FREDERIKSSUND KOMMUNE Vinge - Varmeforsyning af Deltakvarteret ADRESSE COWI A/S Parallelvej 2 2800 Kongens Lyngby TLF +45 56 40 00 00 FAX +45 56 40 99 99 WWW cowi.dk SAMMENFATNING INDHOLD 1 Baggrund 1 2 Varmeforsyning af rækkehuse 3 2.1 Varmebehov 3 2.2 Varmeforsyningsalternativer og brugerøkonomi 3 2.3 Konklusion for rækkehuse 9 3 Varmeforsyning af villaer 9 3.1 Varmebehov 9 3.2 Varmeforsyningsalternativer og brugerøkonomi 10 3.3 Konklusion for villaer 13 1 Baggrund I det følgende er opstillet og analyseret en række varmeforsyningsalternativer til boligerne i det kommende Deltakvarter i Frederikssund Kommune. Det indgår i kommunens samlede vision for Vinge, at varmeforsyningen skal bestå af et samlet vandbåret lavtemperaturnet for hele byen, hvor varmen leveres af en eller flere miljøvenlige varmekilder som f.eks. overskudsvarme fra virksomheder og bygninger, varmepumpeanlæg og solvarmeanlæg, og som et anlæg der samtidigt kan lagre evt. overskudsvarme fra om sommeren til om vinteren. En forudsætning for at boligerne på sigt kan kobles på et samlet fjernvarmesystem er, at boligerne indrettes med vandbårne varmesystemer. Der er gennemført en række analyser af brugerøkonomien ved forskellige varmeforsyningsløsninger for de planlagte bebyggelser i Deltakvarteret der omfatter hen- PROJEKTNR. A065164 DOKUMENTNR. VERSION UDGIVELSESDATO 14. august 2015 UDARBEJDET KONTROLLERET GODKENDT TEP EBE EBE
2/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET holdsvis 23 villagrunde med individuelle huse eller dobbelthuse og 36 rækkehusgrunde med rækkehuse. Med baggrund i de detaljerede analyser præsenteret i en separat baggrundsrapport indeholder dette memo en kort sammenfatning, der beskriver og vurderer de løsninger, det er valgt i at tage udgangspunkt i ved det videre forløb. Der kan såvel for villaerne som for rækkehusene etableres en række individuelle varmeforsyningsløsninger. Fordi rækkehusenes varmeforbrug er mindre end villaernes gælder det, at de løsninger som er forbundet med høje investeringsudgifter og lave årlige variable udgifter (f.eks. jordvarme) falder relativt dårligere ud for rækkehusene i sammenligning med villaerne, mens de løsninger som er forbundet med lave investeringsudgifter og høje årlige variable udgifter (f.eks. elvarme) falder relativt bedre ud. Som en anden mulighed kan der etableres en centralvarmeløsning til forsyning af rækkehusene. Denne løsning vil have den fordel, at rækkehusene sparer nogle installationer hos dem selv. Centralvarmeløsningen vil desuden give mulighed for at rækkehusene senere kan kobles på et større sammenhængende fjernvarmenet, såfremt et sådant skulle blive etableret. For rækkehusene er det valgt at beskrive og illustrere brugerøkonomien for to varmepumpebaserede centralvarmeløsninger, hhv. en grundvandsvarmepumpe og en luft-til-vand varmepumpe. Det er konkluderet, at det for villagrundene ikke er økonomisk attraktivt at etablere en kollektiv varmeforsyningsløsning. Som inspiration og vejledning for de kommende ejere beskriver notatet de brugerøkonomiske konsekvenser af en række mulige og relevante individuelle varmeforsyningsløsninger både med og uden vandbårne systemer. Uanset hvilken varmeproduktionsform der vælges vil der kunne etableres solvarme, som producerer varme, til dækning af en del af varmeforsyningen samt solceller, som producerer el. Konsekvenserne af kombinationsløsninger med solvarme samt konsekvenserne ved etablering af solceller er ligeledes indeholdt i denne sammenfatning Solvarme For de forsyningsalternativer som har høje investeringsomkostninger og lave årlige variable omkostninger (varmepumper) gælder det, at kombinationen med solvarme forværrer brugerøkonomien. Det skyldes, at den årlige besparelse ikke står mål med omkostningen forbundet med at etablere solvarmeanlægget. For de forsyningsalternativer som har lave investeringsomkostninger og høje årlige variable omkostninger (elvarme) gælder det omvendt at kombinationen med solvarme forbedrer brugerøkonomien. Solceller Med hensyn til solceller er brugerøkonomen meget afhæng af om den producerede el fra solcellerne sælges/eksporteres til nettet eller om den fortrænger køb af eget strøm. Ved kombination af solceller med de el-baserede opvarmningsformer, herunder også eldrevne varmepumper, kan der på positiv-siden argumenteres for, at
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 3/13 en del af den el som anvendes til opvarmning produceres af huset eller af centralvarmeanlægget selv. 2 Varmeforsyning af rækkehuse 2.1 Varmebehov For rækkehusene er der regnet med et etageareal som angivet i Tabel 1. Tabel 1: Oversigt over etageareal rækkehusgrunde Antal grunde Etageareal pr. grund, m2 Etageareal i alt, m2 Rækkehusgrunde med rækkehuse - Type A - Type B 16 20 168 168 2.688 3.360 I alt 36-6.048 Det forudsættes, at varmeforbruget i bygningerne udgør 95 % af energirammen (2015) svarende til 28,5 kwh/m 2 pr. år, idet elforbruget til bygningsdrift i boliger ikke udgør en ret stor del af energiforbruget. Det forudsættes endvidere, at de 15 kwh/m 2 er til varmt brugsvand og de resterende 13,5 kwh/m 2 er til rumvarme. Samlet set er der således et varmeforbrug til rækkehusene på 172.368 kwh pr. år. Behovet svarer til 4.788 kwh pr. bolig. 2.2 Varmeforsyningsalternativer og brugerøkonomi 2.2.1 Forslag til centralvarmeløsninger En centralvarmeløsning kan eksempelvis baseres på en central grundvandsvarmepumpe eller en central luftvarmepumpe. Af forslag til lokalplan fra januar 2015 fremgår det, at der påtænkes etableret et kvartershus, hvori der også vil kunne placeres teknik. Det vurderes, at en varmepumpe vil kunne placeres i dette hus. Grundvandsvarmepumpe Hvis der vælges en grundvandsvarmepumpe, vil denne bestå af tre komponenter: Selve varmepumpeenheden En boring med pumpe En buffertank Selve varmpumpeenheden bør bestå af flere mindre varmepumper. Det har den fordel, at et nedbrud på en blandt flere varmepumper er mindre problematisk end
4/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET et nedbrud på én stor varmepumpe. Herudover gælder det, at varmepumper helst skal operere med min. 25 % belastning, hvilket er nemmere at styre med flere mindre varmepumper end med én stor. Hvis der f.eks. vælges fire 33 kw af typen VL600 fra IKM A/S, fylder de hver 1 x 1 x 1 meter. De fire mindre varmepumper kan placeres enten i forlængelse af hinanden, i en kvadratisk klynge eller ovenpå hinanden. Grundvandsboringen med pumpe, som bør placeres på terræn tæt ved varmepumpen vil fylde cirka 1 m i længen, 2 m i bredden og 1 m i højden. Graves den ned i terræn anvendes en standardløsning, hvor pumpe og diverse elektronik indstøbes i glasfiber som fylder 1,5 m i diameter og 2,5 m i højden. Buffertanken bør være på 1.000-2.000 liter, hvilket svarer til en diameter på cirka 1,5 m og en højde på 2 m. Luftvarmepumpe Ligesom i grundvandsvarmepumpeløsningen gælder det, at der bør etableres flere mindre varmepumper frem for én stor. Mht. luftindtag og afkast kan vælges imellem tre forskellige løsninger: Horisontalt luftindtag og afkast Horisontalt luftindtag og vertikalt afkast (opad) Vertikalt luftindtag og afkast (opad) Ved den første løsning kan der eksempelvis vælges seks Vølund enheder á 20 kw. Hver enhed er 1,5 m i bredden, 1,4 m i højden og 0,65 m i dybden. Enhederne placeres udvendigt langs en væg/husmur eller i to rækker overfor hinanden med tre i hver (med bagsiden mod hinanden). Ved den anden løsning findes en cirkulær enhed fra Dansk Energi Center, som er 0,95 m i diameter og 1,4 m i højden og som bør stå med en afstand på cirka 0,5 m. Disse enheder er på 11 kw, dvs. der skal anvendes cirka 11 for at få den ønskede effekt til Deltakvarteret. Placeres enhederne i f.eks. to rækker med hhv. 5 og 6 enheder, vil enhederne fylde 8,2 m i længden og 2,4 m i bredden. Den tredje løsning findes ikke umiddelbart som hyldevare. Denne løsning vurderes dog at være både dyrere og mere pladskrævende end de øvrige to løsninger. En varmepumpebaseret centralvarmeløsning til rækkehusene bør af hensyn til varmepumpens effektivitet samt for at minimere varmetab i nettet etableres som en lavtemperaturløsning (45/30 C). For at få en tilstrækkelig høj temperatur på det varme brugsvand etableres brugsvandvarmere i de enkelte huse, som opvarmer det varme brugsvand fra rundt regnet 40 C (som centralvarmen kan levere) til cirka 55 C. Samlet set leverer fjernvarmen således al rumvarmen samt cirka 2/3 af det varme brugsvand, mens brugsvandvarmerne leverer cirka 1/3 af det varme brugsvand.
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 5/13 Figur 1 nedenfor viser placeringen af kvartershuset (K) samt husene i Deltakvarteret. På figuren er også indtegnet et muligt centralvarmenet (med grøn). Hovedledningen er i alt 211 meter lang og antallet af stikledninger er 36 (én for hvert rækkehus) med en gennemsnitslængde på 7,7 m svarende til i alt 278 m. Figur 1: Illustration af muligt centralvarmenet til rækkehusene i Deltakvarteret Til hovedledningen foreslås det at anvende fleksible præisolerede stålrør i kappe. Disse har den fordel, at de kan føres så de følger vejens krumning, uden at der skal foretages bøjninger. Til stikledningerne foreslås det at anvende fleksible kobberrør. Dimensioneringen af centralvarmenettet har resulteret i rørdimensioner og anlægsbudget som vist i tabellen nedenfor. Tabel 2: Dimensionering af centralvarmenet samt anlægspris (kr. ekskl. moms) Længde, meter Anlægspris pr. meter Pris i alt. DN50-50 195 3.755 732.225 DN40-40 12 3.655 43.860 DN32-32 5 3.387 16.935 Cu28-28 278 1.900 528.200 I alt - - 1.321.220 En oversigt over de samlede anslåede investeringsomkostninger i de to varmepumpeløsninger fremgår af Tabel 3, idet omkostningen er opdelt på det som vedrører selve husene og det som vedrører varmecentralen og centralvarmenettet.
6/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET Tabel 3: Oversigt over investeringsomkostninger i centralvarmeløsninger (1.000 kr. ekskl. moms) Varmecentral - Varmepumpe - Grundvandsboring - El-tilslutning Centralvarmenet - hovedledning - stikledninger Installationer i husene - FV-units - Brugsvandvarmer (el) - Varmesystem i bygninger Væske-til-vand (grundvand) 1.460 1.860 800 600-1.000 60 1.321 793 528 2.580 700 180 1.700 Luft-til-vand 860 800-60 1.321 793 528 2.580 700 180 1.700 I alt 5.361 5.761 4.761 Der er i de anslåede investeringsoverslag ikke indregnet bygningsomkostninger til centralvarmeanlægget, idet det forudsættes at dette kan placeres i kvartershuset. Hvis det skal etableres en separat bygning til varmepumpen vurderes det, at dette kan gøres for skønsmæssigt 10.000 15.000 kr. pr. m 2. svarende til 150.000 til 225.000 kr. En oversigt over brugerøkonomien i de to centralvarmeløsninger er vist nedenfor. I beregningen er der anvendt en omkostning til grundvandsboringen på 800.000 kr. Tabel 4: Nutidsværdi af omkostninger (brugerøkonomi ekskl. moms) i hvert forsyningsalternative 20-årig periode Væske-tilvand (grundvand) Luft-til-vand Investering kr. 154.472 132.250 Gns. årlige omkostninger kr. 4.010 4.176 NU-værdi af omk. - 20 år kr. 173.458 160.151 Balanceret varmepris kr./kwh 2,67 2,46 - ekskl. investering kr./kwh 0,83 0,86 Tabellen viser dels NU-værdien af de samlede gennemsnitlige omkostninger pr. rækkehusgrund over perioden og dels den balancerede varmepris i kr./kwh. I beregningen af NU-værdi er anvendt en diskonteringsrente på 4 %.
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 7/13 Det fremgår, at alternativt med luft-til-vand varmepumpen falder bedst ud brugerøkonomisk. 2.2.2 Kombination med solvarme I tilfælde af at varmeforsyningsalternativerne kombineres med solvarme ændres brugerøkonomien som vist nedenfor. Tabel 5: Nutidsværdi af omkostninger (brugerøkonomi ekskl. moms) i hvert forsyningsalternative 20-årig periode Kombination med solvarme Væske-tilvand (grundvand) Luft-til-vand Investering kr. 167.111 144.889 Gns. årlige omkostninger kr. 3.787 3.886 NU-værdi af omk. - 20 år kr. 182.696 168.497 Balanceret varmepris kr./kwh 2,81 2,59 - ekskl. investering kr./kwh 0,78 0,80 Som det fremgår, så øger kombinationen med solvarme i begge tilfælde investeringsomkostningerne. I begge tilfælde øges også NU-værdien af de samlede omkostninger over perioden, hvilket betyder, at solvarme ikke kan svare sig brugerøkonomisk. I beregningerne med solvarme er det antaget, at solvarmen er en separat varmeproduktionsenhed, som reducerer behovet for varmeproduktion på de øvrige teknologier. I løsningen med grundvandsvarmepumpen vil det eventuelt være muligt at optimere kombinationen med solvarme yderligere ved at integrere varmepumpen og solvarmeanlægget, således at solvarmen opvarmer væsken fra jordslangerne inden væsken tilgår varmepumpen. På den måde øges COP i varmepumpen. Der er ikke regnet på dette da en egentlig analyse vil kræve en nærmere drøftelse med den aktuelle varmepumpeleverandør. 2.2.3 Solceller Solceller producerer el og kan etableres uafhængigt af hvilken varmeforsyningsløsning der vælges. Det gælder dog, at værdien af den el som solcellerne producerer er højest for ejeren af solcelleanlægget, når den fortrænger køb af el fra nettet end hvis den blot eksporteres/sælges til nettet. Herudover gælder det, at værdien af solcellestrømmen, når der fortrænges køb fra nettet, afhænger af om der fortrænges køb af strøm til varmeproduktion (til en lav pris) eller køb af strøm til andet forbrug (til en højere pris). Der gælder således følgende: Hvis elproduktionen fra solcellerne eksporteres/sælges til nettet kan den sælges til spotprisen plus et pristillæg. Det generelle pristillæg er 60 øre/kwh i de
8/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET første 10 år fra nettilslutningspunktet og 40 øre/kwh i de efterfølgende 10 år. Med en spotpris på omkring 25 øre/kwh svarer det til en pris på 85 øre/kwh i de første 10 år og 65 øre/kwh i de efterfølgende 10 år (alle priser ekskl. moms). Hvis elproduktionen fra solcellerne fortrænger køb af el til opvarmningsformål, svarer det til en værdi på rundt regnet 115 øre/kwh ekskl. moms. Hvis elproduktionen fra solcellerne fortrænger køb af el til andet forbrug i husholdningerne svarer det til en værdi på rundt regnet 165 øre/kwh ekskl. moms. Hvis der eksempelvis i tilfældet med grundvandsvarmepumpen til forsyning af rækkehusene skulle etableres et solcelleanlæg, som på årsbasis producerer ligeså meget el som varmepumpen forbruger (31 MWh), ville det kræve et solcelleareal på rundt regnet 250 m 2 svarende til en investeringsomkostning på cirka 360.000 kr. Afhængigt af hvilken af de tre elpriser ovenfor som lægges til grund vil det medføre et brugerøkonomisk resultat som vist nedenfor. Tabel 6: Nutidsværdi samt simpel tilbagebetalingstid ved etablering af solceller 250 m 2 El fra solceller eksporteres/sælges til nettet El fra solceller fortrænger køb af strøm til varmeformål El fra solceller fortrænger køb af strøm til øvrige formål NU-værdi kr. -58.237 108.540 327.616 - investering kr. 360.000 360.000 360.000 - D&V kr. 35.335 35.335 35.335 - værdi af el kr. 337.098 503.875 722.951 Simpel tilbagebetalingstid År 16,7 10,9 7,4 Som det fremgår så er der i tilfælde af at elproduktionen fra solcelleanlægget eksporteres/sælges til nettet en negativ NU-værdi over perioden på cirka 58.000 kr. I beregningen af NU-værdi er der anvendt en diskonteringsrente på 4 %. Tages der ikke hensyn til diskonteringsrenten fås en simpel tilbagebetalingstid på 16,7 år. Hvis solcellerne fortrænger køb af strøm fra nettet fås en positiv NU-værdi over perioden og en langt kortere simpel tilbagebetalingstid. Eftersom solcellerne overvejende producerer om sommeren, hvor varmebehovet er mindst og hvor grundvandsvarmepumpens el-behov derfor også er lavest, må det forventes, at en del af produktionen fra solcellerne vil blive eksporteret/solgt til nettet, hvilket har en negativ effekt på brugerøkonomien.
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 9/13 2.3 Konklusion for rækkehuse Af de to analyserede centralvarmeløsninger, er løsningen med en luft-til-vand varmepumpe den løsning som falder bedst ud brugerøkonomisk. Løsningen med en grundvandsvarmepumpe har dog den fordel, at der ikke skal etableres noget luftindtag til varmepumpen. Hvis der vælges en centralvarmeløsning med en grundvandsvarmepumpe til rækkehusene vil der kunne indhentes erfaringer, som kan anvendes i den øvrige udbygning af Vinge. Det er derfor vigtigt, at der i givet fald laves en konstruktion (organisatorisk og lign.) så det sikres, at Frederikssund Kommune kan få adgang til og nyttiggøre erfaringer fra grundvandsvarmepumpen i andre sammenhænge. Samlet set er det i projektet "Energiudnyttelse af grundvandet i Vinge" vurderet, at der i Vinge kan etableres 10-20 grundvandsboringer med en kapacitet på hver 20 m 3 /timen. Potentialet afhænger bl.a. af om boringerne er placeret jævnt over hele området eller om de er placeret i klynger, idet boringerne ikke må stå for tæt. Ved etablering af en grundvandsvarmepumpe til forsyning af rækkehusene i Deltakvarterret lægges beslag på én boring ud af de i alt 10-20 mulige boringer for Vinge. Kapaciteten af boringen passer med rækkehusenes varmebehov og der kan såleledes ikke tilbydes grundvandsvarmeforsyning af villaerne uden at der vil skulle etableres en yderligere boring/anlæg. 3 Varmeforsyning af villaer 3.1 Varmebehov For villaerne er der regnet med et etageareal som angivet i Tabel 7. Tabel 7: Oversigt over etageareal - villagrunde Antal grunde Etageareal pr. grund, m2 Etageareal i alt, m2 Villagrunde med huse, evt. dobbelthuse - Type C 9 369 3.321 - Type D 11 325 3.575 - Type E 3 437 1.311 I alt 23-8.207 Det forudsættes, at varmeforbruget i bygningerne udgør 95 % af energirammen (2015) svarende til 28,5 kwh/m 2 pr. år, idet elforbruget til bygningsdrift i boliger ikke udgør en ret stor del af energiforbruget. Det forudsættes endvidere, at de 15 kwh/m 2 er til varmt brugsvand og de resterende 13,5 kwh/m 2 er til rumvarme.
10/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET Samlet set er der således et varmeforbrug til villaerne på 233.900 kwh pr. år. Behovet svarer til 10.170 kwh pr. bolig eller 5.085 kwh pr. bolig, hvis der etableres dobbelthuse på hver grund. 3.2 Varmeforsyningsalternativer og brugerøkonomi For villaerne er de mest oplagte individuelle varmeforsyningsløsninger vurderet at være: Væske-til-vand varmepumpe (jordvarme) Luft-til-vand varmepumpe Luft-til-luft varmepumpe Elvarme En oversigt over brugerøkonomien i de forskellige løsninger er vist nedenfor. Tabel 8: Nutidsværdi af omkostninger (brugerøkonomi ekskl. moms) i hvert forsyningsalternative 20-årig periode Væske-tilvand (jordvarme) Luft-til-vand Luft-til-luft Elvarme Investering kr. 155.652 134.783 53.043 40.000 Gns. årlige omkostninger kr. 6.189 6.199 12.265 15.293 NU-værdi af omk. - 20 år kr. 218.364 198.325 214.849 242.663 Balanceret varmepris kr./kwh 1,58 1,43 1,55 1,76 - ekskl. investering kr./kwh 0,60 0,60 1,19 1,48 Tabellen viser dels NU-værdien af de samlede gennemsnitlige omkostninger pr. villagrund over perioden og dels den balancerede varmepris i kr./kwh. I beregningen af NU-værdi er anvendt en diskonteringsrente på 4 %. Det fremgår, at alternativet med luft-til-vand varmepumper er det alternativ som har de laveste brugerøkonomiske omkostninger over perioden, mens det næstbilligste er luft-til-luft varmepumper samt væske-til-vand varmepumper (jordvarme). Med hensyn til jordvarme er der dog det praktiske problem, at der muligvis ikke plads horisontale slanger på grundene. Såfremt jordslangerne i stedet for skal placeres vertikalt, bliver løsningen med jordvarme dyrere end som angivet ovenfor. For nyt byggeri er der i tilfælde af horisontale slanger behov for et areal til jordslanger på mindst 150 % af etagearealets størrelse. Dette gælder også selvom energirammekravet skulle være 2020 i stedet for 2015 eftersom skærpelsen i 2020- kravet mest af alt vurderes at resultere i øget egenproduktion (f.eks. solceller) på matriklen. Af tabellen fremgår det endvidere, at elvarme er det dyreste alternativ set over perioden på de 20 år, selvom elvarme er det billigste rent investeringsmæssigt.
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 11/13 3.2.1 Kombination med solvarme I tilfælde af at varmeforsyningsalternativerne kombineres med solvarme ændres brugerøkonomien som vist nedenfor. Tabel 9: Nutidsværdi af omkostninger (brugerøkonomi ekskl. moms) i hvert forsyningsalternative 20-årig periode Kombination med solvarme Væske-tilvand (jordvarme) Luft-til-vand Luft-til-luft Elvarme Investering kr. 182.609 161.739 80.000 66.957 Gns. årlige omkostninger kr. 6.875 6.737 9.872 12.558 NU-værdi af omk. - 20 år kr. 253.977 231.954 209.386 232.622 Balanceret varmepris kr./kwh 1,84 1,68 1,52 1,68 - ekskl. investering kr./kwh 0,67 0,66 0,96 1,22 Som det fremgår, så øger kombinationen med solvarme i alle tilfælde investeringsomkostningerne. I tilfældet med væske-til-vand (jordvarme) samt luft-til-vand kan solvarme ikke svare sig brugerøkonomisk. I tilfældet med luft-til-luft samt elvarme medfører solvarmen en årlig omkostningsbesparelse som gør at kombinationsløsningerne med solvarmen samlet set over den 20-årige periode godt kan svare sig brugerøkonomisk. I beregningerne med solvarme er det antaget, at solvarmen er en separat varmeproduktionsenhed, som reducerer behovet for varmeproduktion på de øvrige teknologier. I løsningen med væske-til-vand varmepumpe (jordvarmeanlæg) vil det eventuelt være muligt at optimere kombinationen med solvarme yderligere ved at integrere varmepumpen og solvarmeanlægget, således at solvarmen opvarmer væsken (brinen) fra jordslangerne inden væsken tilgår varmepumpen. På den måde øges COP i varmepumpen. 3.2.2 Kombination med solceller Solceller producerer el og kan etableres uafhængigt af hvilken varmeforsyningsløsning der vælges. Det gælder dog, at værdien af den el som solcellerne producerer er højest for ejeren af solcelleanlægget, når den fortrænger køb af el fra nettet sammenholdt med at den blot eksporteres/sælges til nettet. Herudover gælder det, at værdien af solcellestrømmen, når der fortrænges køb fra nettet, afhænger af om der fortrænges køb af strøm til varmeproduktion (til en lav pris) eller køb af strøm til andet forbrug (til en højere pris). Solceller producerer el og kan etableres uafhængigt af hvilken varmeforsyningsløsning der vælges. Det gælder dog, at værdien af den el som solcellerne producerer er højest for ejeren af solcelleanlægget, når den fortrænger køb af el fra nettet end hvis den blot eksporteres/sælges til nettet. Herudover gælder det, at værdien af solcellestrømmen, når der fortrænges køb fra nettet, afhænger af om der fortrænges køb af strøm til varmeproduktion (til en lav pris) eller køb af strøm til andet forbrug (til en højere pris). Der gælder således følgende:
12/13 VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET Hvis elproduktionen fra solcellerne eksporteres/sælges til nettet kan den sælges til spotprisen plus et pristillæg. Det generelle pristillæg er 60 øre/kwh i de første 10 år fra nettilslutningspunktet og 40 øre/kwh i de efterfølgende 10 år. Med en spotpris på omkring 25 øre/kwh svarer det til en pris på 85 øre/kwh i de første 10 år og 65 øre/kwh i de efterfølgende 10 år (alle priser ekskl. moms). Hvis elproduktionen fra solcellerne fortrænger køb af el til opvarmningsformål, svarer det til en værdi på rundt regnet 115 øre/kwh ekskl. moms. Hvis elproduktionen fra solcellerne fortrænger køb af el til andet forbrug i husholdningerne svarer det til en værdi på rundt regnet 165 øre/kwh ekskl. moms. Hvis der eksempelvis i tilfældet med elvarme til forsyning af villaerne skulle etableres et solcelleanlæg, som på årsbasis producerer ligeså meget el som der anvendes til elvarmen (10 MWh), ville det kræve et solcelleareal på rundt regnet 80 m 2 pr. villagrund svarende til en investeringsomkostning på knap 120.000 kr. Afhængigt af hvilken af de tre elpriser ovenfor som lægges til grund, vil det medføre et brugerøkonomisk resultat som vist nedenfor. Tabel 10: Nutidsværdi samt simpel tilbagebetalingstid ved etablering af solceller 80 m 2 El fra solceller eksporteres/sælges til nettet El fra solceller fortrænger køb af strøm til varmeformål El fra solceller fortrænger køb af strøm til øvrige formål NU-værdi kr. -18.636 34.733 104.837 - investering kr. 115.200 115.200 115.200 - D&V kr. 11.307 11.307 11.307 - værdi af el kr. 107871 161240 231344 Simpel tilbagebetalingstid År 16,7 10,9 7,4 Som det fremgår så er der i tilfælde af at elproduktionen fra solcelleanlægget eksporteres/sælges til nettet en negativ NU-værdi over perioden på knap 19.000 kr. I beregningen af NU-værdi er der anvendt en diskonteringsrente på 4 %. Tages der ikke hensyn til diskonteringsrenten fås en simpel tilbagebetalingstid på 16,7 år 1. Hvis solcellerne fortrænger køb af strøm fra nettet fås en positiv NU-værdi over perioden og en langt kortere simpel tilbagebetalingstid. 1 Brugerøkonomien er den samme som i tilfældet med 250 m 2 solceller i rækkehusløsningen. Det skyldes, at der er anvendt en fast pris for solceller på 10.000 kr. pr. kw. I praksis vil der måske være en lille skalafordel, men den vurderes ikke at være ret stor eftersom solcelleanlæg er panelopbygget så et stort anlæg blot består af flere paneler.
VINGE - VARMEFORSYNING AF DELTAKVARTERET 13/13 Eftersom solcellerne overvejende producerer om sommeren, hvor varmebehovet er mindst og hvor den el-opvarmede boligs el-behov derfor også er lavest, må det forventes, at en del af produktionen fra solcellerne vil blive eksporteret/solgt til nettet, hvilket har en negativ effekt på brugerøkonomien. 3.3 Konklusion for villaer Det billigste for villaerne ser ud til at være luft-til-vand varmepumper, mens det næstbilligste ser ud til at være luft-til-luft samt væske-til-vand varmepumper (jordvarmeanlæg). Med hensyn til jordvarme er der dog det praktiske problem, at der muligvis ikke plads horisontale slanger på grundene. Såfremt jordslangerne i stedet skal placeres vertikalt, bliver løsningen med jordvarme dyrere end som angivet. For nyt byggeri er der i tilfælde af horisontale slanger behov for et areal til jordslanger på mindst 150 % af etagearealets størrelse. Med hensyn til elvarme er det billigt i investeringsomkostninger, men set over en 20-årig periode er elvarme det dyreste af de analyserede forsyningsalternativer. Såfremt villaejerne vælger at etablere luft-til-vand varmepumper eller væske-tilvand varmepumper (jordvarmeanlæg), vil villaerne senere kunne kobles på et eventuelt fjernvarmenet, idet villaerne da er forsynet med et vandbårent varmesystem. Det vil dog kræve at hver villa til den tid forsynes med en fjernvarmeunit samt en stikledning til fjernvarmenettet. Såfremt villaejerne vælger at etablere luft-til-luft varmepumper eller elvarme er det ikke muligt senere at koble villaerne på fjernvarmesystemet. Uanset hvilken varmeproduktionsform der vælges vil der kunne etableres solvarme (som producerer varme) samt solceller (som producerer el). Solvarme For de forsyningsalternativer som har høje investeringsomkostninger og lave årlige variable omkostninger (varmepumper) gælder det, at kombinationen med solvarme forværrer brugerøkonomien. Det skyldes, at den årlige besparelse ikke står mål med omkostningen forbundet med at etablere solvarmeanlægget. For de forsyningsalternativer som har lave investeringsomkostninger og høje årlige variable omkostninger (elvarme) gælder det omvendt at kombinationen med solvarme forbedrer brugerøkonomien. Solceller Med hensyn til solceller er brugerøkonomen meget afhæng af om den producerede el fra solcellerne sælges/eksporteres til nettet eller om den fortrænger køb af eget strøm. I alle tilfælde fås dog en simpel tilbagebetalingstid på 7 år eller mere. Ved kombination af solceller med de el-baserede opvarmningsformer, herunder også eldrevne varmepumper, kan der argumenteres for at en del af den el som anvendes til opvarmning produceres af huset eller af centralvarmeanlægget selv.