Anvendelse af grundvand til varmefremstilling Morten Vang Jensen, PlanEnergi 1
PlanEnergi PlanEnergi blev etableret i 1983 og arbejder som uafhængigt rådgivende firma. PlanEnergi har specialiseret sig i udvikling og etablering af skræddersyede miljøvenlige løsninger inden for vedvarende energi, rationel energiudnyttelse og energiplanlægning. Rådgivende ingeniørfirma 30 år med VE 29 medarbejdere Kontorer i Skørping Aarhus København Fjernvarme Solvarme Sæsonlagre Varmepumper Netberegninger m.m. Energiplanlægning Biogas Vindmølle VVM 2
Dagsorden Hvorfor varmepumper? Hvad er en varmepumpe Varmekilder Modelberegninger for varmepumper Case: Rye Kraftvarmeværk 3
Varmepumper Hvorfor? Nationale målsætninger På kort sigt (2035): Udfasning af fossile brændsler På længere sigt: Udfasning af biomasse til opvarmning Klima & miljø Ingen lokale emissioner Varmekilderne er CO 2 -neutrale / brændselsfrie Elektriciteten bliver mere og mere grøn Økonomi El-afgiften på el til varmepumper er blevet reduceret Naturgas-kraftvarme er under pres Varmepumper kan reducere varmeprisen PSO??? 4
5
Hvad er en varmepumpe? Køleanlæg = Varmepumpe Kompressionsvarmepumper er oftest el-drevne Absorptionsvarmepumper er termisk drevne 6
El-og varmedrevne varmepumper 7
Eldreven varmepumpe, eksempel 8
Varmekilder Overskudsvarme fra industri / kølebehov Spildevand Røggas Geotermi Varmelagre! Grundvand Overfladevand (Å, sø, fjord, hav) Luft Solvarme? Jord Returvand? 9
Drejebog til store varmepumper i fjernvarmesystemer Drejebog og inspirationskatalog Afholdelse af tre temadage København, Kolding og Aalborg, nov. - dec. Hjemmeside på Grøn Energis hjemmeside 10
Udredning for Energistyrelsen Udarbejdet af PlanEnergi Teknologisk Institut GEO Grøn Energi http://www.ens.dk/undergrund-forsyning/elnaturgas-varmeforsyning/forsyningvarme/fjernvarme/analyse-fremtidens 11
Modelberegninger for varmepumper Forudsætninger Naturgasfyret kraftvarmeværk Varmegrundlag: 40.000 MWh/år (heraf 70 % GAF) Spidseffekt: 11,7 MW Flisfyret varmeværk Varmegrundlag: 60.000 MWh/år (heraf 70 % GAF) Spidseffekt: 17,6 MW 12
Naturgasfyret kraftvarmeværk Varmeproduktion 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 68% 32% 29% 62% 7% 51% 25% 5% 5% 8% 7% 50% 50% 8% 25% 36% 16% 6% 8% Solvarme Grundvand El Træpiller Naturgas (kedler) Brændselsforbrug / [MWh/år] 60.000 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0 26.380 25.010 2.919 22.188 9.931 2.038 2.033 6.130 5.603 3.333 9.793 12.838 15.540 2.320 6.445 El Træpiller Naturgas (kedler) Naturgas (motorer) Naturgas (motorer) Selskabsøkonomi Enhed 0 - Naturgas - Reference 1 - Naturgas - Eldrevet varmepumpe 2 - Naturgas - Piller + ABS 3 - Naturgas - 50% sol + evp 4 - Naturgas - 50% sol + piller + ABS Investering kr 0 40.000.000 50.000.000 120.000.000 130.000.000 Driftsudgifter kr/år 18.490.097 10.231.280 10.506.820 10.209.843 6.690.592 Driftsbesparelse kr/år 0 8.258.817 7.983.277 8.280.254 11.799.505 Simpel tilbagebetalingstid år - 4,8 6,3 14 11 Intern rente - - 20% 15% 6% 8% 13
Rye Kraftvarmeværk Existing Plant 75 C Boiler 3.2 MW motor 1 1 MW motor 2 1 MW 500 m 3 heat storage V2.2 V2.3 V2.1 V2.4 35 C New Plant Collector field 2400m 2 P1 P2 V1.1 Drain system 2 C V5.2 V5.1 Heat pump Cold side (Evaporator) P4 Heat pump Warm side (Condenser) 2 MW P3 1000 m 3 ground water storage Water treatment system 9 C Ground water drillings P5.1 P5.2 14
Rye Kraftvarmeværk 15
Rye Kraftvarmeværk 16
Rye Kraftvarmeværk 12.000 Brændselskøb / [MWh/år] 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 0. Reference Naturgas 3,00 kr/nm3 Elspot 2013 El, Grundvandspumper El, Varmepumpe Naturgas, kedler Naturgas, motor 17
Rye Kraftvarmeværk Andel af årlig varmeproduktion 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0% 92% 12% 70% 8% 16% 3% 0. Reference Naturgas 3,00 kr/nm3 Elspot 2013 Solvarme Varmepumpe Naturgas, kedler Naturgas, motor 18
Rye Kraftvarmeværk 0. Reference gaspris gaspris [3,00 kr/ Nm3] Elspot 0. Reference gaspris [2,10 gaspris [2,10 kr/ Nm3] Grundberegning [3,00 kr/ Nm3] 2013 kr/ Nm3] Elspot 2013 Investering kr 0 14.200.000 0 14.200.000 Driftsomkostninger* kr/år 3.697.827 1.555.572 2.674.028 1.083.243 Driftsbesparelse kr/år 0 2.142.255 0 1.590.785 Simpel tilbagebetalingstid år - 6,6-8,9 Kapitalomkostninger** kr/år 0 994.000 0 994.000 Besparelse kr/år 0 1.148.255 0 596.785 Varmeproduktionspris kr/mwh 397 273 287 223 Besparelse pr. MWh varme kr/mwh 0 123 0 64 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energypro. **) Beregnet som 7%/år af investeringerne, svarende til et 20-årigt annuitetslån med en realrente på ca. 3% p.a. 19
Rye Kraftvarmeværk Budget for projekt: Grundvandsvarmepumpe og solvarme, Gl. Rye Opdateret 30/3-2012 Varmepumpe og solfangeranlæg Solfangere kr. 2.775.000,00 Rør i solfangerfelt kr. 598.000,00 Vekslerstation kr. 851.000,00 El + SRO til solvarme kr. 898.000,00 Flytning af kedel kr. 643.000,00 Varmepumpe kr. 4.560.000,00 Rør til varmepumpe kr. 447.000,00 El + SRO til varmepumpe kr. 1.690.000,00 Galten Elværk kr. 200.000,00 I alt kr. 12.662.000,00 Grundvandsanlæg Kabler, styring mv. kr. 300.000,00 Grundvandsbuffer kr. 400.000,00 Nedsivningsanlæg kr. 100.000,00 1. boring kr. 250.000,00 Bestykning af to boringer kr. 548.000,00 Ny boring med bestykning kr. 600.000,00 Rør kr. 500.000,00 Udfældningsanlæg kr. 100.000,00 Oparbejdning af boring kr. 60.000,00 kr. 2.858.000,00 Projektstyring og tilsyn kr. 150.000,00 I alt kr. 3.008.000,00 Samlet pris kr. 15.670.000,00 Energibesparelse kr. -440.000,00 Samlet pris - energibesparelse kr. 15.230.000,00 Diverse Jordarbejde kr. 200.000,00 Byggestyring kr. 1.000.000,00 Diverse ekstrabetaling kr. 110.000,00 Uforudsete udgifter kr. 420.000,00 I alt kr. 16.960.000,00 EUDP tilskud kr. -2.760.000,00 I alt netto kr. 14.200.000,00 20
1. prøveboring februar 2012 Lokalplanforslag og projektforslag april 2012 Lokalplan og projekt godkendt januar 2014 Etablering påbegyndt februar 2014 Idriftsættelse august 2014 Rye Kraftvarmeværk 21
Tak for opmærksomheden www.planenergi.dk www.ryekv.dk 22