Mobilisering af (decentral) kraftvarme Kasper Nagel Gastekniske Dage 2017 gronenergi.org
Jeg vil fortælle lidt om Fremtidsudsigterne for den decentrale kraftvarme Hvorfor varmevirkningsgraden er så vigtig Om decentral kraftvarme kan mobiliseres i fremtiden
Kilde: Energistyrelsens Energistatistik 2015 Elproduktionskapaciteten har ændret sig over årene 16.000 14.000 12.000 10.000 [MW] 8.000 6.000 4.000 2.000 0 2000 2005 2010 2013 2014 2015 Centrale anlæg Decentrale anlæg Sekundære producenter Solenergi Vindkraft Vandkraft Det giver en række udfordringer
Kilde: Energistyrelsens Energistatistik 2015 Elproduktion fra vindmøller presser kraftvarmen 16 25 14 20 12 10 15 TWh 8 TWh 10 6 4 5 2-1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015-2010 2011 2012 2013 2014 2015 Vindmøller Centrale værker Decentrale værker
Decentrale kraftvarmeenheder kører sjældnere 1.400 Decentrale naturgasfyrede kraftvarmeværker 4.200 Fast omkostning = 150.000 kr./mw-el/år Elkapacitet [MW] 1.200 1.000 800 600 400 200 3.600 3.000 2.400 1.800 1.200 600 Fuldlasttimer 3.000 fuldlasttimer = 50 kr./driftstime/mw 2.000 fuldlasttimer = 75 kr./driftstime/mw 1.000 fuldlasttimer = 150 kr./driftstime/mw 500 fuldlasttimer = 300 kr./driftstime/mw - 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Elkapacitet Fuldlasttimer - Grundbeløbet er årsag til den blivende kraftvarmekapacitet
Det er svært at spå, især om fremtiden Fremtidige teknologier? Elpriser? CO2-priser? Brændselspriser? Rammevilkår? Investeringsomkostninger? El- og varmebehov?
Energiforsyning 2030 har gjort et forsøg
Hvad er planen med kraftvarmen efter 2018? Decentral naturgasbaseret elproduktionskapacitet i 2015 = 1.250 MW 16% 56% 28% Bibeholdes Skrottes Uafklaret En masse god kraftvarmekapacitet risikerer at blive skrottet før tid
Hvorfor skal vi så beholde kraftvarmen?
Kilde: Energinet Det skal vi fordi det er det billigste!
Fremtidens energisystem kræver fleksible løsninger Det bliver vanskeligt hvis vi dropper al den decentrale kraftvarmekapacitet Overskud af el: flere varmepumper og elkedler Underskud af el: decentral kraftvarme Varmepumper og elkedler Hvorfor er der ikke mere elproduktion fra decentral kraftvarme? 1) Der bliver ikke afgivet salgsbud i spotmarkedet 2) Spotprisen er for lav/varmeproduktionsprisen for høj, så de ikke vinder handel 3) De er ude på grund af service
Nettoafregning er den smukke løsning 700 Nettoafregning mellem motor og varmepumpe (COP = 3,5) - elforbruget svarer til motorens eleffekt 600 Varmeproduktiionspris [DKK/MWh-varme] 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Elpris [DKK/MWh-el] Gaskedel Gasmotor Varmepumpe inkl. PSO
Nettoafregning er den smukke løsning 700 Nettoafregning mellem motor og varmepumpe (COP = 3,5) - elforbruget svarer til motorens eleffekt 600 Varmeproduktiionspris [DKK/MWh-varme] 500 400 300 200 100 Spot pris ~ 125 DKK/MWh Varmepumpe Gasmotor og varmepumpe - sparede eltariffer Spot pris ~ 475 DKK/MWh Gasmotor 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Elpris [DKK/MWh-el] Gaskedel Gasmotor Nettoafregnet gasmotor og VP Varmepumpe inkl. PSO
Nettoafregning er den smukke løsning 700 Nettoafregning mellem motor og varmepumpe (COP = 3,5) - elforbruget svarer til motorens eleffekt 600 Varmeproduktiionspris [DKK/MWh-varme] 500 400 300 200 100 Spot pris ~ 125 DKK/MWh Varmepumpe Spot pris ~ 325 DKK/MWh Spot pris ~ 475 DKK/MWh Gasmotor og varmepumpe Gasmotor 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Elpris [DKK/MWh-el] Gaskedel Gasmotor Nettoafregnet gasmotor og VP Varmepumpe inkl. PSO Varmepumpe ekskl. PSO
Kilde: EMD International A/S I Sæby har man fundet løsningen! En høj varmevirkningsgrad giver mange driftstimer på motorerne!
Varmevirkningsgraden har stor indflydelse på marginalen Varmeproduktionspris 700 600 Traditionel motor = 660 timer 500 DKK/MWh-varme 400 300 200 100 El: 40 %, Varme: 55 % 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Elpris [DKK/MWh-el] Traditionel gasmotor Gaskedel
Varmevirkningsgraden har stor indflydelse på marginalen Varmeproduktionspris 700 600 Traditionel motor = 660 timer Højeffektiv motor = 3.000 timer 500 DKK/MWh-varme 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 El: 40 %, Varme: 55 % El: 40 %, Varme: 62 % Elpris [DKK/MWh-el] Traditionel gasmotor Højeffektiv gasmotor Gaskedel
Varmevirkningsgraden har stor indflydelse på marginalen Varmeproduktionspris DKK/MWh-varme 700 600 500 400 300 Traditionel motor = 660 timer Højeffektiv motor = 3.000 timer Traditionel motor = 15 timer Højeffektiv motor = 25 timer 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 El: 40 %, Varme: 55 % El: 40 %, Varme: 62 % Elpris [DKK/MWh-el] Traditionel gasmotor Højeffektiv gasmotor Gaskedel Biomassekedel Afhænger også af varmebehov, lagerbeholdning og øvrig bestykning
Kilde: Dansk Fjernvarme Med E-formlen er der yderligere at spare Kraftvarme naturgas 2017 - ikke kvoteomfattet Afgiftbelastning kraftvarme (E/V-formel) Kr/MWh-varme Varmevirkningsgrad 20% 25% 30% Elvirkningsgrad 35% 40% 45% 35% 345 267 267 267 267 267 40% 302 254 254 254 254 252 45% 268 244 244 244 244 224 50% 241 236 236 236 231 201 55% 230 230 230 230 210 183 60% 225 225 225 217 193 168 65% 220 220 220 201 178 155 Kraftvarme naturgas 2017 - kvoteomfattet Afgiftbelastning kraftvarme (E/V-formel) Kr/MWh-varme Varmevirkningsgrad 20% 25% 30% Elvirkningsgrad 35% 40% 45% 35% 287 195 195 195 195 195 40% 251 195 195 195 195 192 45% 223 195 195 195 195 171 50% 201 195 195 195 189 154 55% 195 195 195 195 172 140 60% 195 195 195 186 157 128 65% 195 195 195 172 145 118
Forskellige forhold betyder forskellige marginalpriser 700 600 500 DKK/MWh-varme 400 300 200 100 0 Brændselsudgifter Afgifter Drift- og vedligehold Resulterende varmepris 0,5 kr. per kubikmeter naturgas reducerer marginalen med 80 kr.
Kilde: Dansk Gasteknisk Center Brændselsudgifter udgør den største post
Kilde: EMD International A/S Hele porteføljen i drift i samme døgn
Dem med flere heste at spille på står stærkest
Kan den decentrale kraftvarme mobiliseres? Kraftvarmen er truet hvis ikke der sker noget En høj varmevirkningsgrad kan give mange driftstimer Brændselsudgifter udgør den største betalingspost Trim omkostninger på servicekontrakter, forsikringer, brændselsaftaler etc.
ForskEL-projekt: Mobilisering af gasfyret KV til balance- og spidslastydelser Projektdeltagere: Added Values, Dansk Gasteknisk Center og Grøn Energi 6 fjernvarmeselskaber Stiller skarpt på decentral kraftvarme Fokus på tekniske og økonomiske udfordringer og løsninger
Temadag den 9. oktober i Fjernvarmens Hus Kraftvarmens rolle i fremtiden? Selskaber der har valgt at beholde/skrotte deres kraftvarmeenheder Forventning til kommende rammevilkår for kraftvarme Resultater fra projektet
Kontakt: Kasper Nagel Mobil: +45 61 65 71 75 Mail: kan@danskfjernvarme.dk Tak for ordet Tilmelding til Grøn Energis nyhedsbrev: http://www.danskfjernvarme.dk/sitetools/newsletter-administration gronenergi.org