KIM S. CLAUSEN, GRØN ENERGI DREJEBOG OG INSPIRATIONSKATALOG FOR UDBREDELSE AF VARMEPUMPER TIL FJERNVARME.

GRØN ENERGI FJERNVARMENS UDVIKLINGS- OG ANALYSEENHED

DAGSORDEN Hvorfor er store varmepumper til fjernvarme interessante? Udbud fra Energistyrelsen Drejebog Præsentation af Drejebog, Inspirationskatalog og beregningsprogram Hvordan for vi flere store varmepumper til fjernvarme? Spørgsmål

HVORFOR VARMEPUMPER TIL FJERNVARME? Mere vindkraft mindre kraftvarmeproduktion (Januar 2014 = 61,7 % af månedens elbehov dækket af vindkraft) Lavere elpriser Fjernvarmen skal i fremtiden opsamle spildvarme Her er varmepumper geniale/uundværlige Netop i disse år skal de decentrale kraftvarmeværker investere kraftigt pga. anlæg er gamle og grundbeløbet bortfalder. Hvis der ikke investeres vil det give højere varmepriser. Langsigtede målsætninger er uden fossile brændsler (bred politisk enighed)

UDBUD FRA ENERGISTYRELSEN 4. MARTS 2014 Den udbudte opgave er at 1. beskrive hvilke specifikke forhold, der altid skal overvejes ved implementeringen af projekter med store varmepumper, herunder en beskrivelse af de særlige udfordringer sådanne projekter møder. Dette skal præsenteres i som en slags brugermanual eller drejebog. 2. opsamle eksisterende erfaringer med brugen af store varmepumper, og beskrive min. 5 gerne flere forskellige cases detaljeret og formidle de gode erfaringer til inspiration for andre med lignende planer for at benytte store varmepumper i deres fjernvarmeområde et inspirationskatalog. 3. præsentere materialet for branchen ved min. ét afsluttende seminar. Konsortiet bestående af følgende fire firmaer bød på udbuddet og vandt.

OUTPUTTET AF PROJEKTET Drejebog Inspirationskatalog Beregningsprogram Tilgængelig på nettet: http://www.danskfjernvarme.dk/groenenergi/projekter/drejebog-om-storevarmepumper

DREJEBOGEN Resumé Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3 Kapitel 4 Kapitel 5 Kapitel 6 Kapitel 7 Kapitel 8 Kapitel 9 Kapitel 10 Kapitel 11 Større udbredelse af varmepumper i fjernvarmen (5 sider) Hvorfor overveje varmepumper i den nuværende fjernvarmeforsyning? Hvilke varmekilder er til rådighed? Valg af varmepumpe, systemintegration, anlægskoncepter samt vedligehold Myndighedsgodkendelse Økonomiske forudsætninger og markeder Økonomi Vejledning til regneark til simple varmepumpeberegninger Organisation og kontraktforhold Udbud og valg af leverandør Test af ydelse/aflevering Perspektivering Ekstra Mange interessante bilag

INSPIRATIONSKATALOGET Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3 Kapitel 4 Kapitel 5 Kapitel 6 Kapitel 7 Kapitel 8 Indledning inspirationskatalog Røggas Overskudsvarme Geotermi Spildevand Grundvand Sø- og åvand Andre varmekilder www.planenergi.dk/varmepumper

INSPIRATIONSKATALOGET - RØGGAS Bjerringbro (VP på gaskedel) Årlige driftstimer: 3.500 timer Årlig varmeproduktion: 1.750 MWh Samlet investering: 2.000.000 kr. Årlig driftsbesparelse: 367.500 kr. Årlig varmeproduktion: 84.000 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Bjerringbro Varmeværk (0,8 MW) Brande Varmeværk (0,65 MW) Bjerringbro Varmeværk (0,5 MW) Hanstholm Varmeværk (0,3 MW) Vinderup Varmeværk (0,67 MW) Hundested Varmeværk (0,8 MW) Vejen Varmeværk (1,1 MW)

INSPIRATIONSKATALOGET - OVERSKUDSVARME Skjern Papirfabrik (spildvarme fra tørreproces) Årlige driftstimer: 8.000 timer Årlig varmeproduktion: 32.000 MWh Samlet investering Skjern Fjernvarme: 5 mio. kr. Skjern Papirfabrik: 22 mio. kr. Årlig driftsbesparelse/overskud: Skjern Fjernvarme: 1.920.000 kr. Skjern Papirfabrik: 2.302.003 kr. Årlig varmeproduktion: 80.000 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Skjern Papirfabrik (6,0 MW) Bjerringbro Varmeværk (3,7 MW)

INSPIRATIONSKATALOGET - GEOTERMI Thisted Fjernvarme Årlige driftstimer: 5.000-5.500 timer Årlig varmeproduktion: 10.500 MWh Årlig driftsbesparelse: Ca. 6,2 mio. kr. Årlig varmeproduktion: 200.000 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Thisted Fjernvarme (10,8 MW) Amager (HGS) (14 MW) Sønderborg Fjernvarme (12,5 MW) (optag fra undergrund / absorptionsvarmepumpe)

INSPIRATIONSKATALOGET - SPILDEVAND Frederikshavn Forsyning VP var den første i Danmark, som kunne producere til fremløbstemperatur. VP er taget ud af drift. Driftserfaringer: På trods af talrige forsøg er det aldrig lykkedes at få varmekilden til at fungere med acceptabelt driftssikkerhed. Der kan komme havvand til VP-fordamper. Udskiftning af fordamper af rustfri stål til titanium. Filtre foran fordamper tilstoppes. COP: 2,5-3,1 Forventet produktion 4000 MWh/år Faktisk produktion fra 2007-13: 4000 MWh VP har fungeret fint, men overvejes genbrugt med drikkevand som varmekilde Årlig varmeproduktion: 226.000 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Frederikshavn Forsyning (0,8 MW)

INSPIRATIONSKATALOGET - GRUNDVAND Rye Kraftvarmeværk Årlige driftstimer: 3.000 timer Årlig varmeproduktion: 6.000 MWh Samlet investering: 10.200.000 kr Årlig driftsbesparelse: 1.140.000 kr. Årlig varmeproduktion: 9.325 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Rye Kraftvarmeværk (2,0 MW) Officiel indvielse på mandag!

INSPIRATIONSKATALOGET SØ- OG ÅVAND Ans Kraftvarmeværk Årlige driftstimer: 6.000 timer Årlig varmeproduktion: 7.800 MWh Samlet investering: 10.000.000 kr Årlig driftsbesparelse: 1.380.600 kr. Årlig varmeproduktion: 14.000 MWh Idriftsatte anlæg i Danmark Ingen Ans Kraftvarmeværk (1,5 MW) Forventet idriftsat 2015 Dog er etableringen endnu ikke startet.

INSPIRATIONSKATALOGET ANDRE VARMEKILDER Drikkevandstårn Morsø Forsyning Solvarme/lager Brædstrup Fjernvarme Marstal Fjernvarme Varme fra køleanlæg Skejby Sygehus Interne varmekilder (indirekte røggas) Luft Lading-Fajstrup Varmeforsyningsselskab Kan være en mulighed, men der er ikke opstillet nogle til fjernvarme endnu. Havvand Augustenborg Fjernvarme arbejder i øjeblikket med at anvende havvand (hvilket de tidligere har gjort)

VARMEKILDER OG UDFORDRINGER

BEREGNINGSPROGRAM Skift til beregningsprogram

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.

MW-varme STATUS FOR STORE ELDREVNE VARMEPUMPER I FJERNVARMEFORSYNINGEN 600 500 400 300 200 100 0 555,6 107,8 16,7 I alt + udbygning ENS 2020 2015 2016 2017 2018 2019 Hvert år frem mod 2020 skal der installeres mere end 6 gange den kapacitet der er installeret i dag.

MW-varme STATUS FOR STORE ELDREVNE VARMEPUMPER I FJERNVARMEFORSYNINGEN 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2.500,0 64,8 555,6 16,7 I alt + udbygning ENS 2020 ENS 2050 ENS 2050 (figur 16): Ca. 45 PJ = 2500 MW-varme. 150 gange så høj varmeydelse som i dag.

HVORFOR ER DER IKKE FLERE VARMEPUMPER I FJERNVARMESYSTEMERNE? Projekterede varmepumper (kilde: PlanEnergi) 22 Navn Varmekilde Varmeydelse Bemærkning Ans Kraftvarmeværk Søvand fra Tange Sø 1,5 MW Indklaget til Natur- og Miljøklagenævnet Augustenborg Fjernvarme Havvand 2,0 MW Forventes installeret i foråret 2016 Broager Fjernvarmeselskab Grundvand 4,0 MW? Der bores efter grundvand Frederikssund Varmeværk Røggas fra naturgas?? Gram Fjernvarme Damvarmelager (sol) 0,9 MW Afventer etablering af damvarmelager Løgumkloster Fjernvarme Damvarmelager (sol) 1,3 MW Projektforslag godkendt Præstø Fjernvarme Grundvand 3,7 MW Der bores Rye Kraftvarmeværk Grundvand 2,0 MW Forventes idriftssat marts 2015 Skejby Sygehus Spildvarme fra sygehuset (kølevand) Skårup Fjernvarme Røggas fra naturgasmotor og kedler 7,0 MW VP installeret, afventer varmekilde 0,3 MW Idriftssat?

kr pr MWh-varme AFGIFTER, TARIFFER, PSO OG ENERGIBESPARELSER 500 Varmepris for varme produceret med en varmepumpe 400 300 200???? 100 - Biomassekedel Stor varmepumpe Varmepumpe - med 40 % anlægstilskud Varmepumpe - nyt forslag til PSO og nettariffer Tariffer PSO Afgift Øvrige variable omkostninger El og brændsel Afskrivninger 23

MATERIALER OG KONTAKT Drejebog, inspirationskatalog og beregningsprogram kan findes på følgende hjemmeside: http://www.danskfjernvarme.dk/kurser-ogmoeder/moedematerialer Kontakt: Kim S. Clausen kcl@danskfjernvarme.dk Mobil: 31 72 55 25

MINDRE DECENTRALE KRAFTVARMEVÆRKER (NATURGAS)