Projektforslag for etablering af solfangeranlæg og grundvandsvarmepumpe hos Rye Kraftvarmeværk NORDJYLLAND Jyllandsgade 1 DK–9520 Skørping Tel. +45 9682 0400 Fax +45 9839 2498 MIDTJYLLAND Vestergade 48 H, 2. sal DK–8000 Aarhus C Tel. +45 9682 0400 Fax +45 8613 6306 SJÆLLAND Forskerparken CAT Universitetsparken 7 4000 Roskilde Tel.: +45 4117 3274 April. 2012 www.planenergi.dk [email protected] Rekvirent Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a Hjarsbækvej 7 Gl. Rye DK–8680 Ry Kontaktperson: Søren K. Frandsen Tlf.: 6066 8096 e-mail: [email protected] Projektforslag udarbejdet af PlanEnergi, Nordjylland Morten Vang Jensen 9682 0408 [email protected] Kvalitetsikret af Niels From 9682 0404 / 2064 6084 [email protected] Side 2 af 22 Projekt ref.: 675 Indholdsfortegnelse 1 2 3 4 5 Indledning 1.1 Projektets baggrund 1.2 Projektforslagets formål 1.3 Afgrænsning af projektet 1.4 Tilknyttede projekter 1.5 Indstilling 1.6 Organisatoriske forhold 1.7 Projektets gennemførelse Forhold til overordnet planlægning og lovgivning 2.1 Varmeplanlægning 2.2 Styringsmidler 2.3 Anden lovgivning 2.4 Kommune- og lokalplaner 2.5 Arealafståelser og servitutpålæg Redegørelse for projektet 3.1 Varme- og effektbehov 3.2 Forsyningsmæssige forhold 3.3 Anlægsomfang Konsekvensberegninger 4.1 Virksomhedsøkonomi 4.2 Samfundsøkonomi 4.3 Forbrugerøkonomiske forhold 4.4 Energi og miljø Konklusion 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 8 8 8 8 10 10 10 11 11 13 Bilag: A: Forudsætninger for de samfundsøkonomiske beregninger B: Samfundsmæssige konsekvenser C: Virksomhedsøkonomiske konsekvenser D: EnergyPRO-beregninger E: Situationsplan Side 3 af 22 1 Indledning Dette projektforslag er ifølge varmeforsyningsloven et projektforslag for etablering af et solfanger- og grundvandsvarmepumpeanlæg som supplement til Rye Kraftvarmeværks eksisterende varmeproduktionsenheder. 1.1 Projektets baggrund Rye Kraftvarmeværk ønsker at fremtidssikre varmeforbrugerne ved at foretage en udbygning af varmeværket, som gør værket mindre sårbart over for eventuelle prisstigninger på fossile brændsler. I dag er hele varmeproduktionen på Rye Kraftvarmeværk baseret på naturgas. I det planlagte projekt udvides varmeværket, således varmeproduktionen ud over naturgas baseres på vedvarende energi i form af solvarme og grundvandsvarme. Solvarmeanlægget vil bidrage med ca. 12% af varmebehovet og grundvandsvarmepumpen vil bidrage med ca. 64% af varmebehovet. For varmepumpens vedkommende kommer ca. 70% af energien fra grundvandet og 30% af energien fra el til varmepumpen. De tre teknologier (kraftvarmeproducerende naturgasmotor, solfanger og varmepumpe) komplementerer hinanden godt. Solfangeranlægget producerer fortrinsvist varme om sommeren, varmepumpen producerer fortrinsvist varme om vinteren i perioder med billig el og naturgasmotorerne producerer varme i perioder med dyr el. Det planlagte anlæg er pga. dets sammensætning med til at inkorporere den stigende og varierende mængde vindmølle-el i det danske fjernvarmesystem. Dette skyldes, at varmepumpen typisk kører på de tidspunkter, hvor elpriserne er lave, hvilket vil være tilfældet, når der er overskud af el-produktion fra vindmøllerne i forhold til el-forbruget. Anlægget er derfor med til at integrere den danske el- og varmeproduktion, hvilket anses som en nødvendig udvikling i det fremtidige energisystem. Pga. projektets karakter støttes det af EUDP-midler. I det efterfølgende belyses konsekvenserne af projektet efter varmeforsyningslovens retningslinjer (Bekendtgørelse af lov om varmeforsyning, nr. 347 af 17. maj 2005). 1.2 Projektforslagets formål Projektforslaget har til formål at belyse det planlagte projekts muligheder og konsekvenser og således danne grundlag for myndighedsbehandling og godkendelse af projektforslaget i henhold til varmeforsyningsloven. Endvidere skal projektforslaget orientere de forsyningsselskaber, der berøres af projektet, og som skal have projektet i høring. Projektforslaget er udarbejdet efter retningslinjerne i Bekendtgørelse om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg, Energistyrelsens Bekendtgørelse nr. 1295 af 13. december 2005. Side 4 af 22 1.3 Afgrænsning af projektet Der etableres solfangerfelt umiddelbart syd for varmeværkets bygninger - dels på egen grund dels på lejet kommunal grund. Solfangervekslerstation og varmepumpe opstilles i det eksisterende kedelrum, og den eksisterende naturgaskedel flyttes til en mindre ny kedelbygning ved siden af den eksisterende bygning. Der etableres to nye grundvandsboringer samt evt. tilslutning til en eksisterende grundvandsboring (DGU-nr.: 97.570). Grundvandsboringerne tilsluttes en ny buffertank som har til formål at udjævne døgnvariationer for grundvandsbehovet. Der etableres et nedsivningsanlæg bestående af drænrør til at tilbagelede det afkølede grundvand efter varmepumpen. 1.4 Tilknyttede projekter Der planlægges ingen tilknyttede projekter ud over det beskrevne i dette projektforslag. 1.5 Indstilling Rye Kraftvarmeværk indstiller til Skanderborg Kommune, at der gennemføres myndighedsbehandling af projektforslaget efter varmeforsyningslovens retningslinjer. Kommunalbestyrelsen i Skanderborg Kommune ansøges om at godkende projektforslaget. 1.6 Organisatoriske forhold Rye Kraftvarmeværk finansierer, ejer, forestår driften og vedligeholder fjernvarmeforsyningsanlægget. Den ansvarlige for projektet er: Rye Kraftvarmeværk A.m.b.a. Hjarsbækvej 7 Gl. Rye 8680 Ry Kontaktperson: Søren K. Frandsen Projektforslaget er udarbejdet af: PlanEnergi Jyllandsgade 1 9520 Skørping Kontaktperson: Morten Vang Jensen 1.7 Projektets gennemførelse Under forudsætning af projektforslagets endelige godkendelse sommeren 2012 kan projektet opstartes i efteråret 2012. Idriftsætning af anlægget forventes i foråret 2013. Side 5 af 22 2 Forhold til overordnet planlægning og lovgivning 2.1 Varmeplanlægning Varmeforsyningsloven er affattet i ”Bekendtgørelse af lov om varmeforsyning”, nr. 347 af 17. maj 2005. Retningslinjerne for udarbejdelse og myndighedsbehandling af projektforslag er affattet i ”Bekendtgørelse om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg”, Energistyrelsens Bekendtgørelse nr. 1295 af 13. december 2005. Rye Kraftvarmeværk anvender naturgas som brændsel til henholdsvis to kraftvarmeproducerende gasmotorer og en varmeproducerende gaskedel. Ved udbygningen af anlægget sker der ikke et brændselsskift, idet solvarme og el til varmepumpedrift ifølge energistyrelsen ikke regnes som brændsler. Skanderborg Kommune skal dog godkende projektet, idet der er tale om en ændring i produktionsanlægget Det fremgår af bekendtgørelse nr. 1295 §14, at kommunalbestyrelsen kan godkende kraftvarmeproduktionsanlæg, som anvender naturgas, biomasse, biogas, lossepladsgas og andet forgasset biomasse eller affald. Kommunalbestyrelsen skal godkende det samfundsøkonomisk mest fordelagtige projekt jf. bekendtgørelse nr. 1295 §6. Samlet set, betyder § 6 og § 14, at det er tilladt at godkende udvidelsen af værket med et solfangeranlæg og et grundvandsvarmeanlæg, såfremt dette samfundsøkonomisk set er mere fordelagtigt end referencesituationen. Kommunalbestyrelsens godkendelse af dette projektforslag indebærer, at der installeres solfangeranlæg og grundvandsvarmeanlæg hos Rye Kraftvarmeværk som supplement til det eksisterende anlæg. 2.2 Styringsmidler Projektet forudsætter ikke påbud eller anvendelse af andre styringsmidler for gennemførelsen. 2.3 Anden lovgivning Projektet udføres efter gældende normer, bekendtgørelser og standarder. 2.4 Kommune- og lokalplaner I forbindelse med etablering af anlægget er der udarbejdet lokalplan med tilhørende kommuneplantillæg. Nærværende projekt overholder bestemmelserne heri. Side 6 af 22 2.5 Arealafståelser og servitutpålæg Projektet omfatter ikke arealafståelse, da anlægget etableres på Rye Kraftvarmværks grund samt lejet kommunal grund. Derfor vil der til projektet ikke blive behov for ekspropriation af private arealer. Side 7 af 22 3 Redegørelse for projektet 3.1 Varme- og effektbehov Varmeproduktionen er opgjort til 9.325 MWh/år for et normalår. Det maksimale effektbehov er på 2,7 MW. Værkets to motorer har hver en varmeeffekt på 1,0 MW og kedlen en effekt på 3,2 MW. Motorer og kedel er ens for referencen og projektet. I forhold til referencen har projektet yderligere en varmeeffekt på 1,9 MW fra grundvandsvarmepumpen. Solfangeranlæggets maksimale effekt er 1,7 MW. 3.2 Forsyningsmæssige forhold Fjernvarmebehovet i Rye Kraftvarmeværks forsyningsområde produceres på kraftvarmeværkets to naturgasmotorer samt naturgaskedlen. Fordelingen mellem motor- og kedeldrift bestemmes af hvilken enhed, der har den laveste varmeproduktionsomkostning afhængigt af elspotprisen mv. I referencen beregnes det, at 84% af varmen produceres på motorerne og 16% på kedlen. I projektforslaget beregnes det, at varmebehovet dækkes af 23% fra motorerne, 2% fra kedlen, 64% fra grundvandsvarmepumpen og 12% fra solvarmeanlægget. 3.3 Anlægsomfang Nedenstående figur viser et principdiagram for det planlagte anlæg. Heat pump Cold side (Evaporator) To seepage system Heat pump Warm side (Condenser) 2.4 MW 75°C Collector field 2400m2 3 3 1000 m ground water storage motor 1 1 MW motor 2 1 MW 500 m heat storage Boiler 3.2 MW 35°C Ground water drilling Figur 1 Principdiagram for den planlagte installation Projektet omfatter: - Flytning af gaskedel fra eksisterende kedelrum til ny mindre bygning ved siden af kedelrum - Etablering af 2400m2 solfangeranlæg - Etablering af solvarmevekslerstation i eksisterende kedelrum med tilslutning til eksisterende varmeakkumuleringstank. Side 8 af 22 - Etablering af transmissionsledning fra solfangeranlæg til solvarmevekslerstation. Etablering af 1,93 MW varmepumpe med ammoniak som kølemiddel i eksisterende kedelrum. - Eltilslutning af varmepumpe til eksisterende transformatorstation. - Etablering af to nye grundvandsboringer. - Etablering af 1000m3 grundvandsbuffer (delvist nedgravet, overdækket betontank). - Etablering af transmissionsledning mellem grundvandsboringer og buffertank. - Iltningsanlæg til grundvand. - Tilslutning mellem grundvandsbuffertank og varmepumpe - Etablering og tilslutning til nedsivningsanlæg der forventes at bestå af 400-1000 m drænrør placeret i øvre sandlag under solfangerfelt. - SRO til solfanger- og grundvandsvarmepumpeanlæg. Anlægget er indtegnet på oversigtskort i bilag E. De samlede anlægsomkostninger er på 14,2 mio. kr. EUDP tilskud og energibesparelser indregnet. Side 9 af 22 4 Konsekvensberegninger Der er udført beregninger på konsekvenserne af projektet for virksomhedsøkonomi, forbrugerøkonomi, samfundsøkonomi og energi- og miljøforhold. Beregningerne er foretaget i overensstemmelse med Energistyrelsens anvisninger for evaluering af varmeforsyningsprojekter. Beregningerne er foretaget som marginalberegninger og indeholder kun de forhold, som berøres af projektet. Der regnes på: • Referencen: Den nuværende drift af kraftvarmeværket. • Projektet: Som referencen suppleret med grundvandsvarmeanlæg og solfangeranlæg. Resultatet udgøres af forskellen mellem de to ovennævnte beregninger. Resultatet viser således i hvilket omfang, der opstår ændringer i økonomi, miljøbelastning m.v. ved gennemførelse af projektet i forhold til referencen. Resultatet kan kun bruges til at sammenligne projektet og referencen. 4.1 Virksomhedsøkonomi Ved beregning af de virksomhedsøkonomiske konsekvenser ved etablering af anlægget, sammenholdes de årlige varmeproduktionsomkostninger for referencen og projektet. Beregningen er udført som en marginalbetragtning, hvor de samlede marginale varmeproduktionsomkostninger er opgjort for projektet og referencen. Beregningen er baseret på de forudsætninger, der er beskrevet i projektet. Den årlige driftsbesparelse beregnes til kr. 1.338.000,- og kapitalomkostningerne til kr. 994.000,-. Dermed opnås der en årlig besparelse på kr. 344.000,Beregningen er vedlagt i Bilag C. Alle beløb er ekskl. moms. 4.2 Samfundsøkonomi Ved beregning af de samfundsøkonomiske konsekvenser betragtes rentabiliteten i fjernvarmeforsyning med det nye anlæg set fra samfundets side i forhold til den nuværende drift med det eksisterende anlæg. Side 10 af 22 De samlede omkostninger år for år tilbagediskonteres med en diskonteringsfaktor på 5%, hvorved nutidsværdien fremkommer for henholdsvis referencen og projektet. De samfundsøkonomiske konsekvensberegninger er udarbejdet i henhold til Energistyrelsens vejledning: ”Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005”, samt Appendiks: ”Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, september 2011”. Samfundsøkonomien er beregnet over en periode på 20 år. Den forventede tekniske levetid for solvarmeanlægget er på 25 til 30 år. Der er i projektforslaget regnet med en levetid på 20 år. Sammenholdes nutidsværdien af periodens samlede omkostninger for henholdsvis projektet og referencen ses, at der opnås en samfundsøkonomisk gevinst på 4,6 mio. kr. over betragtningsperioden ved projektforslagets gennemførelse. Beregningerne på samfundsøkonomien er vedlagt i Bilag B. Forudsætningerne er vedlagt i Bilag A samt beregningsresultater for forudsætningerne i Bilag D. 4.3 Forbrugerøkonomiske forhold Forbrugerøkonomien er ikke specifikt belyst for dette projekt. Det kan dog konkluderes af resultaterne præsenteret under virksomhedsøkonomi, at der forventes en begrænset besparelse ved gennemførelse af projektet i stedet for den nuværende drift. Besparelsen tilfalder forbrugerne pga. hvile i sig selv princippet, som gælder for varmeværket. 4.4 Energi og miljø Her præsenteres de beregnede konsekvenser for brændselsforbrug og luftemissionen. De energi- og miljømæssige konsekvenser over 20 år - ved hhv. den nuværende drift og drift af det udvidede anlæg - er opstillet i Tabel 1 og Tabel 2. Energimæssige konsekvenser Varme ab værk Naturgas, motor Naturgas, kedel Brændsler i alt El-produktion El-forbrug El-prod. minus forbrug Tabel 1: Brændselsforbrug me. Enhed Reference Projekt MWh/år 9.325 9.325 MWh/år 15.314 4.160 MWh/år 1.684 206 MWh/år 16.998 4.366 MWh/år 6.112 1.660 MWh/år 0 1.813 MWh/år 6.112 -153 pr. år efter udvidelsen af anlægget med Projekt minus reference 0 -11.154 -1.478 -12.632 -4.452 1.813 -6.265 solvarme og grundvandsvar- Side 11 af 22 Emissioner Enhed Reference Projekt CO2 ton/år 1.745 973 Projekt minus reference -772 CH4 (metan) kg/år 25.422 7.256 -18.166 N2O (lattergas) kg/år 5 10 5 CO2-ækvivalenter ton/år 2.281 1.128 -1.152 SO2 kg/år -1.123 59 1.182 NOX PM2,5 kg/år 4.983 2.182 -2.801 1 kg/år -24 4 28 Tabel 2: Gennemsnitlig luftemission over 20 år.1) emissionerne er beregnet ud fra gennemsnitsel. Der sker en betydelig reduktion i brændselsforbruget ved projektet i forhold til referencen og CO2-, CH4- og NOX-emissionerne falder ligeledes betydeligt. Dette skyldes, at naturgasafbrænding erstattes af dels solvarme og dels af varme fra grundvand. Det ses samtidig, at emissionerne af N2O, SO2 og PM2,5 stiger. Dette skyldes, at el-produktionen på værket falder samtidig med, at værkets elforbrug stiger markant pga. varmepumpens elforbrug. Det skal dog bemærkes, at emissionerne er konservativt beregnet, da de beregnes ud fra gennemsnitsel. Idet varmepumpen kører, når elpriserne er lave, vil der være en overvægt af vindmølleproduceret og dermed emissionsfri el til varmepumpedriften i forhold til en gennemsnitsbetragtning. Side 12 af 22 5 Konklusion Resultaterne af beregningerne viser positiv samfundsøkonomi, virksomhedsøkonomi og forbrugerøkonomi samt en reduktion af miljøbelastningen. Beregningerne i afsnit 4.2 viser, at der er en samfundsøkonomisk gevinst ved at supplere anlægget på Rye Kraftvarmeværk med et solfangeranlæg og et grundvandsvarmeanlæg. Dermed anses kravene i § 6 (bekendtgørelse nr. 1295) som nævnt i afsnit 2.1 at være overholdt. Kommunalbestyrelsen anmodes på denne baggrund om at godkende projektforslaget. Side 13 af 22 Bilag A: Forudsætninger for de samfundsøkonomiske beregninger Forudsætninger for beregning af samfundsøkonomi Skabelon udarbejdet af: PlanEnergi, den 3. november 2011 / Niels From Projekt udarbejdet af: PlanEnergi, den 10. april 2012 / Morten Vang Jensen Grundlag: Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet Energistyrelsen, april 2011, samt Tillægsblad for do. af 2. september 2011. Værk: Projekt: Rye Kraftvarmeværk Etablering af solvarmeanlæg og grundvandsvarmepumpe Samfundsøkonomisk overskud: 4.644.177 2010-søkr Energiomsætning Varme ab værk Brændsel 1 Brændsel 2 El-produktion El-forbrug MWh/år MWh/år MWh/år MWh/år MWh/år Reference 9.325 15.314 1.684 6.112 0 Projekt 9.325 4.160 206 1.660 1.813 Prisniveau Intern rente 2011-kr 5,00% Reference 557.706 1.585.670 Projekt 199.239 1.361.944 Reference Investering 2011-kr Projekt Investering 2011-kr 17.400.000 Økonomi Drift og vedligehold Afgifter minus tilskud 2011-kr/år 2011-kr/år År 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Brændselstype Naturgas Naturgas Gennemførelsesgrad 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% Side 14 af 22 12.104.137 Nutidsværdi 2030 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 17.041.533 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 -358.467 2011-kr Investeringer + D&V 2011 - År 2011-kr -46.483.032 -2.806.211 -2.993.845 -3.181.478 -3.423.695 -3.673.658 -3.729.302 -3.784.947 -3.840.592 -3.896.237 -3.951.881 -3.990.833 -4.029.784 -4.068.735 -4.107.687 -4.146.638 -4.180.025 -4.213.412 -4.246.799 -4.280.185 -4.313.572 37.564.857 2.289.837 2.479.198 2.646.735 2.440.321 2.704.427 2.702.371 2.890.742 3.127.025 3.084.243 3.269.301 3.101.234 3.356.015 3.630.024 3.084.821 3.141.846 3.205.959 3.479.231 4.025.729 4.111.228 4.184.096 2011-kr El-forbrug minus elproduktion Faktorpriser Brændsler Samfundsøkonomiske meromkostninger Beregningspriser 3.185.962 16.525.159 -873.113 -893.210 -1.341.841 -1.327.697 -1.385.399 -1.252.672 -1.072.034 -1.170.460 -1.041.048 -1.248.066 -1.032.236 -797.178 -1.381.333 -1.363.259 -1.332.533 -1.092.647 -579.536 -527.425 -487.944 2011-kr 3.727.576 19.334.436 -1.021.543 -1.045.056 -1.569.954 -1.553.406 -1.620.916 -1.465.626 -1.254.280 -1.369.439 -1.218.026 -1.460.237 -1.207.716 -932.699 -1.616.159 -1.595.013 -1.559.063 -1.278.398 -678.057 -617.087 -570.894 2011-søkr 652.420 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 52.352 2011-søkr -8.617.247 -408.118 -455.226 -503.018 -561.479 -621.599 -650.901 -680.154 -709.499 -738.738 -767.911 -784.542 -800.684 -816.959 -833.577 -849.795 -866.186 -882.330 -898.390 -914.407 -930.564 2011-søkr CO2Invest. + D&V + Invest. + D&V + Forvridningstab brændsler + el brændsler + el omkostninger Projekt minus reference -406.926 -36.749 -30.503 -29.357 -27.680 -22.772 -35.814 -32.218 -25.549 -26.337 -20.478 -24.622 -20.917 -18.731 -39.321 -48.205 -56.750 -52.682 -46.679 -45.210 -43.856 2011-søkr PM2,5omkostninger SO2-, NOX- og -4.644.177 18.941.921 -1.454.919 -1.525.079 -2.106.760 -2.145.425 -2.255.280 -2.125.646 -1.936.976 -2.082.162 -1.954.063 -2.217.050 -1.976.965 -1.716.037 -2.436.705 -2.440.661 -2.429.648 -2.161.057 -1.570.775 -1.524.352 -1.492.963 2011-søkr I alt -4.644.177 18.039.925 -1.319.655 -1.317.421 -1.733.236 -1.680.997 -1.682.925 -1.510.657 -1.311.021 -1.342.180 -1.199.625 -1.296.263 -1.100.848 -910.051 -1.230.702 -1.174.000 -1.113.050 -942.862 -652.689 -603.238 -562.682 2010-søkr I alt, nutidsværdi Bilag B: Samfundsmæssige konsekvenser Side 15 af 22 Bilag C: Virksomhedsøkonomiske konsekvenser Grundberegning Investering Driftsomkostninger* Driftsbesparelse Simpel tilbagebetalingstid Kapitalomkostninger** Besparelse Varmeproduktionspris kr kr/år kr/år år kr/år kr/år kr/MWh 0.1 Reference 0 3.737.000 0 0 0 401 5.1 Projekt 14.200.000 2.399.000 1.338.000 10,6 994.000 344.000 364 *) Driftsomkostningerne er beregnet i energyPRO. **) Beregnet som 7%/år af investeringerne, svarende til et 20-årigt annuitetslån med en realrente på ca. 3% p.a. Side 16 af 22 Bilag D: EnergyPRO–beregninger Side 17 af 22 Side 18 af 22 Side 19 af 22 Side 20 af 22 Side 21 af 22 Bilag E: Situationsplan Side 22 af 22
© Copyright 2024