvis produktionen omlægges til vedvarende energikilder frem for naturgas, beskrives her, hvordan den fremtidige elproduktion for de deltagende værker kan komme til at se ud, hvis de ovennævnte tiltag gennemføres. Som før nævnt er 11 af de 14 deltagende værker naturgasfyrede kraftvarmeanlæg, hvor de 10 anlæg er baseret på en motorløsning, hvor alle disse anlæg i fremtiden kan forsynes med biogas, dog ikke Viborg Kraftvarme. Hvis det samlede biogas potentiale udnyttes vil der bliver produceret ca. 150.000 MWh. Derudover vil affaldsforbrændingen producere ca. 80.000 MWh og ca. 18.000 MWh på kraftvarme baseret på naturgas. Disse tal er beregnet ud fra Figur 5. Dermed vil den samlede elproduktion være ca. 250.000 MWh, dermed vil der blive produceret ca. 120.000 MWh mindre end nuværende produktionsform. Det forudsættes, at den manglede elproduktion, som følge ændret varmeproduktion produceres via vedvarende energi, i form af vindmøller, da der i fremtiden vil være stort fokus på klimaet. Hvis ovenstående produktionsformen benyttes til elproduktion, vil CO 2 -ækvivlenter reduceres med ca. 72.000 ton pr. år. Den fysiske sammenbinding af værkerne vil endvidere betyde, at de anlæg som har den laveste varmeproduktionspris, vil få større mulighed for at afsætte varmemængden til værker med en højere varmeproduktionspris, når elafregningsprisen er høj. Endvidere vil ovenstående sikre en høj forsyningssikkerhed og fleksibel varmeforsyning for de værker der er med i samarbejdet. Denne skitserede model vil sikre at varme-/elproduktionen flyttes over på anlæg som er baseret på affald og biogas i kombination med geotermi. Disse anlæg er i henhold til Lov om fremme af vedvarende energi sikret en afregningspris på 74,5 øre/kwh el, når anlæggets brændsel er baseret på 100 % biogas. Ved en kombination af fossile brændsler og biomasse er anlæggene sikret en afregningspris på 40,5 øre/kwh el for den del af elproduktionen der kan henføres til biomassebrændslet. De anlæg, der ikke konverteres til biogas, vil i fremtiden stå til rådighed på regulerkraftmarkedet.

20 10. KLIMA OG MILJØ Med den nuværende produktion af fjernvarme og tilhørende el i Viborg Kommune, som hovedsageligt produceres på naturgas, er miljøbelastningen rimelig høj. Ud fra den nuværende produktion er emissionen CO 2, SO 2 og NOx beregnet efter Energistyrelsens standardværdier i forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet maj 2009. Resultatet er beregningerne kan ses i Tabel 4. Udledningen af emissioner udelukkende ved varmeproduktion kan ses i Tabel 5. 2007/2008 CO 2 Ton 199.007 CH 4 kg 544.624 N 2 O kg 6.266 CO 2 -ækvivalenter Ton 212.387 SO 2 kg 953 NOx kg 434.928 Tabel 4: Emission i Viborg Kommune ved fjernvarme- og elproduktion 2007/2008 CO 2 Ton 115.849 CH 4 kg 305.089 N 2 O kg 3.517 CO 2 -ækvivalenter Ton 123.346 SO 2 kg 516 NOx kg 241.732 Tabel 5: Emission i Viborg Kommune ved fjernvarmeproduktion Fjernvarmeværkerne i Viborg Kommune kan reducere udledningen af drivhusgasser ved varmeproduktion ved gennemførelse af før nævnte tiltag såsom geotermi, affaldsvarme, biogas mm. Emissionerne hvis disse tiltag gennemføres kan ses i Tabel 6. CO 2 Ton 34.698 CH 4 kg 163.965 N 2 O kg 1.548 CO 2 -ækvivalenter Ton 38.621 SO 2 kg 28.887 NOx kg 391.323 Tabel 6: Emission i Viborg Kommune ved fjernvarmeproduktion ud fra figur 4 Affaldsvarme og geotermisk varme er stort set CO 2 -neutrale, så dermed vil der være en stor reduktion af udledningen af drivhusgasser. Anvendelsen af biogas til el og varmeproduktion er forbundet med væsentlige fordele for klimaet og miljøet. Udover at fortrænge fossile brændsler til selve varme og elproduktionen, vil fremstillingen af biogas reducere udledningen af drivhusgasser fra gylle mv. Derved reduceres udledningen af drivhusgasserne metan og lattergas i forbindelse med opbevaringen og håndteringen af gyllen mv. Hvis produktionen bliver som i Figur 5, vil udledningen af CO 2 -ækvivlenter blive reduceret fra ca. 123.000 ton til ca. 39.000 ton, svarende til en reduktion på 84.000 ton ca. 70 %.

21 Fjernvarmeselskaberne kan derudover gennem varmeplanlægningen sikre at hovedparten af individuelt naturgasforsynede ejendomme konverteres til fjernvarme. Derudover vil en udvidelse af forsyningsområdet give fjernvarmeværkerne mulighed for at benytte biobrændsel i varmeproduktionen, bl.a. flis, halm m.m. Samtidig vil de konverterede områder også blive kvote belagt som tidligere beskrevet.

1-1 BILAG 1. PLACERING AF FJERNVARMEVÆRKER

1-2 BILAG 2. PLACERING AF POTENTIELLE GEOTERMISKE ANLÆG

1-3 BILAG 3. PLACERING AF VIRKSOMHEDER MED FORVENTET OVER- SKUDSVARME

1-4 BILAG 4. EKSEMPEL PÅ BEREGNING PÅ MAKS. REFERENCEPRIS VED SAMKØRING AF FJERNVARMEVÆRKER

BILAG 4. EKSEMPEL PÅ BEREGNINGER PÅ MAKS. REFERENCE PRIS VED SAMKØRING AF FJERNVARMESYSTEMER Sammenkobling af Viborg-Rødkærsbro-Bjerringbro - 90% af varmebehovet Periode År 30 Rente % 5% Område Ab værk MWh 93.649 An forbruger MWh 63.951 Transmissionsled. ledn. tab* % 5% Værdisæt. af ledningstab** kr./mwh 550,00 Periode År 30 Rente % 5% Fjernvarme/transmissionstillæg Nuværende Fjernvarme Investering transmissionsledning Kr. 175.083.660 Pris fjernvarme Kr./MWh 708 Investering i alt Kr. 175.083.660 Årlig afskrivning Kr. 11.389.443 Ledningstab Kr. 2.575.337 Drift og vedligehold Kr. 8.754.183 Årlig omkostning Kr. 22.718.963 Årlig omkostninger Kr./MWh 355 Årlig omkostninger Kr./MWh 708 Max. referencepris Kr./MWh 352 * Erfaringstal **Forudsættes produceret på en gasfyret kedel med en virkningsgrad på 102%

1-5 BILAG 5. LEDNINGSTRACÉ IMELLEM SAMTLIGE FJERNVARMEVÆRKER

1-6 BILAG 6. LEDNINGSTRACÉ ULBJERG-MØLDRUP-KLEJTRUP-HVAM/GL. HVAM

1-7 BILAG 7. LEDNINGSTRACÉ VIBORG-ØRUM-HAMMERSHØJ

1-8 BILAG 8. LEDNINGSTRACÉ VIBORG-RØDKÆRSBRO-BJERRINGBRO

1-9 BILAG 9. LEDNINGSTRACÉ VIBORG-LØGSTRUP-SKALS

1-10 BILAG 10. LEDNINGSTRACÉ VIBORG-STOHOLM

1-11 BILAG 11. LEDNINGSTRACÉ VIBORG-HALD EGE-FREDERIKS

1-12 BILAG 12. LEDNINGSTRACÉ KVOLS-VIBORG-STOHOLM-LØGSTRUP- SKALS

1-13 BILAG 13. LEDNINGSTRACÉ INDDELT I PRIORITETER

1-14 BILAG 14. EKSEMPEL PÅ BEREGNING AF MAKS. REFERENCEPRIS VED KONVERTERING AF NATURGASOMRÅDER

BILAG 14. EKSEMPEL PÅ BEREGNING PÅ MAX. REFERENCE PRIS VED KONVERTERING AF NATURGAS OMRÅDER Konvertering af naturgas område Rødding Område Naturgasfyr Antal boliger/virksomheder Stk. 268 Virkningsgrad Naturgaskedel % 95% Forbrug MWh 3.694 Oliefyr i naturgasområdet Antal boliger/virksomheder Stk. 51 Virkningsgrad Oliekedel % 90% Forbrug MWh 830 Værdisæt. af ledningstab kr./mwh 500,00 Ledningstab 0,80 Ledingstab transmissionsledning 0,93 Forbrug i alt MWh 4.524 Periode År 30 Rente % 5% Total forbrug Fjernvarme/transmissionstillæg Individuel naturgas + olieforbrugere Investning ledningsnet Kr. 9.230.000 Pris Naturgas Kr./MWh 599 Investering transmissionsledning Kr. 12.691.809 Forbrug i alt MWh 3.888 Investering i alt Kr. 21.921.809 Omkostninger i alt Kr. 2.328.960 Årlig afskrivning Kr. 1.426.045 Pris gasolie Kr./MWh 698 Kompensation til Naturgas selskab Kr. 0 Forbrug i alt MWh 922 Ledningstab Kr. 735.758 Omkostninger i alt Kr. 643.506 Drift og vedligehold Kr. 1.096.090 Drift og vedligehold Kr. 398.750 Årlig omkostning Kr. 3.257.894 Årlig omkostning Kr. 3.372.836 Årlig omkostninger Kr./MWh 720 Årlig omkostninger Kr./MWh 746 Max. referencepris Kr./MWh 25

1-15 BILAG 15. FJERNVARME- OG NATURGASOMRÅDER INDDELT I PRIORI- TETER