IDA Energi Østjylland Find os på
Lidt om IDA Energi Østjylland Vi er frivillige energientusiaster, der laver arrangementer så som: Besøg på Barsebäck, Affaldvarme, Studstrupværket, Horsens og Bånlev biogasanlæg, Fyraftensarrangementer om gasfærger, energirenovering, varmepumper etc. Hvad kan I forvente? 8-10 fyraftensarrangementer per år 4-6 ekskursioner per år Find os på www.ida.dk og.? Tilmeld jer vores nyhedsbrev ved af skrive til Helle Ekstrøm: hek@ida.dk Vi glæder os til at se jer! Find os på
Udgangspunkt for aftenens oplæg http://energinet.dk/da/el/sider/elsystemet-ligenu.aspx Find os på
Udgangspunkt for aftenens oplæg Elproduktion fra vind i DK: Find os på
Udgangspunkt for aftenens oplæg Import og eksport af el i DK, 2013 Find os på
Velkommen Find os på
Indsatser og koncepter for et fremtidigt, konkurrencedygtigt VE-system IDA Energi Østjylland 2015-03-09 Anders Bavnhøj Hansen Energinet.dk, afdeling for energianalyse
Energiforligs-analyserne viser flere retninger Scenarier El-analyse Idag Brutto brændsels-forbrug 2050 Gas-analyse Samf. øk. omkostning Vind-scenariet har høj energiforsyningssikkerhed og bæredygtighed, men langsigtet ca. 8% dyrere end fossil reference Særligt er systemomkostninger til netforstærkning, elspidslast, systembalancering og biogas/biobrændstoffer fordyrende Arbejdet beskriver et videre fokus på systemmæssige koncepter (relateret el og gas) der reducerer disse ekstraomkostninger og styrker forsyningssikkerhed 2015-03-09 8
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 $/barrel Energisystemet vurderes ift. samlet performance Energiressource Energisystem Energitjeneste Vind Sol Biomasse Naturgas Olie Kul Osv 160, Historisk oliepris 140, 120, 100, 80, 60, 40, 20, 0, Import el Vind Bølge Bio, affald mv. Kul Naturg Olie Import Bio Ethanol EL Gas Kraftvarme Anaerob El-system Fjern- og blokvarme systemer Gas Gas-systemer (metan/syntesegas/h2) Gaslagre Elektrolyse Varme Flytransport Gasbehandling Central varmep. Decentral varmep. Termisk forgasnin Flyd. brændstoffer Flydende brændstoffer (Benzin, Diesel, Metanol, DME etc.) Varmep Kedel EV ICE/FC Export el El-proces lys, it, køl Bygn opvarmn. Sol- Procesvarme Vejtransport Banetransport Søtransport Opvarmning Procesvarme Køling Lys, it Transport Bæredygtig ressourceanvendelse Integreret energisystem Robust og effektivt (økonomisk og energimæssigt) Minimerede og stabile omkostninger (betalbar forsyning) Systemets evalueres i analysen i forhold til den samlede performance Sandsynlighed for, at der er energitjenester til rådighed til konkurrencedygtige priser, når de efterspørges af forbrugeren uden at Danmark bringes i et uhensigtsmæssigt afhængigheds-forhold til andre lande. Systemets evne til at dæmpe stød på ressourcesiden i forhold til omkostninger til energitjenester (lave -faktorer) PrisInklRisikoAfdækning = PrisExclRisikoAfdækning + Pris-sikring = EtjPris + n x (RessourcePrisSikret RessourcePrisSpot) 2015-03-09 9
VE-el ressourcer i DK (mængde og cost of energy for 2030 excl. integration) Landvind Bio-KV Beregnet ved 4% diskontering og teknologidata-katalog 2014/2015 For sol er ikke vist barmarks anlæg. 2015-03-09 10
Vækst i energitjenester transporten vokser! Proces varmepumper Fjernvarme Overskudsvarme Sektorer med stort brændstof-behov 2015-03-09 11
VEgas pris (DKK/GJ) excl. rensning og opgradering Ressourcer og omkostninger til brændstoffer (2030 hvis alt biomasse allokeres til brændstoffer) 200 Bruges i dag primært til varme og kraftvarme 180 160 140 Marg. bio mv. Gylle mv. Elektrolyse (power 2 gas) Gasolie + CO2 (2035) 120 100 80 60 40 Halm Affald Energiafgrøder Træ 2050 2035 Forbrug af brændstof (gas+flydende) 2013 Naturgas + CO2 (2035) 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Brændstof produktion (PJ) 2015-03-09 12
Energitab*1 (TWh) Energieffektivitet i system Import el El-system Export el 70 60 50 Energitab (exergi) i højeffektivt system Vind Bio Gas Kraftvarme Elektrolyse Central varmep. Decentral varmep. El-proces lys, it, køl 40 Bølge Bio, affald mv. Kul Naturg Ethanol Anaerob Fjern- og blokvarme systemer Gasbehandling Gas-systemer (metan/syntesegas/h2) Termisk forgasnin Varmep Kedel EV ICE/FC Bygn opvarmn. Sol- Procesvarme Vejtransport Banetransport 30 20 10 0 El/FV prod Ind. opv. FuelProd Procesv Transport El-tab Olie Import Gaslagre Flydende brændstoffer (Benzin, Diesel, Metanol, DME etc.) Søtransport Flytransport 2013 2035 2050 Øget energieffektivitet -> Fra 80-60 TWh el -> mindre dyr havvind 2015-03-09 13
Analyse af 10 års vind/sol data for DK og Nordeuropa - Hvor stor effekt, hvor længe ad gangen og hvor ofte? 8 Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug Maksimale gennemsnitlige residualforbrug i sammenhængende perioder af forskellige længder. 7 6 5 GW 4 3 2 1 1 uge med lav vind/sol og meget elforbrug Forbrug Landvind Havvind Kystnære Sol 0 12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 00 Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12 Residualforbrug = Forbrug Vind Sol ( Bølge) Worst case analyseret for forskellige intervaller over 10 års vind/sol periode. Hvis fleksibelt elforbrug realiseres ligger særlig udfordring omkring 0,5-3 dage i perioder næsten uden vind I disse særlige perioder har lande i større afstand, N, UK, NL ledig kapacitet 2015-03-09 14
Vindkraft i NordEuropa i uge med Worst case i DK On 12/12 kl. 24.00 0,00 0,14 0,14 0,33 0,33 0,55 0,55 0,81 0,81 1,00 + 1 dag + 2 dage + 3 dage + 4 dage + 5 dage + 6 dage + 7 dage 8 7 6 5 GW 4 3 2 Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug Forbrug Landvind Havvind Kystnære Sol 1 0 12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 00 Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12 Andel af effekt 0-0,14 0,14-0,33 0,33-0,55 0,55-0,81 0,81-1 2015-03-09 15
Fleksibelt elforbrug til balancering og netreserve Fleksibelt elforbrug i 2035 typisk over 1500 MW Fleksibelt elforbrug som netreserve kan øge udnyttelsen af transmission Vind+Sol (blå) Samlet elforbrug (rød) Fleksibelt elforbrug som netreserve -heraf fleksibelt elforbrug (grøn) Fleksibelt elforbrug kan potentielt dække behov Simuleret behov for regulerkraft (5 min interval) DK1 Det fleksible elforbrug i 2035 er stort. Anvendelsen er analyseret i forhold til: - Regulerkraftydelser - Supplerende netreserve i transmission. Som netreserve kan behov for traditionel netreserve reduceres, og udnyttelsen af nettet derved øges. Foreløbige vurderinger af fleksibelt forbrug som netreserve gennemført. Behov for videre analyser og vurderinger af forskellige principper 2015-03-09 16
Samspil mellem overordnet og lokale gasnet 8 Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug 7 6 5 GW 4 3 2 Uge med lav vindkraft Forbrug Landvind Havvind Kystnære Sol 1 0 12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 00 Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12 2015-03-09 17
2014 2015-03-09 18
2035 scenarie fossilfri el og varme 2015-03-09 19
2050 2015-03-09 20
Lagerkapacitet i energisystemet Scenarie 2035 2,3 TWh Gaslagre (11 TWh metan-gas) vist som el input ved Power-to-gas Udlandsforbindelser årlig akkumuleret case 2035 (2,3 TWh) Fjernvarme m. lager Individuel varmep. El- og plugin hybrid case 2035 Fjernvarme med ekstra sæsonlagre 2015-03-09 21
Forskning Demonstration - Implementering 2015-03-09 22
Tak for opmærksomheden 2015-03-09 23
INDPASNING AF VINDKRAFT I FJERNVARMESEKTOREN NINA DETLEFSEN, GRØN ENERGI
FJERNVARMENS ROLLE I DEN GRØNNE OMSTILLING Integration mellem varmesystem og elsystem Kraftvarmen bidrager når der mangler vindkraft Varmepumper/el-patroner udnytter el ved lave priser Kommer kun til at ske hvis Fjernvarmen er konkurrencedygtig overfor individuelle alternativer Kraftvarmen producerer billigere varme end andre varmeproduktions alternativer
LIDT STATISTIK FOR ELPRODUKTION OG PRISER
EL TIL VARME (LAVE ELPRISER) OG KV TIL EL (HØJE PRISER)
FJERNVARMEN VERSUS INDIVIDUELLE ALTERNATIVER
Tusinder kr. VARMEPRISER Varmepriser inkl. moms for 2014 Acontopriser 376 værker (18,1 MWh 130 m 2 standardhus) Fjernvarmepris Individuel olie Individuel N-gas 50 40 30 20 10 0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Antal værker i %
Tusinder kr. VARMEPRISER Varmepriser inkl. moms for 2014 Acontopriser 376 værker (18,1 MWh 130 m 2 standardhus) Fjernvarmepris Individuel olie Individuel N-gas Fjv pris uden grundbeløb 50 40 30 20 10 0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Antal værker i %
KRAFTVARMENS KONKURRENCE VILKÅR
PRODUKTIONSMULIGHEDER
Antal MW-varme STATUS FOR STORE ELDREVNE VARMEPUMPER I FJERNVARMEFORSYNINGEN 5 4 3 2 1 0 Eldrevne varmepumper i fjernvarmesystemerne 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Antal Samlet varmeydelse (MW):
MW-varme STATUS FOR STORE ELDREVNE VARMEPUMPER I FJERNVARMEFORSYNINGEN 600 500 400 300 200 555,6 100 0 16,7 I alt (i dag) ENS 2020 I Energistyrelsens Fjernvarmeanalyse er der beregnet en fjernvarmeproduktion fra varmepumper på ca. 10 PJ i 2020 (Figur 16). Jeg har forudsat en driftstid på 5.000 timer pr. år, hvilket svarer til en varmeydelse på 555,6 MW.
PRODUKTIONSMULIGHEDER - NETTOAFREGNING VP via el VP drives af KV Kun KV
VARMEPUMPENS PRODUKTIONSOMKOSTNINGER
PRODUKTIONSMULIGHEDER - VÆK MED PSO + VP TÆLLER SOM ENERGISPAREINDSATS + LAVE ELTARIFFER
PRODUKTIONSMULIGHEDER - VÆK MED PSO + VP TÆLLER SOM ENERGISPAREINDSATS + LAVE ELTARIFFER Max pris i forhold til individuel opvarmning Biomassekedel
FJERNVARMENS ROLLE I DEN GRØNNE OMSTILLING Integration mellem varmesystem og elsystem Kraftvarmen bidrager når der mangler vindkraft Varmepumper/el-patroner udnytter el ved lave priser Kommer kun til at ske hvis Fjernvarmen er konkurrencedygtig overfor individuelle alternativer Kraftvarmen producerer billigere varme end andre varmeproduktions alternativer
Tak for ordet Grøn Energi Fjernvarmens udviklings- og analyseenhed For yderligere informationer kontakt senioranalytiker Nina Detlefsen på telefon 24 620 820. Grøn Energi, Merkurvej 7, 6000 Kolding
Produktion af syntetiske brændstoffer Professor Per Møller Danmarks Tekniske Universitet DTU-MEK
Paul Sabatier var en fransk kemiker, der i 1912 modtog Nobelprisen i kemi for katalyse i organisk kemi I 1900 opdagede han, at umættede organiske forbindelser kan optage brint, når de ledes over en nikkelkatalysator. Senere fandt han, at man med brint og bestemte katalysatorer kan omdanne carbonoxid (kulilte) til methan, nitrobenzen til anilin og acetone til propanol.
. Paul Sabatier var en fransk kemiker, der i 1912 modtog Nobelprisen i kemi for katalyse i organisk kemi
Hvordan producerer man brint:
Hvorfor er brint besværligt?
Zeppelin Hindenburg ulykken. Var hydrogen årsagen?
Brint skal komprimeres til 700 atmosfære for at anvendes i biler
Metan skal komprimeres til 200 atmosfære for at anvendes i biler
Dieselolie 1 atmosfære for at anvendes i kørertøjer
Den konventionelle måde for produktion af metan
Det må kunne gøres mere enkel!
Hvordan får astronauterne ilt i rummet?
På jorden er det fotosyntesen der giver os ilt.
Hvordan får astronauterne ilt i rummet?
Mulige kemiske reaktioner i gasrensningdelen
Mulige kemiske reaktioner i gasrensningdelen
Mulige kemiske reaktioner i gasrensningdelen Katalysatoroverflader rig på jernoxider
Anlægget
Anlægget
Anlægget Rensningsanlægget Methaniseringsanlægget
SCADA-systemet
Rensningsanlæg Afrensning af H 2 S Indløb [ppm] Udløb [ppb] Skalering: 4 kolonner~800l/h, (med 5ppb)
24 timers test d. 1. & 2. december Reaktortemperatur: 280 C Biogas-flow: 720 l/t Justering af mængden af hydrogen undervejs CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O
Gas to liquids
Dieselolie 1 atmosfære for at anvendes i kørertøjer
125.000 tønder/dag
Efter krigen blev tyske patenter og viden beslaglagt af de allierede.
Det tredie riges chefkemikere Dr Hans Tropsch Professor Franz Fischer
Kultilførsel Fischer Tropsch proces til benzin/dieselolie (2n + 1) H 2 + nco C n H(2n+2) + nh 2 O Flydende brændstof H 2 + CO vandkappe Damp og ilt
Næste trin for at fremstille flydende brændstof fra metan: Damp reforming H 2 O + CH 4 CO + 3 H 2 Fischer Tropsch proces til benzin/dieselolie (2n + 1) H 2 + nco C n H(2n+2) + nh 2 O
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3
2.5 vindmølle á 6 MW Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3 Opgraderet til metan via vindenergi pr år: 10.490.000 Nm 3
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3 Opgraderet til metan via vindenergi pr år: 10.490.000 Nm 3 Brændværdi omdannet til olie: 10 millioner liter dieselolie.
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3 Opgraderet til metan via vindenergi pr år: 10.490.000 Nm 3 Brændværdi omdannet til olie: 10 millioner liter dieselolie. Hver gård kan producere ca. 100.000 liter/år.
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3 Opgraderet til metan via vindenergi pr år: 10.490.000 Nm 3 Brændværdi omdannet til olie: 10 millioner liter dieselolie. Hver gård kan producere ca. 100.000 liter/år. Hver gård har herudover dækket egen energiforbrug.
Gårde tilknyttet Lemvig Biogas: 75 Biogas produktion pr. år: 10.490.000 Nm 3 Opgraderet til metan via vindenergi pr år: 10.490.000 Nm 3 Brændværdi omdannet til olie: 10 millioner liter dieselolie. Hver gård kan producere ca. 100.000 liter/år. Hver gård har herudover dækket egen energiforbrug. Lemvig Biogas kan levere energi til 9.000 biler (20.000 km/year)
Tag et eksemplar med hjem!