Strategisk energiplanlægning Energieffektiviseringer i vandsektoren
Indhold Strategisk Energiplanlægning i Syddanmark.... 3 Baggrund for projektet.... 3 SEP Sydjylland.... 3 Delprojekt om energieffektiviseringer i vandsektoren.... 3 Workshop om energieffektiviseringer i vandsektoren.... 5 Resumé.... 5 Program.... 5 Oplæg... 7 Varde Forsyning A/S... 8 Billund Vand A/S................................. 9 Esbjerg Forsyning A/S.... 10 Vejen Forsyning A/S... 11 Tønder Forsyning A/S... 12 Sønderborg Forsyning A/S (Sonfor).... 13 Gruppearbejde.... 14 Perspektivering:.... 15 2
Strategisk Energiplanlægning i Syddanmark Strategisk Energiplanlægning (SEP) i Syddanmark er et projekt med støtte fra Energistyrelsen, hvor regionen samarbejder med alle syddanske kommuner og en række energiselskaber om at forbedre energiplanlægningen og omstillingen af energisystemet. Projektet er organiseret i en fælles platform for data, videndeling og kompetenceudvikling, der omfatter hele regionen. Desuden bygger projektet på aktiviteter i tre delprojekter: SEP Sydjylland, SEP 2.0 (Trekantområdet) og SEP Fyn. Strategisk Energiplanlægning i Syddanmark fokuserer især på: Energieffektivisering i bygninger Smart Grid Fjernvarme Varmeforsyning i det åbne land Bioenergi og -økonomi En fælles regional platform skal sikre videndeling, kompetenceudvikling og indsamling af data for Region Syddanmark, de 22 kommuner, energiselskaberne og klyngeorganisationen CLEAN. Som væsentlige dele af projektet udarbejdes en kortlægning af den aktuelle energiforsyning i Region Syddanmark samt en række scenarier for fremtidens energiforsyning. Med scenarierne fremskrives regionens energibehov og energiproduktion, samtidig med at samfundsøkonomi, selskabsøkonomi og brugerøkonomi tages i betragtning. Baggrund for projektet Hvis Region Syddanmark skal nå målet om at reducere CO 2 -udledningen med 40% frem mod 2020, er det ikke nok at fokusere på mere energieffektive produkter. Hele energisystemet som vi kender det i dag skal omlægges. Omlægning af energisystemet er også en del af den nationale klima- og energipolitik. Her er det langsigtede mål at udfase fossile brændsler og omlægge det danske energisystem til vedvarende energikilder senest i 2050. Det er en kæmpe udfordring og kræver en koordineret indsats af såvel offentlige myndigheder som energiselskaber og private virksomheder. Uden et fælles overblik, fælles prioriteringer og handlingsplaner vil man meget nemt kunne komme til at investere forkert. Og det vil være dyrt. Sønderborgs ProjectZero har med sin Masterplan været en stor inspirationskilde, når det handler om at omlægge energiforsyningen til at blive fossilfri. En anden væsentlig forløber for strategisk energiplanlægning har været LoCaRe - Low Carbon Economy Regions (2010-2013), et europæisk projekt ledet af Region Syddanmark. Her har regioner, kommuner, energiselskaber og virksomheder samarbejdet om at inddrage borgerne i energiplanlægning i landområder og om at reducere energiforbruget i virksomheder og detailhandel.w SEP Sydjylland Partnerne i SEP Sydjylland er Billund, Esbjerg, Fanø, Haderslev, Sønderborg, Tønder, Varde, Vejen, Aabenraa Kommuner samt SE og Esbjerg Forsyning. SEP Sydjylland har fokus på energieffektiviseringer i vandsektoren og i feriehuse. Derudover vil et delprojekt omhandle opstillingen af vindmøller på land. Output forventes at blive en subregional delanalyse af mulighederne for at implementere energieffektiviseringer i vandsektoren og feriehuse baseret på ProjectZero erfaringerne fra Sønderborg. Desuden forventes en subregional delanalyse af mulighederne for at indpasse mere vindkapacitet i energisystemet (smart grid). Delprojekt om energieffektiviseringer i vandsektoren Delprojektet Energieffektiviseringer i vandsektoren bestod af repræsentanter fra Aabenraa, Sønderborg, Vejen og Esbjerg Kommuner samt Esbjerg Forsyning. Delprojektet har valgt at rette fokus på vand- og spildevandsforsyningerne i Sydjylland. Intentionen var at inddrage de respektive forsyningsselskaber i strategisk energiplanlægning og fremme gennemførelsen af energibesparelser og energiproduktion i vandsektoren. Energiplanlægning omfatter hele energikæden og skal koordineres med kommuneplaner, forsyningssikkerhedsstrategier og klimastrategier. Kommunerne skal energiplanlægge for at skabe et optimalt samspil mellem energibehov og energiforsyning (varme, køling og el) på en sådan måde, at energiressourcerne bliver udnyttet optimalt. Vandsektoren er en del af energikæden, både som energiforbruger og som energiproducent. I 2010 brugte vandsektoren i eksempelvis Vejen Kommune ca. 4.000 MWh el, hvilket svarer til 1.000 ejendommes gennemsnitsforbrug. Men vandsektoren producerer også el og kan desuden indgå som buffer i elsystemet. Derfor er energiforbedringer i vandsektoren et vigtigt redskab til at opnå målsætningen om et fossilfrit samfund og en CO 2 reduktion på 40% i 2020. 3
4
Workshop om energieffektiviseringer i vandsektoren Der blev den 26. juni 2014 afholdt en tematisk workshop om energieffektiviseringer i vandsektoren. Denne rapport indeholder en beskrivelse af workshoppen som den skred frem efter programmet samt efterfølgende opsamling med henblik på vidensdeling. Materialet bygger på præsentationer, som kan ses på Region Syddanmarks hjemmeside: www.regionsyddanmark.dk Resumé Der blev den 26. juni 2014 afholdt en workshop om energieffektiviseringer i vandsektoren. Formålet har været at inddrage vand- og spildevandsforsyningerne i strategisk energiplanlægning og at fremme gennemførelsen af energibesparelser og -produktion i denne sektor. Dagen har indledningsvist været programlagt med et oplæg fra Region Syddanmark om strategisk energiplanlægning, et oplæg fra Energinet.dk vedrørende omstillingen til vedvarende energi i Danmark, et oplæg fra SE Big Blue om vandsektorens indpasning i fremtidens energisammensætning samt et oplæg fra Billund Vand A/S om udviklingsprojekter for energibesparelser og energiproduktion i vandsektoren. Repræsentanter fra Tønder Forsyning, Billund Vand, Sønderborg Forsyning, Vejen Forsyning samt Esbjerg og Varde Forsyning, der siden 2. marts 2015 agerer som Din Forsyning, holder efterfølgende korte præsentationer af deres respektive virksomhed. Virksomhedspræsentationerne bliver suppleret fra Trefor, Middelfart Spildevand samt Fredericia Spildevand & Energi, der ligeledes deltager i workshoppen. Efter præsentationerne deles deltagerne op i grupper og besvarer de fem spørgsmål som delprojektgruppen har udarbejdet til workshoppen. Herefter præsenteres og diskuteres de respektive besvarelser og resultater i plenum. Afslutningsvist har der været yderligere mulighed for erfaringsudveksling og vidensdeling i delprojektgruppen samt i efterfølgende kontakt til forsyningsvirksomhederne i SEP Sydjylland. Program Her er programmet for workshoppen, der blev holdt den 26. juni 2014, kl. 12:00-16:00 på Jels Motel & Sportscenter, Ørstedvej 10, Jels, 6630 Rødding. 12.00 Frokost 12.30 Velkomst ved Vejen Kommune 12.35 Hvad er Strategisk Energiplanlægning? Ved Helle Knudsen, Region Syddanmark 12.45 Omstilling til vedvarende energi i Danmark og udfordringerne Ved Jørgen Krarup, Energinet.dk 13.05 Hvordan passer vandsektoren ind i fremtidens energisammensætning? Ved Ole Damm, SE Big Blue 13.25 Udviklingsprojekter for energibesparelser og energiproduktion i vandsektoren Ved Ole Johnsen, Billund Vand A/S 13.45 PAUSE 13.55 Varde Forsyning A/S 14.00 Billund Vand A/S 14.05 Esbjerg Forsyning A/S 14.10 Vejen Forsyning A/S 14.15 Tønder Forsyning A/S 14.20 Sønderborg Forsyning A/S 14.30 Gruppearbejde 15.20 Opsamling 15.50 Det videre forløb ved Vejen Kommune 16.00 Afslutning Energiproduktion, der sker på basis af spildevand, udgør et område der forventes rigtig meget fokus på de kommende år. Således spiller udnyttelsen af spildevandets energiindhold til produktion af biogas samt integrationen med smart grid en vigtig rolle og hører til de udviklingsområder, der skal arbejdes mest med i vandsektoren i den kommende tid. 5
6
Oplæg Velkomst Efter frokost bød Vejen Kommune velkommen til dagen. Helle Knudsen - hvad er Strategisk Energiplanlægning? Helle Knudsen fra Region Syddanmark fortalte i sit oplæg om baggrunden og formålet med strategisk energiplanlægning. Det forventede output er ikke, at de deltagende får en fælles plan, men at man anvender fælles metoder og værktøjer til strategisk energiplanlægning, som muliggør sammenligninger på tværs af kommuner og forsyningsselskaber Fælles kortlægning af baseline Fælles scenarieudvikling Fælles erfarings- og videndeling gennem eksempelvis workshops og energicamps Projektets tematiske workshops bidrager til kompetenceudvikling og videndeling blandt de deltagende aktører. Jørgen Krarup - Omstilling til vedvarende energi i Danmark og udfordringerne Jørgen Krarup fra Energinet.dk oplyste om målene vi stræber efter: 2020: Halvdelen af klassisk elforbrug dækkes af vind 2030: Kul udfases fra de centrale kraftværker 2035: El- og varmeforsyningen dækkes af vedvarende energi 2050: Hele energiforsyningen dækkes af vedvarende energi. Udgangspunktet er, at der skal ske en reduktion af forbruget af energi. Energinet.dk har analyseret på muligheder for løsninger. Der blev henvist til Energistyrelsens rapport om Energiscenarier frem mod 2020, 2035 og 2050 med analyser med de fire fossilfrie spor: vindsporet, biomassesporet, biomasse+ sporet og brintsporet. De energimæssige udfordringer udgøres af, at der skal ske en systemintegration mellem el/gas/fjernvarme og biofuelsystemerne. Ole Damm - Hvordan passer vandsektoren ind i fremtidens energisammensætning? Ole Damm fra SE Big Blue ridser målene fra Energiaftalen fra marts 2012 op og pointerer, at energisystemet nu går fra at være centralt til at bestå af decentrale anlæg. Det er nødvendigt at gå fra 25% til 50% vindkraft på 8 år. Inden for en kort årrække skal energisystemet omlægges til at være meget mere energieffektivt og baseres på vedvarende energikilder. Omstillingen skal ske så omkostningseffektivt som muligt, så der kan sikres energiforsyning til lavest mulige priser for virksomheder og forbrugere. Det forventes af fremtidens energisystem anno 2050, at systemet er meget fleksibelt, og akkumulering af energi bliver en vigtig parameter. Ole nævnte eksempler som varmeindhold i vand, døgnvariation i pris og effekt i nettet og opfordrede til at tænke på tværs af kommunegrænser. Ole Johnsen - Udviklingsprojekter for energibesparelser og energiproduktion i vandsektoren Ole Johnsen fra Billund Vand A/S. Se oplægget i næste afsnit. Forsyningsselskabernes oplæg samt opfølgende oplysninger Mange forsyningsselskaber havde forberedt oplæg til dagen og flere selskaber gav spontant oplæg på workshoppen. Undervejs fik oplægsholderne spørgsmål og kommentarer, og der var god erfaringsudveksling og sparring mellem de deltagende på workshoppen. Flere oplægsholdere har efter workshoppen givet supplerende oplysninger om planer og projekter og flere forsyninger, som ikke holdt oplæg, har efterfølgende sendt skriftlige bidrag til samarbejdet om energieffektiviseringer i vandsektoren. Hovedbudskaber til strategisk energiplanlægning er effektivitet, fleksibilitet og robusthed. I forhold til vandsektoren opfordrede Jørgen Krarup vandsektoren til at vise vejen med hensyn til energieffektvisering samt om muligt i fremtiden at tilbyde fleksibilitet til det samlede energisystem. Med hensyn til varmeforsyningen kom et forslag om eldrevne varmepumper på spildevand, især til temperaturløft i ydernettet. Endelig kan lokal efterspørgsel på biogas til transportflåden være afgørende i forhold til at drive en produktion. Alt i alt skal der fokuseres på sammenhæng i energisystemet, hvor grundvilkårene er biomasseressourcen, vindregimet og effektivitetskravet. Du kan læse mere om emnet i rapporten Centrale pointer til brug ved kommunale/regionale projekter om strategisk energiplanlægning der er udgivet af Energinet.dk den 24. februar 2014. 7
Esbjerg Forsyning A/S Varde Forsyning A/S 1 Planer og projekter Drikkevand Elforbruget var i 2013 på ca. 768.000 KWh, og der er opnået en elbesparelse på 100.000 KWh i forhold til 2011. besparelsen er opnået ved optimering af filterskyl, optimering på styring af trykforøgere samt ved udskiftning af pumper. Fremtidige tiltag omfatter et nyt SRO-anlæg, IGSS, som er under test og implementering. Desuden udarbejdelse af KPI-er. Spildevand Elforbrug var i 2012 på ca. 4.100.000 KWh. Der er på Varde renseanlæg arbejdet med bundbeluftning og monteret frekvensomformere på flere omrørere og foretaget ændring af styringen samt etableret online måleudstyr. Endvidere er der gennemført ventilations- og varmeoptimering af renseanlæg, og optimeret gennerelle styringer af processerne på renseanlæggene. Der er gennemført sammenkobling af trykledninger og udskiftning af vakuumpumper i vakuumkloakeret sommerhusområde. Endelig er der udskiftet styringer og foretaget optimering af driften på pumpestationerne. Der er fremtidsplaner om optimering af processer, styringer og SRO-anlæg og test med frekvensstyring af rotorer. Der beregnes på nye muligheder for sammenkobling af trykledninger, ligesom der er opmærksomhed på, at separatkloakering medfører, at der pumpes så lidt vand som muligt. Endvidere bruges data fra pumpestationer aktivt. Samtidig vil der ske et intensiveret systematisk vedligehold og et løft af medarbejdernes kompetencer inden for renseog pumpeteknologi. Desuden udarbejdelse af KPI-er. Efter workshoppens afholdelse er oplyst, at der nu arbejdes med vinter og sommerdrift i sommerhusområder hvad angår afledning af spildevand til renseanlæg, med store energibesparelser til følge. Endelig har et større kendskab til biologien i renseanlægget nedsat forbruget af fosforfældningsmiddel på renseanlæg og medført en besparelse på 40.000 kr. 1 Varde Forsyning A/S og Esbjerg Forsyning A/S er per 2. marts 2015 fusioneret til Din Forsyning A/S. 8
Billund Vand A/S Billund Vand A/S Planer og projekter Billund BioRefinery fordobler energiproduktionen. Det nye anlæg vil spare 2.000 tons CO2 årligt mere end belastningen. Der produceres NPK gødning til landbruget. En fordoblet produktion betyder: En biogasproduktion på 2,5 mio. m 3 /år Strøm til nettet på 6 GWh - ca. 1400 boligers årlige elforbrug Varme til Grindsted by på 2,5 GWh - ca. 400 boligers årlige varmeforbrug Varme til processer og bygninger på 2,6 GWh Ole Johnsen pointerer, at det ikke længere skal koste noget at rense spildevand. Der er masser af kulstof i spildevand, hvilket medfører, at der kan laves energi. Det samlede projekt har et budget på 72 mio. kroner og består af mange forskellige delprojekter. Investeringen er afskrevet inden for 10 år, dels gennem besparelser på el og dels via øget produktion af CO 2 -neutral el og varme fra biogas. Der er indtil videre solgt energibesparelser på ca. 1.820 MWh/år - som opnås gennem Billund BioRefinery. Besparelserne fordeler sig på: STAR - styring og regulering på renseanlæg på ca. 300 MWh Bundbeluftning på ca. 520 MWh Exelys og rådnetank på ca. 1.000 MW Herudover arbejdes løbende med mindre energibesparelser i form af små investeringer til belysning, varmeforsyning mv., svarende til ca. 30 MWh/år. Billund BioRefinery udgør fremtidens renseanlæg, der ikke længere er et energiforbrugende renseanlæg, men et energiproducerende renseanlæg. Med udvidelsen og byggeriet produceres dobbelt så meget energi (el og varme) som hele Billund Vand anvender til spildevandstransport, - rensning og drikkevandsproduktion i dag. I fremtiden vil alle større renseanlæg blive energiproducenter. 9
Esbjerg Forsyning A/S Esbjerg Forsyning A/S 2 Planer og projekter Tiltag i forhold til energieffektiviseringer hidtil og i fremtiden inden for drikkevand omfatter: Jævn produktion Pumpeoptimering Optimering af styring Nyt Esbjerg Vandværk Solcelleanlæg Smart grid Tilsvarende indenfor spildevand: Procesoptimering Pumpeoptimering Optimering af beluftere og omrørere Centralisering af rensningsanlæg Optimering af biogasproduktion og dermed elproduktionen (Smart Grid) Specielt kan fremhæves centralisering til tre renseanlæg med pumpning fra oplandet samt at biogasproduktionen ved hydrolyse optimeres. 2 Esbjerg Forsyning A/S og Varde Forsyning A/S er per 2. marts 2015 fusioneret til Din Forsyning A/S. 10
Vejen Forsyning A/S Vejen Forsyning A/S Planer og projekter Vejen Forsyning A/S har arbejdet med følgende tiltag: Omrørere Belufterstyring Varmeforbruget vedrørende pumpestationer Udskiftning af ældre indløbspumper til nye og mere energirigtige pumper. Vejen Forsyning A/S påtænker at undersøge følgende nærmere: Vekselvarmer/udnyttelse af varme i spildevandet Udskifte elvarme til varmepumper i pumpestationerne under frostfri dybde. Det blev desuden oplyst, at her reduceres fra 9 til 4 renseanlæg. Efter workshoppen er oplyst, at der udover ovenstående er fokus på data for pumpestationer samt yderligere optimeringer. 11
Tønder Forsyning A/S Planer og projekter Gennemførte tiltag inden for energieffektivisering ved drikke- og spildevand: Renoverede renseanlæg (Tønder og Skærbæk) med henblik på energibesparelse Frekvensregulerede pumpestationer med mulighed for tilbagestyring Nye vandværker i Tønder, Løgumkloster og Højer med energibesparende pumpedrift Fremtidige tiltag Reduktion af nuværende 18 renseanlæg til 3-4 anlæg Renovering af Løgumkloster renseanlæg med henblik på størst mulig energibesparelse Strategisk målstyring med henblik på at optimere driften ved Tønder Forsyning Renseanlæggene er pt. for små til at der kan produceres biogas. I oplægget blev det betonet, at det store, flade areal medfører meget pumpearbejde. Her arbejder forsyningen med SRO. Efter workshoppen er desuden nævnt, at der er igangværende tiltag på optimering af energiforbrug ved transport af spildevand og på et renseanlæg er der regnet på, om det kunne betale sig at udskifte overfladebeluftning ud til et mere effektivt bundbeluftningssystem, men det viste sig ikke at være økonomisk rentabel. 12
Sønderborg Forsyning A/S (Sonfor) Planer og projekter Sønderborg Forsyning A/S har arbejdet med følgende tiltag: Sonfor planlægger at opføre et nyt vandværk i Gråsten Højdebeholder, der sænker trykket og således mindsker brud Billigst muligt, men der tages hensyn til energibesparelser Kompressorer, der leverer ilt til vandet leverer tilmed en del overskudsvarme, der skal anvendes til at opvarme andre rum i bygningen via en varmepumpe Har sparet 47% de sidste syv år (vandværker) Intern workshop med energioptimering som et af fem emner Potentiale hos renseanlæg og pumpestationer Halv hastighed på pumper (problemer med snavs mv. skal testes) Forskellige pumper benyttes for at spare på elprisen Pumpe 1 og så 2, i stedet for at skrue op for den ene Ovenstående virksomhedspræsentationer blev suppleret fra Trefor, Middelfart Spildevand samt Fredericia Spildevand & Energi, der ligeledes deltog i workshoppen. 13
Gruppearbejde Delprojektets resultat udgør et bidrag til det samlede projekts fælles platform. Der er gennem videns- og erfaringsudveksling opnået en højere grad af fælles forståelse for udfordringer og løsninger i forhold til en sammenhængende regional indsats. Mere konkret er der opnået følgende erkendelser og konklusioner gennem deltagelsen i gruppearbejdet på workshoppen: De lavt hængende frugter er taget i de store forsyninger, men der kan godt være nogen i de mindre forsyninger. Styring, regulering og overvågning, SRO, kan give besparelser. Elforbrug og elproduktion kan optimeres, og det kan gøres smart. Endelig afhænger rigtig meget af borgernes adfærd. Gruppe 1: Hvad er de største problemer i forhold til energieffektiviseringer i vandsektoren? Elafgiften er for høj De lavt hængende frugter er typisk taget Forsyningssikkerhed; bedre kvalitet og overvågning giver et større elforbrug Mange forsyninger er placeret for decentrale Manglende kendskab til, hvor i systemet besparelserne ligger Hvad skal der optimeres efter: Laveste energiforbrug Grønneste el Laveste pris Bedste produktkvalitet Det er svært at påvirke borgernes adfærd. Manglende samarbejde på tværs af selskaberne inden for: Naturgas, fjernvarme, affald, biogas, el, erhverv, vand og spildevand. Gruppe 2: Kan en bedre SRO-styring give energibesparelser? Ja, Det kan optimere tryk og pumpestyring Med nøgletal kan der laves en bedre energibalance Med energibalancen kan evt. overskudsvarme i nogle processen udnyttes Gruppe 3: Er der i vandsektoren energibesparelser, der som lavt hængende frugter giver hurtig tilbagebetaling? Ja, i et vist omfang. SRO Nye pumper Onlinemålere/-sensorer Bedre overordnede investeringsprogrammer Gruppe 4: Kan der etableres ny eller optimeres på eks. elproduktion? Koncentration/sammenlægning af små anlæg giver mere varme, der kan bruges til elproduktion Mere effektive generatorer Husstandsvindmøller Solceller Afgiftssystemet/motivation. Gruppe 5: Kan en del af el forbruget/elproduktionen forskydes hen over døgnet (smart grid)? Volumen er afgørende Teknisk muligt (infrastrukturen skal være i orden) Prisvariation er nødvendig, ellers kan det ikke svare sig Pumpedriften kan gøres smart Renseanlæg kan drives smart Effektregulering kræves. Hvis vindhastigheden falder, så møllerne producerer mindre strøm, er det billigere at reducere elforbruget, ved f.eks. midlertidigt at slukke for et rensningsanlæg, end at starte produktionen op på et kraftværk Flere målepunkter kræves 14
Perspektivering Som det også fremgik af workshoppen har vandsektoren efterhånden i en del år arbejdet intensivt og målrettet med besparelser af energiforbruget samt etablering af produktionskapacitet. I 2007 indgik DANVA på vegne af vandsektoren en aftale med Energisparefonden om at reducere elforbruget med 25 procent over årene 2008-2012. Rigtig mange tiltag og forsøg blev gennemført i denne forbindelse og mange gode idéer og erfaringer kan stadig ses på www.energibesparelser-vand.dk. Energibesparelser har stadig meget stor fokus i vandsektoren, bl.a. idet energiomkostninger udgør direkte driftsomkostninger som vandselskaberne i dag reguleres strengt på. Denne fokus ses også af de mange udviklingsprojekter, der igangsættes via VTU-fonden (Vandteknologiens Udviklingsfond) og de mange konkrete tiltag, som arbejdes med i alle større vandselskaber. Produktion af energi, især på basis af spildevand, er områder der forventes rigtig meget af både i Danmark og i udlandet i disse år. Spildevandets energiindhold udnyttes allerede mange steder til produktion af biogas, men dette kan optimeres væsentligt i de kommende år, forventes det. Dette samt mulig integration med smart grid er nok de udviklingsområder, der skal arbejdes mest med i vandsektoren i den kommende tid. Fra vandsektoren ses kommuners/regioners rolle mest i forhold til myndighedsrollen på energiområdet og i mindre grad i forhold til konkrete tiltag og projekter. Workshoppen har dog vist at lokal erfaringsudveksling på dette område bestemt er gavnlig og inspirerende. 15
Sønderborg Kommune Rådhustorvet 10 6400 Sønderborg T 88 72 64 00 www.sonderborgkommune.dk 06.2015 Kommunikation