Case.Dok.6.6 Prefeasibility undersøgelse Undersøgelse af mulighed for fjernvarme i naturgasområder Jakob Elkjær, Regin Gaarsmand & Tyge Kjær ENSPAC, Roskilde Universitet Den 8. august 2014. 1. Introduktion Roskilde Kommune Udgangspunktet for denne undersøgelse er, hvilke rolle fjernvarme, baseret på vedvarende energi, kan spille for en reduktion af udledningen af drivhusgasser. Drivhusgassernes mængde i Roskilde Kommune skal kort introduceres. Efter den seneste undersøgelse af udledningen af drivhusgasser i Roskilde Kommune ser mængderne således ud (2012-tal):1 Elektricitet: Produktionen af det el, der forbruges i Roskilde kommune, er beregnet til at udlede 158.400 tons årligt, svarende til 28% af drivhusgasserne i kommunen. Varme: Produktion af fjernvarme og anvendelse af individuelle opvarmning med fossile energiformer er beregnet til at udlede 128.800 tons årligt, svarende til 23% af drivhusgasserne i Roskilde Kommune. Transport: De transportmidler, som anvendes af kommunes beboer, er beregnet til årligt at give en udledning af drivhusgasser på 156.700 tons, som svarer til 28% af udledningerne i Roskilde Kommune. Andre kilder: Andre kilder drivhusgasser er energianvendelse i industri og landbrug med tilsammen 23.700 tons drivhusgasser samt udledning af metan fra organsk affald og lattergas fra dyrkningen af jorden står for en drivgaseffekt, svarende 93.800 tons CO2. Tilsammen udgør de andre kilder 117.500 tons, eller 21% af udledningerne. I målsætninger om reduktion af udledningen af drivhusgasse frem mod 2020 bør der i særlig grad fokuseres på elektricitet og varme samt proces energi til industri og landbrug. Her findes de største potentialer, som kan virkeliggøres på kort og kortere sigt. Det er i særlig grad tilfældet for produktion af elektrictet samt for både produktion af fjernvarme og for anvendelsen af fossile varmekilder i den individuelle opvarmning. I det følgende skal vi alene ses på varmeområdet. 1 Det samlede udledning i Roskilde Kommune er beregnet til 561.400 tons CO2 eller CO2-ækvivalenter. Kilde til 2012-tallene:»CO2 Kortlægning for Roskilde Kommune 2014«, Roskilde Kommune, Maj 2014, specielt s. 21-22. Se også tallene i bilag 1.
Side 2 Varmeområdet og reduktion i udledningen af drivhusgasser Udledningen af drivhusgasser forekommer i dag for såvel fjernvarme som for den individuelle opvarmning. Den aktuelle fordeling ser således ud: 2 Fjernvarme: Aktuel udledning er beregnet til 67.900 tons fra fjernvarmeforsyningen, hvor den overvejende kilde er kulkraftværkerne i VEKS s forsyningsområde (Amagerværket og især Avedøreværket), samt i mindre omfang affaldsforbrændingsanlæggenes andel af fossil affaldsfraktioner (plastik mv.). Fjernvarmen står for 44% af varmeforsyningens drivhusgasudledning. Individuel opvarmning: De individuelle opvarmningsformer står for 56% af varmeforsyningens drivhusgasudledning eller 87.300 tons, fordelt med 48.400 tons fra naturgas; 25.300 tons fra oliefyr, 12.200 tons fra elvarme og 1.400 tons fra varmepumperne. Reduktion af udledningen af drivhusgasser kan finde sted ved to typer omstillinger: For det første kan mængden af drivhusgasser i fjernvarmeforsyningen reduceres. Her er der allerede iværksat en række initiativer med omstillingen af de centrale kraftværker til biobrændsler, som vil betyde en væsentlig reduktion af udledningen af drivhusgasser fra 2016. For det andet kan der ske en omstilling af den individuelle varmeforsyning, som i dag er baseret på fossile energikilder. Fjernvarmeforsyningen er helt dominerende i Roskilde By. Her vil som nævnt en reduktion af drivhusgasser forudsætte, at fjernvarmen baseres på fossilfri overskudsvarme, m.v. Men udenfor Roskilde by er varmeforsyningen helt overvejende fossil. Potentialerne for en øget reduktion af drivhusgasser findes i de større bysamfund udenfor Roskilde by ved at omstille den individuelle opvarmning. Det kan illustreres med nedenstående figur: Figur 1. Nettovarmebehov i det større bysamfund, eksklusiv Roskilde By. Roskilde Kommune Varmebehov i MWh (netto) - Udenfor Roskilde By Samlet behov: 828.704 MWh Omstillingspotentiale: 345.371 MWh eller 42% Fjernvarme / Blokvarme Naturgas Oliefyr Fast brændsel mv Elvarme Varmepumpe Andet, uspecificeret Svogerslev Gadstrup Gundsømagle 15.955 MWh 21.665 MWh 26.999 MWh Himmelev 51.478 MWh Jyllinge Veddelev 13.998 MWh 67.887 MWh Viby 30.859 MWh Vindinge 13.998 MWh Hastrup Herringsløse Ramsømagle Ørsted 1.315 MWh 4.270 MWh 1.267 MWh 1.561 MWh 0 17.500 35.000 52.500 70.000 Større bysamfund: Svogerslev, Gadstrup, Gundsømagle, Himmelev, Jyllinge, Veddelev, Viby og Vindinge. 2 Der bruges her et andet datasæt i drivhusgasopgørelsen for Roskilde Kommune, som er baseret på BBR-data. Total-tallene for udledningen af drivhusgasser fra varmeområdet er højere i denne opgørelse, nemlig 155.300 tons mod 128.800 tons i den tidligere nævnte opgørelse. Se»Kortlægning af energiforsyning: Jyllinge«, Roskilde Universitet; den 4. august 2014, tabel 1, s. 5.
Side 3 De nævnte større bysamfund har et samlet nettovarmebehov på 239.100 MWh, og modsvarende udledning af drivhusgasser på 59.600 tons. Det svarer til knap 29% af varmebehovet i Roskilde Kommune, men til godt 38% af drivhusgasudledningerne. Der er et betydeligt reduktionspotentiale. Spørgsmålet er, hvordan en udvikling kan igangsættes. 2. Strategiske projekter forslag til et omstillingsforløb Der er i princippet tre muligheder. Den første mulighed består at udvide det bestående fjernvarmenet, som i dag dækker Roskilde By. Udvidelsen vil i såfald bestå i at føre fjernvarmerør fra Roskilde By-området til de nævnte større bysamfund. Det kan generelt set ikke udelukkes, men fjernvarmerørerne bliver for lange, og der vil dermed opstå et for stort varmetab, specielt i perioder med lavt energiforbrug (sommerperioden). Den anden mulighed vil bestå i at erstatte de individuelle opvarmningsformer (naturgas, oliefyr og el-radiatorer) med modsvarende individuelle vedvarende energiløsninger. Heller ikke denne mulighed kan udelukkes; men de fleste af de individuelle løsninger vil være økonomisk udfordrende og kræver hyppigt særlige betingelser, f.eks. tilstrækkelig nedgravningsareal til jordvarmeanlæg eller tilstrækkelig afstand til naboer ved etablkering af små biomassebaserede fyringsanlæg. Den tredje mulighed er etablering af kollektive forsyninganlæg enten som mindre anlæg (nabovarme eller blokcentraler) eller som større fjernvarmeanlæg, rettet mod et lokalt eller afgrænset varmemarked. Anlæggene kan være biomasse-fyringsanlæg, eller være anlæg, der kombinerer biomassen med solvarme, eller kombinerer biomasse, solvarme og kollektive varmepumpeanlæg. Uden at udelukke individuelle vedvarende energiløsninger skal fokus rettes mod den tredje mulighed etablering af kollektive forsyningsanlæg, baseret på biomasse, og eventuelt suppleret med solvarme og kollektive varmepumper. Trinvis omstilling Jyllingeområdet som eksempel For ingen af de omtalte større bysamfund i Roskilde Kommune vil det være realistisk at foretage en hurtig omstilling, som dækker hele varmeforsyningen. Der må foretages en trinvis omstilling. Det er der flere grunde til, hvor den vigtigste grund er en hensyntagen til investeringerne i den eksisterende infrastruktur, som for alle de nævnte større bysamfund er naturgas-infrastrukturen. Forholdet til naturgas-infrastrukturen er dobbelt bunden. På den ene side er der tale om betydelige investeringer både i rørledninger og fyringsanlæg, som selvfølgelig bør udnyttes bedst og længst mulig. På den anden side så vil forsyningsmulighederne være stærkt begrænset efter ophør af den danske naturgas i Nordsøen, forventeligt i begyndelsen til midten af 2020 erne. En trinvis omstilling kan være en løsning på en mere glidende overgang fra fossil naturgas til vedvarende energi i opvarmningen. I kortlægningen af energiforsyningen i Jyllinge er der skitseret en trinsvis omstilling af Jyllingeområdet over perioden 2014-2025. 3 Hovedtrækkene i faseopdelingen er følgende: I første fase fokuseres der må et mindre område, der omstilles til fjernvarmebaseret forsyning (se gennemgangen nedenfor). Den anden efterfølgende fase har sigte på omstillingen af el-opvarmede huse i et udpræget sommerhusområ- 3 Jvf. Kortlægning af energiforsyning: Jyllinge; Roskilde Universitet, 4. august 2014.
Side 4 de i Jyllinge. Denne omstilling vil forventelig især være baseret på individuelle vedvarende energiløsninger. I den tredje fase drejer sig om omstillingen af områder med forholds tæt bebyggelse, medens den fjerde og sidste fase skal bidrage til omstillingen af den mere spredte villa-bebyggelse, mv. Faserne skal ikke gennemgås nærmere her, men der henvises til den omtalte kortlægningsrapport. Starten på omstillingen Et lokalt fjernvarmeanlæg Kollektiv varmeforsyning består af to led. For det første varmeproduktionen, hvor den kollektive varmeforsyning er særdeles suveræn bl.a. som følge af mere effektive kedelsystemer i sammenligning med individuelle systemer. For det andet består den kollektive varmeforsyning af et distributionssystem, hvor gevinsten fra det effektive varmeproduktion let kan sættes over styr ved for store tab i distributionen, hvis ledningsnettet er for langt og forbruget for lille. Et ideelt start på etableringen af fjernvarmeforsyning i Jyllingeområdet vil derfor ikke være at finde tilstrækkeligt store varmekunder indenfor en rimelig kort afstand. I bilaget er der gennemgået et muligt anlæg, som primært er placeret varmedistrikt 4 (se bilag 2). Det foreslåede anlæg dækker varmebehovet hos 8 storkunder med en forventet samlet varmebehov på 5.076 MWh. Som følge af kort rørføring bliver distributionstabet lavt, nemlig på 4%, som har stor betydning for økonomien. Til sammenligning kan nævnes, at Roskilde Fjernvarme regner med et varmetab i distributionen på omkring 18-19%. 4 I beregningerne er det forudsat, at der etableres et anlæg bestående af et halmfyr på 1.900 kw i grundlast og et mindre spidslastanlæg på 950 kw, fyret med træpiller. Under en række pris- og anlægsforudsætninger, som der nærmere er redegjort for i Bilag 4, vil det påtænkte anlæg kunne producere varmen til 0,51 kr/kwh. Beløbet, som er inklusiv udgifter til anlægning af fjernvarmenet, er betragteligt langt under de fossile varmepriser. Det bemærkes i den sammenhæng, at de fossile energikilder er pålagt en betragte energiafgift, som de vedvarende energikilder er fritaget for. 3. Konklusion Det er ikke umuligt at omstille naturgasfyrede områder til vedvarende energi, men der kan drages følgende konklusion fra Jyllinge-området og anlægseksemplet her fra. Det er nødvendigt at arbejde med en trinvis omstilling og det er vigtigt at starte med varmedistrikter, som i særlig grad underbygge fordelene ved fjernvarme, dvs. anlæg, som kan etableres med et så lille distributionstab som muligt. Opfyldes disse betingelser vil omstillingen til vedvarende energi blive ligeså atraktiv økonomisk som den er attraktiv både miljømæssig og forsyningssikkerhedsmæssigt. De anførte principper vil kunne anvendes på de øvrige større bysamfund i Roskilde Kommune. Hvis Roskilde Kommunes eksisterende fjernvarmeforsyning bliver omstillet til overskudsvarme fra vedvarende energikilder, og hvis de større bysamfund kunne følge det mønster, der er beskrevet for Jyllingeområdet, så vil udledningen af drivhusgasser fra kommunens varmeforsyning kunne reduceres med 85-90% i 2025. 4 Jvf.» CO 2 Kortlægning for Roskilde Kommune 2014«, Roskilde Kommune, Maj 2014, s. 26.
Side 5
Side 6
Side 7
Side 8