Fjernvarmeindustriens Årsmøde 2014 11.09.2014 Udnyttelse af lavtemperatur varmekilder i fjernvarmem Stig Niemi Sørensen Enopsol ApS
Indhold Udfordringerne Konklusioner ATES funktionsprincip Varmepumpe funktionsprincip Varmeproduktionspriser Investeringsomfang Tilbagebetalingstid Energiforbrug Systemkoncepter Anlægseksempler ATES lovgrundlag ATES projektudførelse
UDFORDRINGERNE FJERNVARMEVÆRKER I DAG Omstilling til fossilfri brændsler senest 2035 Mere vindkraft i elsystemet El-produktion fra motoranlæg falder Produktionsuafhængigt tilskud fjernes I 2018 PSO Energiafgifter Elpris til varmepumper Smart-grid Nye teknologier
Konklusioner + Omstilling til 100% elbaseret fjernvarmeproduktion med ATES og varmepumper er muligt Attraktiv varmeproduktionspris Attraktiv tilbagebetalingstid Etapevis udbygning Kan samkøres med solvarme, overskudsvarme og andre termiske lagre Reduktion i primær energiforbrug til naturgasbaseret fjernvarme på over 80% - Kan ikke etableres alle steder Økonomi afhængig af de naturgivne betingelser Ny teknologi Usikkerhed mht. de fremtidige afgiftsforhold
Funktionsprincip 1. Grundvandet indvindes fra grundvandsmagasinet ved hjælp af boringer. 2. Grundvandet pumpes gennem en varmeveksler, hvor grundvandet enten opvarmes (sommer) eller afkøles (vinter). 3. Grundvandet pumpes nu tilbage til grundvandsmagasinet og strømmer gennem dette. 4. Varmen eller kulden overføres til grundvandsmagasinets struktur, der opvarmes eller afkøles ved gennemstrømningen. 5. I vinterdrift anvendes varmepumpe til at tømme lageret
Varmepumpe funktionsprincip
Varmeproduktionspriser Solvarme direkte 20% Varmepumpe COP 4 El 20% ATES 60% Elpris Varmeproduktionspris 1000 kr./mwh 200 kr./mwh
Investeringsomfang (eksempel) Varmeproduktion fjernvarme 40.000 MWh/år Solvarme I (13.300 m2) 8.000 MWh/år 26 mil. kr. Varmepumper (10 MW) 32.000 MWh/år 20 mil. kr. ATES lager (8 MW) 25-30.000 MWh/år 32 mil. kr. Solvarme II (53.300 m2) 25-30.000 MWh/år 64 mil. kr. I alt investering 142 mil. kr.
Tilbagebetalingstid (eksempel) Varmeproduktion fjernvarme 40.000 MWh/år Reference: Naturgas kedelproduktion 550 kr./mwh 22 mil. kr./år Fremtid: Solvarme I 0 kr./mwh 0 mil. kr./år Varmepumpe (COP=4, elpris=1000 kr./mwh) 250 kr./mwh 8 mil. kr./år Besparelse i varmeproduktionspris: (22-8) mil. kr. = I alt investering Tilbagebetalingstid (simpel) = 142 mil. kr./14 mil. kr./år = 14 mil. kr./år 142 mil. kr. 10 år
Primært energiforbrug før og efter Eksempel: Jægerspris Kraftvarmeværk Energiforbrug perioden 01.03.2013-28.02.2014 Omregnet til energiforbrug ved omstilling til elbaseret fjernvarmeproduktion med varmepumper
Driftssituation 1 og 2
Driftssituation 3 og 4
ATES lager GRUNDFOS A/S OG BJERRINGBRO VARMEVÆRK ATES Årlig kapacitet 5200 MWh varme Lagringskapacitet op til 2 MW Idriftsat marts 2013
Bekendtgørelse 1206 Kommunalbestyrelsen udsteder tilladelser Varmeindvindingsanlæg (varmepumper) Grundvandskøleanlæg Indvinding og returledning i samme grundvandsmagasin Grundvandsmæssige forhold Termiske forhold Sikkerhedssystemer Lukket system Krav til løbende temperaturmålinger Temperaturgrænser Egenkontrol Årlig sagkyndig gennemgang Årlig rapport til myndigheden
Projektudførelse FORUNDERSØGELSER Geologi, hydrogeologi, vandindvinding 1. Prøveboring med prøvepumpning 2. Prøveboring med prøvepumpning og reinjektionsforsøg Vandkemiske analyser Borehulslogging Anlægsdesign Miljøansøgning med modelberegninger Tilladelser ANLÆGSUDFØRELSE Engineering og SRO Yderligere borearbejder Varmepumpeinstallation Solfangerudvidelse/ombygning Boringsudbygninger Rørsystemer Test/indkøring Drift Overvågning
REFERENCER DE SENESTE 20 PROJEKTER Virksomhed Effekt kw SDU, Kolding 450 Grundfos A/S & Bjerringbro Varmeværk 1500 CPH Københavns Lufthavne 5000 Gartneriet Hjortebjerg 1160 SEB Rambøll Head Quarter 1000 Widex A/S 2800 Sundhedshuset Horsens 350 DEIF A/S 450 Kunststof Kemi A/S 700 DBI Plastics A/S 1625 Novo Nordisk, Hillerød 2700 LEGO System A/S 2800 AKV Langholt A/S 3900 Faerch Plast A/S 2650 Billund Lufthavn A/S 2400 Superfos A/S 1000 Chr. Hansen A/S 3700 Naviair 750 Crown Plaza Hotel Ørestad 4000 Naviair 750
TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN STIG NIEMI SØRENSEN 38 40 03 31 SN@ENOPSOL.DK