Maskinmestrenes Forening maj juli 2015 nr. 75 Maskinmesteren management and technology Solvarmeanlæg bliver en hybrid Verdens første kommercielle solvarmeanlæg af flade solpaneler og paraboler etableres i Nordjylland. Anlægget skal levere næsten 30 procent af energien til fjernvarmen i Tårs.
Tårs får verdens første hybrid-solvarmeanlæg For første gang nogensinde etableres et kommercielt solvarmeanlæg bestående af både flade solpaneler og paraboler, som skal levere næsten 30 procent af energien til fjernvarmen i Tårs. Driftsleder Erling Bahnsen ved de to typer solpaneler krumme solparaboler fra Aalborg CSP og flade solpaneler fra Arcon-Sunmark.
Af Joel Goodstein Foto Michael Vienø Taars Varmeværk byder i løbet af juli 2015 på en verdenspremiere: Et hybrid-solvarmeanlæg bestående af både Arcon-Sunmark-solpaneler og Aalborg CSP-soltrug. Så vidt vides, er det første gang, at et kommercielt solvarmeanlæg kommer til at bestå at forskellige slags solpaneler.»vi ønskede en øget andel af vedvarende energi i vores varmeproduktion. Indtil nu har vi været et rent naturgasfyret anlæg, med både en gasmotor og to gaskedler, men der har været et ønske om, at gasforbruget skulle nedbringes, og at der skulle grøn energi ind. Det ønske har været understøttet af en forventning om en stigende gaspris fremover,«siger Erling Bahnsen, maskinmester og driftsleder ved Taars Varmeværk. Efter at have overvejet alternative muligheder herunder geotermisk jordvarme og elkedler faldt valget på et solvarmeanlæg men hvilken slags?»vi kiggede både på de plane Arcon-Sunmark-paneler og på Aalborg CSP s paraboler. Der var fordele og ulemper ved begge teknologier. Arcon-Sunmark er en billigere løsning, men til gengæld ikke så højt ydende energimæssigt. Aalborg CSP er en dy-
rere løsning, men med meget høj energiydelse. Det ville blive for dyrt med en ren CSP-løsning. Men hvad nu hvis man kombinerede de to teknologier? Det lød som en interessant mulighed,«siger Erling Bahnsen. To slags solpaneler Løsningen er blevet et hybridanlæg bestående af cirka 4.000 kvadratmeter Aalborg CSP-soltrug og 6.000 kvadratmeter Arcon- Sunmark-solpaneler.»Processen starter med, at vandet over en veksler varmes op af de flade solpaneler. Herefter sendes vandet videre til CSP-soltrugene, som booster vandet til en temperatur på 95-98 C, som vi enten kan bruge i varmeveksleren til fjernvarmenettet eller kan sende i vores akkumuleringstanke. Herefter returneres vandet til solfangeranlægget, og processen gentages, Arcon-panelerne har deres egen væskekreds, der opvarmer vandet over en veksler. I CSP-soltrugene er det vandet fra varmeværket, som kører igennem,«forklarer Erling Bahnsen. Han fremhæver, at soltrugene gør det muligt at udnytte solens indstråling lige fra solopgang til solnedgang.»soltrugene følger solens bane hele dagen. Der er størst gevinst ved soltrugene først og sidst på dagen, mens Arcon-Sun-» Anlægget hos Taars Varmeværk er det første af sin art, hvor der er anvendt to slags solpaneler. De flade solpaneler starter opvarmningen af vandet, som herefter boostes til 95-98 C i solparabolerne.
Produktion Teknikhuset hos Taars Varmeværk med cirkulationspumpen til Arcon-Sunmark-solpanelerne. 18 Maskinmesteren juli 2015
Produktion og distribution af energi» mark-panelerne er mest effektive midt på dagen. Med kombinationen af de to slags solvarmeteknologi får vi en maksimal udnyttelsen af solindstrålingen hele dagen både sommer og vinter,«siger Erling Bahnsen. En tredje fordel ved anlægget er, at man om sommeren kan undgå overproduktionen af varme.»anlægget er bygget med overkapacitet i forhold til vores varmebehov om sommeren. Hvis man kører alene kører med Arcon- Sunmark-paneler, kan man blive nødt til at afkøle vandet om natten ved at køre det retur i systemet i de varmeste sommermåneder. Aalborg CSP-soltrugene kan vi dreje ud af solens direkte indstråling og dermed reducere vores varmeproduktion, uden at det er nødvendigt at vende flowet i systemet for at komme af med varmen,«forklarer Erling Bahnsen. Programmerede soltrug Hvis der var blevet valgt en ren Arcon-Sunmark-løsning havde prisen været omkring 15 millioner kroner, men anlægget havde så kun dækket 20,4 procent af varmeproduktionen. Med CSP-parabolerne kommer solandelen af varmeproduktionen op på 29,3 procent. Til gengæld er prisen 26 millioner kroner.»for de 11 millioner kroner ekstra får vi næsten ti procent mere solvarme og dermed en yderligere reduktion af naturgasforbruget. Tilbagebetalingstiden bliver derfor kun et år» Den nye Temperatur & Proces Controllere Den mest kraftfulde PID Controller på markedet er nu også den mest brugervenlige! FAKTA Hybrid solvarme Det nye solvarmeanlæg hos Taars Fjernvarme består af: 60 Aalborg CSP-soltrug areal: 4.039 m 2 med en maksimal effekt på 2,5 MW 5.972 m 2 solpaneler fra Arcon-Sunmark med en maksimal effekt på 4,2 MW Forventet årlig produktion: 6.082 MWh Sparet naturgas per år: Cirka 500.000 mᶟ pr. år afhængigt af soltimer Årligt gasforbrug (2014): 1,95 millioner m forventes at komme ned på cirka 1,45 millioner efter etableringen af det nye anlæg Investering: 26 millioner kroner Tilbagebetalingstid: 8,5 år Forventet bidrag fra solvarmeanlæg: 29,3 procent af varmeproduktionen Forventet årlig besparelse: 1.300 kroner per hustand (130 kvadratmeter). Høj ydeevne Fuld auto Tune PID Fuzzy Logic Adaptiv Kontrol Ingen Jumpers at Indstille, og fuld Konfigurer bar menu dk.omega.com/ cnpt_series salg@dk.omega.com Vilkår & betingelser GRATIS FRAGT TILBUD Vilkår & betingelser 80 25 14 43 Det nye solvarmeanlæg har fået to millioner kroner i EUDP-støtte, hvoraf en million går til DTU. Temperatur Tryk, belastning og kraft Automation Flow- og niveau Datafangst ph Elektriske varmeaggregater COPYRIGHT 2015 OMEGA ENGINEERING,LTD. ALL RIGHTS RESERVED Maskinmesteren juli 2015 19
Produktion Solvarmeanlægget hos Taars Varmeværk består af 60 Aalborg CSP-soltrug areal: 4.039 kvadratmeter med en maksimal effekt på 2,5 MW og 5.972 kvadratmeter solpaneler fra Arcon-Sunmark med en maksimal effekt på 4,2 MW.» FAKTA Fjernvarme i Tårs Varme- og elproduktionen hos Taars Varmeværk er hidtil foregået med: Rolls Royce-gasmotor som producerer henholdsvis 4.990 kw el og 5.100 kw varme To Danstoker-gaskedler på henholdsvis 6 MW og 2,9 MW varme To 60 MWh akkumuleringstanke 840 varmemålere, 1.900 forbrugere hos Taars Fjernvarme. FAKTA Flade paneler vs. paraboler En DTU-rapport har tidligere dokumenteret, at et anlæg med flade paneler med en fremløbstemperatur på 85 C vil producere 450 kwh per kvadratmeter årligt, mens Aalborg CSP-prototypen i Thisted med samme fremløbstemperatur producerer 680 kwh per kvadratmeter årligt. længere med den valgte hybridløsning. Med en ren Arcon-løsning havde tilbagebetalingstiden været 7,5 år, mens den valgte løsning har en tilbagebetalingstid på 8,5 år. Så de 11 millioner kroner er faktisk betalt på kun et ekstra år,«siger Erling Bahnsen. Han forventer ikke, at det nye solvarmeanlæg får den store indvirkning på den daglige drift, da hele anlægget som udgangspunkt er fuldautomatisk.»der bliver selvfølgelig en indkøringsperiode, men vi forventer at få leveret et anlæg som kører fuldt automatiseret under normal drift. Soltrugene er programmeret, så de følger solens bane året rundt i forhold til deres position og dermed udnytter solindstrålingen maksimalt. Teknisk er udfordringen at få de to forskellige anlæg til at spille sammen, så flowet mellem de to typer solpaneler fungerer efter hensigten. Pumperne skal styres, så vandet løber rundt i optimalt kredsløb,«siger han videre. Opgaven og ansvaret for at få leveret et driftsklart anlæg ligger hos Aalborg CSP. Det hybride solvarmeanlæg skal stå klar til drift senest 15. juli 2015.»Ud over at vi får mere vedvarende energi ind i vores fjernvarmeforsyning, kan forbrugerne med det nye solvarmeanlæg se frem til billigere varme. Vi forventer, at en husstand i gennemsnit kan spare omkring 1.300 kroner årligt til fjernvarme. Så det er vel det, man kalder en win-win,«siger Erling Bahnsen. 20 Maskinmesteren juli 2015