NOTAT 25. juni 2007 J.nr. Ref. mis Energianvendelse & - økonomi Side 1/5 Eldrevne varmepumper til individuel opvarmning Varmepumper er i dag i mange tilfælde en privatøkonomisk rentabel investering. Ikke desto mindre er salget ret begrænset. Det vurderes, at det skyldes en blanding af lange privatøkonomiske tilbagebetalingstider (5-10 år) og manglende kendskab til varmepumpeteknologien hos forbrugerne, herunder at markedet er svært gennemskueligt for lægmand. Dertil kommer et historisk dårligt ry, idet der tidligere (tidligt i 1980 erne) har været solgt varmepumpesystemer af ringe kvalitet. Med en pulje på 30 mio. kr. i alt over 2 år vil det være muligt at øge opmærksomheden og fremme salget betydeligt, ikke mindst i lyset af den blåstempling som den offentlige støtte til formålet giver. Der planlægges en målrettet kampagneindsats over 2 år, der sigter på at øge salget af de mest energieffektive varmepumper til erstatning af udtjente oliekedler. Indsatsen vil bestå af flere elementer, der vil blive gennemført i samarbejde med branchen og andre private aktører: typegodkendelse mhp. at undgå varmepumper af ringe kvalitet energimærkning mhp. at fremme de mest effektive modeller informationskampagner samt eventuelt en begrænset støtteordning til de mest effektive modeller, først og fremmest som et opmærksomhedsskabende element. 1 Baggrund Uden for de kollektive forsyningsområder er varmepumper ofte den mest energieffektive opvarmningsform. Samfundsøkonomisk er det forbundet med en gevinst at udskifte ældre oliefyr med varmepumper, hvor der alligevel skal investeres i eksempelvis en ny brænder eller tank, eller installere varmepumper ved udskiftning af nyere oliefyr. Da varmepumpen udnytter energien i omgivelserne (den solenergi, der lagres i luften eller i jorden eller varmen i ventilationsluften), kan der opnås en meget høj virkningsgrad i forhold til den anvendte el. For hver enhed elektricitet kan effektive varmepumper give op til 4 enheder varme. 1 Det vil i den konkrete udarbejdelse af kampagnen skulle overvejes hvorvidt de afsatte midler giver størst effekt ved et kontant tilskud, eller om der eksempelvis skal gøres en indsats for at styrke installatørleddet.
Den energi varmepumpen henter fra omgivelserne er oplagret solenergi og medregnes derfor traditionelt som vedvarende energi i statistiske opgørelser. I sammenligning med oliefyr bidrager varmepumper derfor både til at reducere det samlede brændselsforbrug og til at øge anvendelsen af VE. På den korte bane kan udskiftning af oliefyr med eldrevne varmepumper desuden medvirke til en reduktion af CO 2 -udslippet uden for de kvoteomfattede områder, som slår fuldt igennem, idet elforbruget til varmepumpen er kvoteomfattet mens det individuelle olieforbrug ligger uden for kvoteordningen. Økonomi Investeringen i et jordvarmesystem er væsentlig højere end, hvis der i stedet blev installeret et nyt oliefyr. Denne meromkostning opvejes dog i det samfundsøkonomiske regnestykke af en lavere årlig energiudgift jf. nedenstående beregningseksempel (anvendte forudsætninger fremgår af bilag). Samfundsøkonomiske omkostninger 2008 2025 Nyt oliefyr Jordvarmepumpe Nyt oliefyr jordvarmepumpe Investering 3570 8160 2805 6120 Drift og vedligehold 1170 819 1170 819 Energi* 8137 3514 5703 CO 2 915 701 2449 Total 13792 12552 10379 9389 * For elektricitet indgår CO2-omkostningen som følge af kvoteordningen i den samfundsøkonomiske elpris. Der er i beregningen set bort fra evt. forvridningstab ligesom andre miljøeffekter end CO 2 ikke er medregnet. Varmepumper kan i vid udstrækning bidrage til en omkostningseffektiv forøgelse af VEandelen og reduktion i forbruget af fossile brændsler. I den konkrete udformning af initiativet vil der indgå overvejelser om, hvordan der sikres bedst muligt målretning af de mest samfundsøkonomisk rentable udskiftninger (eks. huse med stort boligareal og deraf følgende større opvarmningsbehov). Privatøkonomi 2008 Nyt oliefyr varmepumpe Investering 35.000 100.000 Årlige omkostninger (energi + d&v) 16.316 8.949 Også privatøkonomisk skal den relativt store investering i varmepumpen holdes op imod en besparelse i de årlige udgifter. Med samme forudsætninger som anvendt i den samfundsøkonomiske opgørelse og gældende privatøkonomiske energipriser er den simple tilbagebeta- Side 2/5
lingstid for merinvesteringen i varmepumpen i forhold til et nyt oliefyr på knap 9 år. Ved højere varmebehov vil tilbagebetalingstiden typisk reduceres. Brændselsforbrug til opvarmning Når det skal vurderes, hvorvidt udbredelsen af en given opvarmningsform er hensigtsmæssig i forhold til de overordnede energipolitiske målsætninger, er det udover de økonomiske forhold væsentlig at se på det samlede forbrug af energiressourcer. Mens direkte elvarme giver en dårlig udnyttelse af energiressourcerne, udnytter varmepumpen energien i omgivelserne (den solenergi, der lagres i luften eller i jorden eller varmen i ventilationsluften), hvorved der kan opnås en meget høj virkningsgrad i forhold til den anvendte el. For hver enhed elektricitet kan effektive varmepumper således give op til 4 enheder varme. Selv hvis elektriciteten til varmepumpen produceres ved separat produktion (kondens) bruges der højst omkring 2,5 enheder brændsel for hver enhed elektricitet, varmepumpen bruger, hvilket med en højeffektiv varmepumpe svarer til 0,6 enheder brændsel for hver enhed varme. I et fyr bruges der derimod mindst 1 enhed brændsel for hver enhed varme fyret leverer. Såfremt en del af elektriciteten til varmepumpen produceres som kraftvarme eller af vindmøller bliver regnskabet endnu mere favorabelt. I tabellen er der udført et regneeksempel for brændselsforbrug og CO 2 -udledning fra forskellige opvarmningssystemer. Det er forsøgt at anvende middelskøn for ydelsen, men det skal bemærkes at effektiviteten kan variere noget for de forskellige anlægstyper. Idet det antages, at el på marginalen leveres af et værk under kvotesystemet, giver opvarmningssystemernes elforbrug ikke anledning til ændringer i den globale CO 2 -udledning. Der er dog i den sidste række angivet, hvad CO 2 -udledningen ville være i den hypotetiske situation, hvor der ikke er et kvotesystem og dermed en direkte sammenhæng mellem elforbrug og CO 2 -udledninger. Der er til dette formål anvendt CO 2 -udledning og brændselsforbrug for gennemsnitlig elektricitet, iht. systemansvarets miljødeklarationer. Hus med varmebehov på 18 MWh/år Gammelt oliefyr Nyt oliefyr Varmepumpe Træpillefyr Nyt oliefyr + sol 2 Elvarme Forudsætninger Effektivitet 0,75 0,92 3,5 0,9 0,94 3 0,98 Hjælpeeffekt - El [MWh/år] 0,5 0,25 0,5 0,25 Brændselsforbrug [MWh/år] Direkte 24,0 19,6 0,0 20,0 17,2 0,0 Til elproduktion (estimeret) 1,1 0,5 10,8 1,1 0,5 38,6 Total 25,1 20,1 10,8 21,1 17,8 38,6 CO2 regnskab [tons] ikke-kvoteomfattet 6,4 5,2 0,0 0,0 4,6 0,0 Fra elproduktion (estimeret) (0,3) (0,1) (2,7) (0,3) (0,1) (10,1) 2 Solvarmeanlæggets bidrag afhænger af dimensionering og varmtvandsforbrug i det enkelte hus. I eksemplet er der regnet med et bidrag på 1,8 MWh/år. 3 Virkningsgraden på oliefyret stiger som følge af at solvarmeanlægget dækker hele behovet i sommermånederne. Side 3/5
Uden for de kollektive forsyningsområder giver en effektiv varmepumpe således det laveste brændselsforbrug til opvarmning og må dermed betegnes som den mest energieffektive opvarmningsform. Dog skal det bemærkes at solvarme er 100 pct. CO 2 -neutral og ikke lægger beslag på brændselsressourcer fra alternative anvendelser. Traditionelle solvarmeanlæg i kombination med fyr kan dog ikke i samme grad som varmepumper reducere CO 2 -emissionen og brændselsforbrug, da de ikke bidrager til opvarmning af rum. Den privatøkonomiske fordel ved anvendelse af træpiller skyldes alene afgiftsfordelen, idet investeringen er væsentlig større end for et oliefyr, og træpillefyr giver højere samfundsøkonomiske omkostninger end de fleste andre opvarmningsformer. Er der bedre løsninger end udskiftning af oliefyr? I debatten om varmepumpeinitiativet efter regeringens udspil fra januar har der været fremført en række synspunkter som modargument for en indsats målrettet udskiftning af oliefyr. En række af disse kommenteres i det følgende: Isolering vs. installation af varmepumpe Der er ikke modstrid mellem øget fokus på energibesparelser i husstandene og installation af varmepumper. Ofte vil der være god fornuft i at reducere sit opvarmningsbehov inden man installerer en varmepumpe. Dette skyldes udover den almindelige økonomiske tilskyndelse til at reducere energibehovet, at varmepumpen virker bedre jo lavere temperatur der er nødvendig i radiatorsystemet (hvilket for øvrigt også er tilfældet for et nyt oliefyr). Et reduceret varmebehov vil betyde, at det eksisterende radiatorsystem kan klare opvarmningen med en lavere temperatur end tidligere, og dermed opnås der en højere virkningsgrad. I den konkrete udformning af initiativet vil det være relevant at overveje i hvilket omfang rådgivning og information om energibesparelser kan koordineres med rådgivning og information om udskiftning af varmesystemet. Såfremt et oliefyr er udtjent er det ikke muligt at isolere sig ud af at man skal have et nyt opvarmningssystem. Såfremt opvarmningsbehovet kan reduceres væsentligt har det dog betydning for valget af nyt opvarmningssystem. Jordvarmesystemers høje installationsomkostninger kan vanskeligere retfærdiggøres ved små varmebehov og man vil måske her skulle vælge mellem en luft-vand-varmepumpe eller et nyt oliefyr. Vedr. oliefyr kan det være vanskeligt at finde fyr med en effekt der passer til lave varmebehov, hvilket kan resultere i overdimensionering og deraf lavere virkningsgrad. Udskiftning af oliefyr med biomassefyr Træpillefyr kunne også bidrage til at fortrænge olie til fordel for vedvarende energi. Imidlertid er biomasse på længere sigt en begrænset ressource, som kan anvendes mere effektivt til produktion af kraftvarme (jf. også brændselsregnskabet ovenfor). Desuden giver træpillefyr højere samfundsøkonomiske omkostninger end de fleste andre opvarmningsformer og en forceret udbygning kan medføre en øget efterspørgsel efter brændsel, og dermed stigende priser og dårligere brugerøkonomi. Det synes derfor ikke hensigtsmæssigt at fremme individuelle biomassefyr udover den støtte, der ligger i afgiftsfritagelsen for brændslet. Side 4/5
Andre muligheder for at anvende varmepumper Udskiftning af oliefyr er ikke det eneste sted i energisystemet, hvor varmepumpeteknologien potentielt kan bidrage til energieffektivisering. I elopvarmede boliger, herunder sommerhuse, er luft-luft-varmepumper en billig måde at reducere elforbruget til opvarmning. Da det ikke umiddelbart er samme type varmepumpeanlæg der er aktuelle for elopvarmede boliger som for olieopvarmede, synes der ikke at være noget problem i at fokusere på begge områder sideløbende. Store varmepumper kan i et vist omfang udnyttes til fjernvarmeproduktion. En kort introduktion til varmepumper Varmepumper fungerer ved at flytte energi fra et lavere temperaturniveau (omgivelserne) til et højere temperaturniveau (husets opvarmningssystem). Dette sker ved at et kølemiddel skiftevis fordampes og kondenseres. Energien hentes almindeligvis enten fra den omgivende luft (luftvarmepumper) eller fra jorden (jordvarmepumper). Søer eller andre varmereservoirer kan også anvendes. Processen er identisk med den, der foregår i et køleskab, men med en varmepumpe føres der energi ind i bygningen, hvor der i et køleskab føres energi ud af skabet. Til at drive varmepumpen anvendes elektricitet. For hver enhed elektricitet kan effektive varmepumper give op til 4 enheder varme. Der findes 3 hovedtyper af varmepumpeanlæg med relevans for individuel beboelse: Væske til vand (jordvarmeanlæg): Varmen hentes her fra slanger i jorden og omsættes til varmt vand, der kan bruges i huset centralvarmeanlæg og til opvarmning af varmt brugsvand. Denne type anlæg er typisk de mest energieffektive. Det er sådanne anlæg, der er mest relevante i forbindelse med erstatning af oliefyr. Luft til vand: Her hentes energien fra udeluften eller fra udsugningsluften i forbindelse med mekanisk ventilation og omsættes til varmt vand, som kan bruges til opvarmning og varmt brugsvand. Effektiviteten er typisk lidt dårligere end for jordvarmeanlæg, men anlægsudgifterne er til gengæld lavere. Sådanne anlæg kan f.eks. være relevante i huse med mindre opvarmningsbehov, herunder lavenergihuse. Luft til luft: Energien hentes her fra udeluften eller fra udsugningsluften fra mekanisk ventilation og varmen blæses ind i huset som opvarmet luft. Denne type anlæg kan ikke anvendes til opvarmning af brugsvand. Kvaliteten af luftvarmepumper på markedet er meget svingende, bl.a. sælges der en del tvivlsomme produkter fra byggecentre og stormagasiner. Kvalitetsprodukter kan være relevante i forbindelse med sommerhuse og som delvis erstatning for elvarme. Side 5/5