JESPER KOCH, ANALYSECHEF I GRØN ENERGI KIG I KRYSTALKUGLEN DREJEBOG OG INSPIRATION FOR STORE VARMEPUMPER I FJERNVARMEN 1
VINDKRAFT OMKRING DANMARK 128 Norge Det nordiske prisområde Samlet for det Det nordiske prisområde 137 Sverige 397 2 4 1 GW 2 GW 33 Danmark 13 5 GW 19 6 GW 13 5 GW 21 8 GW 99 Nordtyskland 29 16 GW 76 29 GW 57 26 GW 121 44 GW 2
OUTPUTTET AF PROJEKTET Drejebog Inspirationskatalog Beregningsprogram Tilgængelig på nettet: http://www.danskfjernvarme.dk/groenenergi/projekter/drejebog-om-storevarmepumper 3
DREJEBOGEN EKSEMPLER PÅ HVAD DER UNDERSØGES Hvorfor overveje varmepumper i den nuværende fjernvarmeforsyning? Hvilke varmekilder er til rådighed? Anlægskoncepter samt vedligehold Myndighedsgodkendelse Økonomi 4
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER 5
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Høj temperatur Forbedring af effektivitet på varmeproduktionsenheden Billige i forhold til løsninger på eksterne kilder Ulemper Røggaskondensering medfører kondensat, som skal neutraliseres. (En omkostning, som skal indregnes i rentabiliteten) Er der tilstrækkelige timer på brændselsbaserede løsninger og hvad med fremtiden (uden brændsler)? 6
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Høj temperatur Kan afhjælpe problemstillinger fra virksomheder, bl.a. lugtgener, støjgener. Økonomisk win-win situation for fjernvarmeværk og virksomhed (på lang sigt) Ulemper Virksomheder kræver ofte korte tilbagebetalingstider (ned til 1 år). Hvis virksomheden pludseligt lukker. 7
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Høje temperaturer Ulemper Risikoen ved etablering er høj, hvis projektet er en fiasko. OBS Måske er der en billigere løsning på vej, hvor der benyttes en billigere boremetode. (Det undersøges i et EUDP projekt) 8
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Temperaturer på ca. 10-20 O C. Varmekilden kan benyttes året rundt Afprøvet teknologi (35 anlæg med en varmeeffekt på 5.000 MW i Sverige) Ulemper Afhængig af, at renseanlægget ikke lukkes. Store krav til komponenter, pga. at hårdt miljø på og omkring renseanlæg. Temperaturkrav for recipienten. Det kan være problematisk, hvis udledningen er for kold. 9
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Store dele af Danmarks grundvandsmagasiner er egnede. Grundvand har ca. samme temperatur året rundt. Ved kølebehov kan grundvand under givne forhold benyttes som sæsonlager. Ulemper Etablering af prøveboring. Det er dyrt, men nødvendigt for at sikre tilstrækkeligt flow. Højt vandforbrug måske trækkes der for hårdt på boringer. Okker kan være en barriere Som udgangspunkt ikke muligt at etablere grundvandsboringer i områder med særlige drikkevandsinteresser. Beskyttelse af Natura 2000 områder og våd natur ( 3) 10
VARMEKILDER OG UDFORDRINGER Fordele: Mange danske søer og åer kan benyttes (pga. højt flow) Ulemper I vinterproduktionen nærmer temperaturen sig frysepunktet, hvilket besværliggør varmeproduktion. Myndighedsbehandling kan være meget tidskrævende. Begroning kan være problematisk. 11
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 12
ET EKSEMPEL: GEOTERMI THISTED (ABSORPTION) Thisted Varmeforsyning producerer fjernvarme fra to geotermiboringer med absorptionsvarmepumper. Den første absorptionsvarmepumpe i drift 1988. I år 2000 blev endnu en varmepumpe installeret Nu udvindes yderligere 7,7 MW. 13
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): 14
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. 15
HVORFOR ER DER IKKE FLERE VARMEPUMPER I FJERNVARMESYSTEMERNE? Projekterede varmepumper (kilde: PlanEnergi) 16 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 17
TAK FOR ORDET Materialer 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 18
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 19 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. 20