DGF Gastekniske Dage 2014 Præsentation af Hybrid teknologi til små og store anlæg Af: Brian Nielsen PRM Robert Bosch A/S 1
Hybridteknologi HYBRID betyder sammensmeltning af 2 eller flere teknologier Mest kendt er HYBRIDBILEN, som er en kombination af en el og en diesel bil Formålet med Hybridteknologien er: Mere økonomisk og effektiv opvarmning med tilskud af VE opvarmningsprodukter Mere miljøbevist opvarmning via drift med VE opvarmningsprodukter Med Hybridteknologi er det muligt at lave grønne løsninger med hurtig tilbagebetalingstider og store økonomiske-/miljø gevinster i systemløsningens levetid Hybridprodukter arbejder sammen i intelligent synergi indenfor deres optimale driftsbetingelser. Hybriddesignet skal stemme overens med slutkundens ønske om tilbagebetalingstid og miljøgevinst kontra investering 2
Standard opbygning m. gaskedel (rum opvarmning) Udeføler Kondenserende gaskedel Klima s tyring FW120 Varmesystem 3
Hydraulisk belastningshybrid Udeføler Kondenserende gaskedel L/V e lle r jordvp 4
SMART Hybrid El P ris CO 2 Gas P ris CO 2 Udeføler 6 kw luft/vand varmepumpe Kondenserende gaskedel Energy manager 5
L/V virkningsgrad graf 15⁰ude fremløb 45⁰ Afgiven energi I varme 8 kw COP 4 15⁰ude fremløb 45⁰ Tilfø rt e ne rgi I e l 2 kw 6
L/V virkningsgrad graf -5⁰ude fremløb 55⁰ Afgiven energi I varme 4,8 kw COP 1,92-5⁰ude fremløb 55⁰ Tilfø rt e ne rgi I e l 2,5 kw 7
Varighedskurve for udetemperatur 10 års gennemsnit 500 450 400 350 300 Ingen varme Sommer udkoblet Boligen opvarmes med luft/vand varmepumpen Opvarmning med en kombination af luft/vand varmpumpen og gaskedlen 250 200 150 Opvarmning med gaskedlen Timer 100 50 0 >20 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12 Udetemperatur 8
Energifordeling på en standard bolig 20.000 kwh kwt 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 Luft/vand varmepumpe opvarmer returvandet op til ca. 50⁰C, hvorefter gaskedlen opvarmer op til set punkt 3.400 kwh ligger i dette område. (17 % delt mellem el og gas) 6 kw luft/vand varmepumpe kan klare varmeforbruget alene. Effekt behovet ved 0 grader udetemperatur er ca. 4 kw. Fremløb er ca. 50 grader. 14.500 kwh bliver brugt i dette område. (73 %) SCOP 3,3 3,5 Gaskedel opvarmer alene. Udetemperaturen er så kold at varmepumpen ikke kan klare fremløbstemperaturen. 2.100 kwh ligger i dette område. (10 %) 200 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12 udetemperatur 20.000 kwh opvarmning fordelt på udetemperatur (standard år) 9
Energipriser for gas, el og el med nedsat elafgift Pris pr. kwh for kondenserende gaskedel 100 % årsvirkningsgrad N-gas kr. Pris pr. kwh 8,25 kr. kr. 0,75 8,50 kr. kr. 0,77 8,75 kr. kr. 0,79 9,00 kr. kr. 0,82 9,25 kr. kr. 0,84 9,50 kr. kr. 0,86 9,75 kr. kr. 0,89 10,00 kr. kr. 0,91 El pris kwh Pris pr. kwh for VP el pris uden reduceret energiafgift (0,52 kr.) COP Pris pr. kwh kr. 2,05 2,8 kr. 0,73 kr. 2,05 3,0 kr. 0,68 kr. 2,05 3,2 kr. 0,64 kr. 2,15 2,8 kr. 0,77 kr. 2,15 3,0 kr. 0,72 kr. 2,15 3,2 kr. 0,67 kr. 2,25 2,8 kr. 0,80 kr. 2,25 3,0 kr. 0,75 kr. 2,25 3,2 kr. 0,70 El pris kwh Pris pr. kwh for VP el pris med reduceret energiafgift (0,52 kr.) COP Pris pr. kwh kr. 1,53 2,8 kr. 0,55 kr. 1,53 3,0 kr. 0,51 kr. 1,53 3,2 kr. 0,48 kr. 1,63 2,8 kr. 0,58 kr. 1,63 3,0 kr. 0,54 kr. 1,63 3,2 kr. 0,51 kr. 1,73 2,8 kr. 0,62 kr. 1,73 3,0 kr. 0,58 kr. 1,73 3,2 kr. 0,54 10
Reduceret elafgift til hybrid, ja eller nej? Du ka n få ne dsæ tte ls e n e l a fgift hvis din bolig e r re gis tre re t i BBR s om e l opvarmet. Elvarme skal være den primære opvarmingsform Afgift reduktion er på ca. 52 øre inkl. moms, og gæ lder for alt forbrug over 4.000 kwh BBR æ ndringen er den lokales kommunes opgave og pligt. El installation skal være registreret hos elselskabet som anvendt til opvarmning Producenten -/ installatøren skal kunne dokumentere at største delen af opvarmningen kommer fra varmepumpen, da skal kommunen æ ndre BBR til el opvarmet som primæ r og naturgas som sekundæ re varmekilde. Der er lige nu usikkerhed om termen opvarmningsform dækker rumopvarmning eller rumopvarmning + varmt brugsvand! Dette er ikke et problem hvis varmepumpen kan dække 50,1 % af hele energiforbruget. 11
Bosch beregningsprogram for Hybrid til DK 12
Fjernvarme, gaskedel eller hybrid?? Bolig med årligt netto energiforbrug på 2.400 m 3 svarende til 26,4 MW Eksisterende kedel med virkningsgrad på 80 % ( 3.000 m 3 ) 25.650 kr. Gentofte fjernvarme HMN Naturgas SMART Hybrid Investering I varmekilde (inkl. moms) 36.000 kr. 38.000 kr. 85.000 kr. Ne dlæ gning a f gas s tik 6.900 kr. 0 kr. 0 kr. Samlet investering uden tilskud 42.900 kr. 38.000 kr. 85.000 kr. Tils kudsmulighe de r 5.100 kr. 3.000 kr. 11.000 kr. Investering inkl. moms 37.800 kr. 35.000 kr. 74.000 kr. Årlige udgifter til opvarmning nyt system 19.272 kr. 20.520 kr. 15.419 kr. Besparelse kontra eksisterende system 6.378 kr. 5.130 kr. 10.231 kr. S impel tilbagebe ta lingstid 5,9 år 6,8 år 6,5 å r. Levetidsbesparelse kontra eksisterende system (15 år udgifter i nutidsværdi) 95.670 kr. 76.950 kr. 153.465 kr. 13
Fjernvarme, gaskedel eller hybrid?? Bolig med årligt energiforbrug på netto 2.400 m 3 svarende til 26,4 MW Gentofte fjernvarme HMN Naturgas SMART Hybrid Fjernvarme mw 26,4 mw - - Naturgas m3-2.400 m 3 709 m 3 Ele ktricite t i kwh - - 5.850 kwh Gratis og afgiftsfrit naturenergi - - 12.751 kwh Ca. 48 % af energien kommer fra naturen på SMART hybriden. Det betyder at kunder med hybridløsninger kan forvente ca. halv så stor prisstigninger på energien som kunder men en gaskedel eller fjernvarme. Ligeledes giver Hybrid løsningen med 2 energikilder en større fleksibilitet i forhold prisændringer 14
Case: Superoptimering af Nørrelundparken Med økonomisk støtte fra Energistyrelsen har Bosch og samarbejdspartner designet et hybrid system som optimere driften af den kondenserende gaskedel samt varmepumpen. Ejendommen har decentrale varmtvandsprodukt hvilket medfører at fremløbet aldrig kommer under ca. 60⁰C hele året. Systemet er opbygget af: Kondenserende gaskedel på 310 kw med moduleringsområde 1-7 Virkningsgrad konstant mellem 105 109 % 42 kw jordvarmepumpe med konstant fremløb på ca. 53 ⁰C SCOP på ca. 3,2 til 3,5 15
Case: Superoptimering af Nørrelundparken 16
Case: Superoptimering af Nørrelundparken Nuværende konklusion varmepumpe Forventet driftstimer ca. 4.500 til 6.000 årligt Forventet SCOP 3,3 ved konstant 53⁰C fremløb fra varmpumpen El forbrug til varmepumpen søndag den 21. marts COP 3,2 varmepris 0,474 øre pr. kwh Bosch 42 kw jordvarmepumpe med 500 liter buffer 17
Case: Superoptimering af Nørrelundparken Nuværende konklusion gaskedel Moduleringsområde 1-7 (41 290 kw) Gennemsnitlig røggastemperatur 18 ⁰C Virkningsgrad > 108 % Virkningsgrad gevinst ca. 4-6 % point Røggastemperatur søndag 21. marts Højeste røggastemperatur 25,3⁰C Virkningsgrad >108 % - 0,566 øre pr. kwh Bosch (Buderus) 310 kw fuld kondenserende gaskedel Røggas temperatur 1 8 ⁰C 18
Spørgsmål til Hybrid løsninger 19