Stoholm Fjernvarme a.m.b.a. Ekstraordinær generalforsamling den 29. januar 2014 Solvarme og varmepumpe 1
Oversigt 1. Baggrund for projektet 2. Solvarme 3. Varmepumpe 4. Nye produktionsenheder 5. Stabile varmepriser 2
Baggrund for projektet Stoholm Fjernvarme anvender i dag naturgas som eneste brændsel til kedler og motorer, og er derfor meget følsom overfor prisen på naturgas. Med den nuværende lovgivning kan varmeværket ikke skifte til et CO 2 neutralt brændsel, hvilket begrænser mulighederne for en udfasning af de fossile brændsler. I kølvandet af det kulsejlede geotermiprojekt, har bestyrelsen for Stoholm Fjernvarme, besluttet at belyse andre alternative energikilder/produktionsformer som helt eller delvist kan erstatte naturgas og som i dag er det eneste brændsel som anvendes på fjernvarmeværket. 3
Baggrund for projektet Sol og el til varmepumpe anses ikke som brændsler, hvilket betyder at varmeværket må opstille et solvarmeanlæg samt en eldreven varmepumpe. Afgiften på el til varmepumper er blevet reduceret markant, hvilket gør at varmepumpen er blevet meget konkurrencedygtig i forhold til naturgasmotorerne og kedlerne. Projektet bidrager til regeringens målsætning om at elog varmeforsyningen i 2035 skal være dækket af vedvarende energi. Projektet vil ikke få indflydelse på den fasteafgift pr. m 2 4
Solvarme Årlig solvarmeproduktion fra Solvarmepaneler til fjernvarme: 450 kwh/m 2 (absorber areal) 125-150 kwh/m 2 (landareal) Årlig energiproduktion fra biomasse (energipil): 5 kwh/m 2 * Solfelt, som leverer 17 % af det årlige varmebehov for Gram Arealbehov for biomasse for at give samme årlige energiproduktion (25 gange større) 5
Solvarme 6
Solvarme 7
Solvarme Solvarmeanlægget er opbygget af rækker af solfangere, hvor der cirkuleres en glykolholdig væske igennem ved hjælp af en cirkulationspumpe. Væsken bliver gennem rækkerne af solfangerne opvarmet til den ønskede temperatur. Typisk opvarmes væsken til omkring 80-85 C. og ledes til en pladevarmeveksler, hvor den opvarmer fjernvarmevandet. Da solvarmeproduktion og varmebehovet i byen ikke stemmer overens bliver der tilkoblet en varmeakkumuleringstank, som virker som et døgnlager. Den enkelte solfanger opbygget i en isoleret aluminiumskasse, hvor der er monteret en absorber, som den glykolholdige væske strømmer igennem. 8
Varmepumpe 9
Varmepumpe Varmepumpen er opbygget som et traditionelt køleanlæg med en fordamper, kondensator, kompressor og drøvleventil. Varmepumpen anvender grundvand ved en temperatur på ca. 8 C som varmekilde. Der skal etableres en prøveboring for bestemme om der er tilstrækkeligt med grundvand. Budgetprisen for prøveboring inkl. prøvepumpning og grundvandsanalyse er budgetteret til 300.000 kr. Når den tilgængelige grundvandsmængde er bestemt, skal der etableres en række grundvandsboringer der kan forsyne varmepumpen med grundvand. Antallet af boringer afhænger af den tilgængelige grundvandsmænge pr. boring. Det forventes at grundvandsmængden til varmepumpen er ca. 330 m3/time. 10
Solvarme og varmepumpe I dag varetages varmeproduktionen af to gaskedler og to gasmotorer, som foruden varme også producere el, der sælges på markedsvilkår. Driften med motorerne er kun lønsomt når elpriserne er tilpas høje. I de perioder, hvor elpriserne er lave, er det typisk gaskedlerne der anvendes. Hvis der installeres en el dreven varmepumpe, vil denne kunne anvendes når elpriserne er lave og fortrænge drift med gaskedlerne -motorerne. Som udgangspunkt vil elpriserne være lave om natten og når der er meget vindmøllestrøm i el-nettet. Varmepumpen vil dermed kunne aflaste elnettet, hvilket er til gavn for vindmøllerne. Den varme som varmepumpen producere vil kunne lageres i akkumuleringstanken. Solvarmeanlægget vil dække sommerforbruget og kan dække omkring 18% af det årlige varmebehov i Stoholm. Varme fra solvarmeanlægget er ikke pålagt energiafgifter, og er derfor konkurrencedygtig i forhold til naturgas og el til varmepumper. 11
Mulighed for placering Nuværende fjernvarmeværk på Industrivej 16 Mulige placeringer til solvarme og varmepumpe 12
Nye produktionsenheder 3% 2% 46% 35% 18% 85% 71% 54% 47% 18% 11% 9% 13
Varmeproduktion Solvarmeanlægget vil primært dække sommerforbruget. Varmepumpen vil supplere varmeproduktionen i de øvrige måneder. Motorerne vil producere varme når der er høje elpriser. Gaskedlen vil kun dække spidslastbehovet. 14
Anlægsbudget Solvarme Varmepumpe Solvarme og varmepumpe I alt kr. 14.478.900 22.200.000 35.778.900 Estimeret investering af PlanEnergi 15
Varmeproduktionspris Kapitalomkostningerne er beregnet på følgende måde: Solvarme: 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. Varmepumpe: 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. Grundberegning (Naturgas 2,52 kr./nm 3 ) 0 1 2 3 Reference Sol VP Sol & VP Spot år 2012 2012 2012 2012 Investering, Solvarmeanlæg kr. 0 14.478.900 0 14.478.900 Investering, Varmepumpe kr. 0 0 22.200.000 21.300.000 Investering, samlet kr. 0 14.478.900 22.200.000 35.778.900 Driftsomkostninger* kr./år 4.966.000 3.518.000 2.192.000 1.248.000 Driftsbesparelse kr./år - 1.448.000 2.774.000 3.718.000 Simpel tilbagebetalingstid år - 10,0 8,0 9,6 Kapitalomkostninger, Solvarmeanlæg** kr./år 0 878.493 0 878.493 Kapitalomkostninger, Varmepumpe*** kr./år 0 0 1.927.517 1.849.374 Kapitalomkostninger, samlet kr./år 0 878.493 1.927.517 2.727.867 Nettobesparelse kr./år - 569.507 846.483 990.133 Varmeproduktionspris kr./mwh 279 198 123 70 Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostning kr./mwh 279 247 231 223 Besparelse, varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh - 32 48 56 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energypro. **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. 16
Følsomhedsberegninger Ændring af naturgasprisen fra 2,52 til 2,27 kr./nm3 (-10%) Følsomhedsberegning, Naturgaspris Spot 0 Reference 1 Sol 2 VP 3 Sol & VP Variant Naturgas 2,27 kr./nm3 Naturgas 2,27 kr./nm3 Naturgas 2,27 kr./nm3 Naturgas 2,27 kr./nm3 Investering, Solvarmeanlæg kr. 0 14.478.900 0 14.478.900 Investering, Varmepumpe kr. 0 0 22.200.000 21.300.000 Investering, samlet kr. 0 14.478.900 22.200.000 35.778.900 Driftsomkostninger* kr./år 4.357.000 3.007.000 2.088.000 1.272.000 Driftsbesparelse kr./år - 1.350.000 2.269.000 3.085.000 Simpel tilbagebetalingstid år 10,7 9,8 11,6 Kapitalomkostninger, Solvarmeanlæg** kr./år 0 878.493 0 878.493 Kapitalomkostninger, Varmepumpe*** kr./år 0 0 1.927.517 1.849.374 Kapitalomkostninger, samlet kr./år 0 878.493 1.927.517 2.727.867 Nettobesparelse kr./år - 471.507 341.483 357.133 Varmeproduktionspris kr./mwh 245 169 117 71 Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostning kr./mwh 245 218 226 225 Besparelse, varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh 26 19 20 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energypro. **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. 17
Følsomhedsberegninger Ændring af naturgasprisen fra 2,52 til 2,77 kr./nm3 (+10%) Følsomhedsberegning, Naturgaspris Spot 0 Reference 1 Sol 2 VP 3 Sol & VP Variant Naturgas 2,77 kr./nm3 Naturgas 2,77 kr./nm3 Naturgas 2,77 kr./nm3 Naturgas 2,77 kr./nm3 Investering, Solvarmeanlæg kr. 0 14.478.900 0 14.478.900 Investering, Varmepumpe kr. 0 0 22.200.000 21.300.000 Investering, samlet kr. 0 14.478.900 22.200.000 35.778.900 Driftsomkostninger* kr./år 5.531.000 3.991.000 2.279.000 1.321.000 Driftsbesparelse kr./år 1.540.000 3.252.000 4.210.000 Simpel tilbagebetalingstid år 9,4 6,8 8,5 Kapitalomkostninger, Solvarmeanlæg** kr./år 0 878.493 0 878.493 Kapitalomkostninger, Varmepumpe*** kr./år 0 0 1.927.517 1.849.374 Kapitalomkostninger, samlet kr./år 0 878.493 1.927.517 2.727.867 Nettobesparelse kr./år 0 661.507 1.324.483 1.482.133 Varmeproduktionspris kr./mwh 311 224 128 74 Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostning kr./mwh 311 274 236 227 Besparelse, varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh 37 74 83 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energypro. **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. 18
Følsomhedsberegninger Ændring af elpriserne fra år 2012 til 2010. Middelværdien af alle timer i 2012 var 270 kr./mwh. I 2010 var middelværdien af alle timer 346 kr./mwh. Følsomhedsberegning, Spotmarkedsbetaling 2010 vs 2012 0 Reference 1 Sol 2 VP 3 Sol & VP Spot år 2010 2010 2010 2010 Investering, Solvarmeanlæg kr. 0 14.478.900 0 14.478.900 Investering, Varmepumpe kr. 0 0 22.200.000 21.300.000 Investering, samlet kr. 0 14.478.900 22.200.000 35.778.900 Driftsomkostninger* kr./år 5.811.000 4.412.000 3.660.000 2.749.000 Driftsbesparelse kr./år 1.399.000 2.151.000 3.062.000 Simpel tilbagebetalingstid år 10,3 10,3 11,7 Kapitalomkostninger, Solvarmeanlæg** kr./år 0 878.493 0 878.493 Kapitalomkostninger, Varmepumpe*** kr./år 0 0 1.927.517 1.849.374 Kapitalomkostninger, samlet kr./år 0 878.493 1.927.517 2.727.867 Nettobesparelse kr./år 0 520.507 223.483 334.133 Varmeproduktionspris kr./mwh 326 248 206 154 Varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostning kr./mwh 326 297 314 308 Besparelse, varmeproduktionspris inkl. kapitalomkostninger kr./mwh 29 13 19 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energypro. **) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 25-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. ***) Kapitalomkostningerne er beregnet som et 15-årigt annuitetslån med en realrente på 3,5% p.a. 19
20
Tak for opmærksomheden Christian Carlsen PlanEnergi Jyllandsgade 1 9520 Skørping Tlf. +45 9682 0400 www.planenergi.dk 21