Nyhedsbrev OKTOber 2013 ENERGI Fortsat udsigt til faldende temperaturer At springe over hvor gærdet er lavest har normalt en negativ klang. Når det drejer sig om fjernvarme, er det dog blevet en dyd at sætte temperaturoverliggeren så lavt som muligt, for at opnå den bedst mulige effektivitet. Mange fjernvarmefolk fra hele verden, som gennem årene har besøgt Danmark og stiftet bekendtskab med den såkaldte danske model, har undret sig over, at det var muligt at drive vores anlæg med så lave temperaturer. En af forklaringerne er naturligvis, at Danmark er meget fladt, og at vi dermed kan drive anlæggene med meget lave tryk samt at vi har mulighed for i vid udstrækning at undgå vekslere mellem nettet og husinstallationerne. Drift med lave temperaturer har den oplagte fordel, at varmetabet er lavt. Mens fremløbstemperaturen kan styres fra værket, er det hovedsagelig forbrugernes installationer, der bestemmer returtemperaturerne. Derfor har vi nu fokus på at skabe overblik over og forbedre de forbrugerinstallationer, der ikke lever op til ønsket om at køle fjernvarmevandet maksimalt. Hos COWI har vi sat os som mål sammen med vores kunder at finde ned til det lavest mulige niveau for både frem- og returtemperaturen. Læs på de følgende sider om to vigtige projekter, der peger frem mod grænsen for, hvor lave temperaturer vi kan opnå. Torben Hermansen E-mail the@cowi.dk
Nyhedsbrev OKTOber 2013 ENERGI Lave temperaturer i Albertslund Syd Midt i et eksisterende forsyningsområde i Albertslund bliver 550 rækkehuse gennemgribende energirenoveret og fjernvarmesystemet fornyet, så husene fremover forsynes med blot 50 grader varmt vand. Rækkehusbebyggelsen ligger som en ø inde i et eksisterende forsyningsområde med blandet beboelse, et gymnasium, en svømmehal mm. Udfordringen er derfor at få det nye lavtemperatursystem til at spille sammen med det eksisterende system. Det sker i første omgang ved at etablere en interim shunt, som bygges ind i et serviceegnet teknikskab. Når hele området er færdigrenoveret, erstattes den af en permanent shunt, fortæller senior projektleder i COWI Theodor Møller Moos. Mindre varmebehov og varmetab Ved energirenoveringen reduceres varmebehovet til 60 procent og med etablering af lavtemperaturfjernvarme forventes varmetabet halveret i forhold til almindelig fjernvarme. Det varme brugsvand produceres via en gennemstrømningsveksler, og der er korte stikledninger og korte afstande til tapstederne. Projektet i Albertslund leverer samtidig vigtig ny viden til F&U projektet Etablering af lavtemperaturfjernvarme i eksisterende fjernvarmeforsyning. Projektet skal undersøge, hvad der kan medvirke til at udbrede lavtemperaturfjernvarme og hvordan værkerne kan håndtere, når en bygning eller et helt beboelsesområde i et eksisterende forsyningsområde, ønsker at skifte til lavtemperaturfjernvarme. Projektet ser også nærmere på, hvordan man kan integrere det teknikskab, der rummer den nødvendige shunt, i bymiljøet. Boligforeningen BO-VEST er bygherre på energirenoveringen af rækkehusene, mens Albertslund Forsyning etablerer det nye lavtemperaturfjernvarmenet. COWI er totalrådgiver på etableringen af lavtemperaturfjernvarmen. En fjerdedel af de 550 huse i Albertslund Syd er allerede renoveret, beboerne er flyttet ind og lavtemperaturfjernvarmen strømmer gennem rørene. Det samlede projekt forventes færdigt i 2015. Theodor Møller Moos E-mail tmm@cowi.dk
Fjernvarme til Gentoftes smukke villaer Hidtil har flertallet af de mange skønne ejendomme i Gentofte, som også tæller flere ambassader, været opvarmet med individuel naturgas. Men naturgassen er snart fortid i den københavnske forstadskommune, hvor fjernvarmerørene støt og roligt breder sig under jorden. COWI er rådgiver for Gentofte Fjernvarme på det omfattende udvidelsesprojekt, som startede i 2011 og afvikles over seks etaper frem til 2026. AIene i fase 1 og 2, som er i gang nu, er der tale om mere end 55 km nye hoved- og fordelingsledninger. Vi fokuserer meget på at bruge erfaringerne fra de første dele af projektet til at optimere planlægningen af de kommende etaper. Det betyder f.eks., at vi starter med de små ledninger og bider de store strækninger over i mindre stykker for at sikre Gentofte Fjernvarme løbende indtægter. Det gælder om at få forbrugere koblet på, så både de og forsyningen hurtigt får gavn af investeringen, fortæller COWIs projektleder Peter Bode Nielsen. Når den sidste fase afsluttes, har knap 14.000 nye forbrugere i Gentofte fået mulighed for at koble sig på fjernvarme. Og selvom der ikke forventes at være 100 procent tilslutning blandt forbrugerne i 2026, er det sikkert, at de mange nye fjernvarmekunder vil reducere kommunens CO 2 emission betydeligt. Også innovative og endnu grønnere løsninger er på dagsordenen hos Gentofte Fjernvarme, der har bedt COWI udarbejde et notat om mulighederne for at etablere et lavtemperaturområde i Gentofte. Peter Bode Nielsen E-mail pbni@cowi.dk Fjernvarmen kommer til Vinding En motorvej er ingen hindring, når fjernvarmen skal udbredes. Eller i hvert fald kun en hindring, som er til at overkomme. Derfor er det nu fjernvarme fra Mølholm, der opvarmer husene i Vinding ved Vejle og ikke gas, som hidtil har været den primære energikilde i byen. Og det på trods af at Mølholm Fjernvarme og Vinding er adskilt af en firesporet motorvej. Fjernvarmen under E45 Transmissionsledningen er ført under motorvejen ved hjælp af en såkaldt styret underboring og ligger 15 meter under asfalten i overensstemmelse med Vejdirektoratets regler. COWI har været med gennem hele processen og har leveret: Samfundsøkonomiske analyser, projektforslag, udbudsmateriale, markedsføring, kontraktforhandling, bygherrerådgivning og tilsyn. Mogens Thomsen E-mail moth@cowi.dk
Laserscanning med mange fordele COWI anvender 3D-laserscanning som et vigtigt værktøj i forbindelse med, at Rødovre Kommunale Fjernvarmeforsyning udbygger en af forsyningens vekslercentraler. På de oprindelige tegninger kan man ikke se alle rør og komponenter, fordi der løbende er sket fornyelser. Derfor har vi scannet centralen og fået et fuldstændigt overblik over de fysiske rammer og installationer. Modellen bliver efterfølgende omdannet til en 3D-model, som vi bruger til at projektere ændringerne af centralen i, fortæller projektleder Casper Lind Larsen. Scanningen og den efterfølgende bearbejdning til 3D-model er et godt værktøj i projekteringsfasen, som ved hjælp af metoden bliver langt mere effektiv og præcis. I stedet for at tage ud med målebåndet gentagne gange har vi en virtuel model, hvor vi kan gå ind og måle alle afstande og som vi kan bevæge os rundt i, som om vi befandt os på stedet. Når vi er færdige med at tegne den nye model, kan vi lægge den tilbage i den originale scanning. Det giver et godt billede af, hvordan ændringerne rent visuelt kommer til at se ud. Redskabet giver samtidig forsyningen et bedre overblik over deres installationer og gør det lettere at følge med i projekteringsprocessen, idet 3D-modellen løbende bruges på statusmøder. I sidste ende kan forsyningen få det projekterede vist i den oprindelige 3D-model (se illustration). Casper Lind Larsen E-mail cvla@cowi.dk Vand- og varmetab ses bedst fra luften I den hollandske by Purmerend har fjernvarmeforsyningen Stadsverwarming Purmerend B.V. reduceret det daglige vandtab fra det 281 km lange ledningsnet med hele 70 procent. Den bedrift har været mulig takket være et lille COWI fly, der har affotograferet hele forsyningsområdet med et varmefølsomt kamera. Efterfølgende har COWI udpeget 155 potentielle hot spots. Hvert hot spot er dernæst blevet undersøgt nærmere og de steder, hvor der viste sig at være utætheder er rørene efterfølgende blevet renoveret eller fornyet. Lækager medfører ikke kun vand- og varmetab men også tab af tryk i ledningsnettet. Det kan skabe problemer med at forsyne de forbrugere, der ligger i den fjerneste del af ledningsnettet. Problemet kan minimeres ved hjælp af et termografisk overblik og den efterfølgende renovering af utætheder. Termografering fra luften fører på den måde både til energibesparelser og øget forsyningssikkerhed. En af de største underjordiske lækager, som blev fundet i Purmerend, dækkede i omfang et helt vejkryds. Utætheden viste sig at stamme fra en defekt sammensvejsning, som er opstået, da fjernvarmerøret blev produceret. Da røret er tolv år gammelt, betyder det, at der er fosset store mængder vand ud gennem lækagen, som altså først blev synlig via det termografiske overblik (se illustration). Emrah Øztunc E-mail emoc@cowi.dk
Optimering der betaler sig Hos Trekantområdets Varmetransmissionsselskabs (TVIS) er den primære opgave at indkøbe varme og fordele varmen til de tilsluttede fjernvarmeværker. TVIS ejer, driver og vedligeholder transmissionsnettet og de tilhørende veksleranlæg, som transporterer varmen fra Skærbækværket, Shell Raffinaderi og Trekantområdets Affaldsselskab til de fire kommuners fjernvarmeanlæg. TVIS primære opgave er derfor at købe energien billigt og transportere den så effektivt som muligt. Gennem de senere år har TVIS derfor købt og idriftsat TERMIS Operation og etableret en dynamisk model for hele transmissionsnettet, som er koblet sammen med et nyt SRO anlæg. På den måde opnår TVIS en langt mere effektiv drift og et bedre overblik over transmissionsnettets tilstand. pris. Omvendt kan det blive dyrt, hvis den købte temperatur viser sig at være for lav i forhold til behovet, så der må suppleres med varme fra andre og dyrere kilder. PRESS Produktionsoptimering sammenkører data som vejrudsigt for den aktuelle måned med produktionspriser hos TVIS forskellige leverandører og kommer herigennem frem til en anbefalet temperatur på den varme, der skal indkøbes. PRESS Produktionsoptimering er et standardsoftware, som er blevet tilpasset til TVIS. Programmet har kostet TVIS et ikke ubetydeligt beløb, men det har som forventet vist sig at være en god investering, idet systemet har tjent sig selv hjem efter blot ét år. Thomas Østergaard E-mail tao@cowi.dk Vejle Kolding Middelfart Fredericia Ved at supplere optimeringsværktøjet med programmet PRESS Produktionsoptimering har TVIS yderligere forstærket sin evne til at købe varmen, der hvor den er billigst og til at ramme den ideelle temperatur. Varmen skal nemlig bestilles en måned i forvejen, og jo lavere temperatur der bestilles desto lavere Frem 2010-2011 Frem 2011-2012 Grafisk fremstilling af driften henholdsvis før og efter idriftsættelsen af det nye prognosesystem
Varmt vand fra den sønderjyske undergrund I Sønderborg henter et nyt geotermisk anlæg varmt vand fra undergrunden og bruger energien herfra til produktion af fjernvarme. Med geotermi som ny energikilde, udgør naturgassen kun fem procent af Sønderborg Fjernvarmes samlede energiforbrug. Ændringen slår tydeligt igennem på CO 2 udledningen, der er reduceret med hele 90 procent. Det geotermiske anlæg er placeret på to lokaliteter. De to 1.200 meter dybe boringer er lokaliseret i Spang. Den geotermiske energi fra boringerne udnyttes i et filter- og veksleranlæg. Geotermisk vand på ca. 48 C pumpes op fra den ene boring og reinjiceres senere til undergrunden ved ca. 15 C via den anden boring. Træflis driver processen Anlægget i Sønderborg er det tredje af sin art i Danmark. Men til forskel fra de øvrige er det sønderjyske anlæg integreret med et biomassefyret kedelanlæg, til produktion af 175 C hedt vand til drivenergi for de fire store absorptionsvarmepumper. Varmepumperne udnytter det geotermiske vand til produktion af 80 C fjernvarme. Det biomassefyrede kedelanlæg er placeret på Vestermark 4 km fra boringerne i Spang. En god investering Selvom boringerne ikke fandt 68 C varmt vand i 2.000 meters dybde som forventet, er projektet endt som en succes, fordi en løsning, der udnytter det 48 C varme vand i 1.200 meters dybde, blev udviklet. COWI har haft ansvar for projektering, udbud, kontrahering og etablering af anlægget. Og måske bliver vejen for flere nye geotermiske anlæg snart banet. I hvert fald skal COWI for Energistyrelsen undersøge 27 lokaliteter med henblik på at vurdere mulighederne for at udnytte det varme vand fra den danske undergrund. Fire absorptionsvarmepumper hæver fjernvarmetemperaturen til ca. 80 C og leverer samtidig kølevand på 12 C til afkøling af det geotermiske vand. Vandet fra undergrunden har en temperatur på ca. 48 C. Når vandet returneres til undergrunden er temperaturen ca.15 C. Det 175 C varme vand, som driver varmepumperne, produceres på et nyt flisfyret kedelanlæg. Hele anlægget har en total effekt på ca. 42 MJ/s. Geotermien bidrager med ca. 12 MW. De resterende 30 MW leveres af det flisfyrede kedelanlæg, som også er udstyret med et anlæg til køling af røggassen. Niels Otto Clausen E-mail ncl@cowi.dk adresse COWI Lyngby Parallelvej 2 2800 Kongens Lyngby adresse COWI Aarhus Jens Chr. Skous Vej 9 8000 Aarhus C TELEfon +45 56 40 00 00 www cowi.dk