Energieffektivitet produktion 2010 TJ
Brændselsforbrug
Energiproduktion
Kilde: Energistyrelsens statistik 2010
Kilde: Energistyrelsens statistik 2010
Kilde: Energistyrelsens statistik 2010
Kilde: Energistyrelsens statistik 2010
Konklusion:
• Der tabes ca. 130.000 TJ (ca. 36.000 GWh) fra varme og kraftvarmeproduktion i 2010
• Det svarer til ca. 36 % af brændslerne
• Stort set alt tab er varme som teoretisk set kan indvindes
Fjernvarmesektoren har brug for forskning, udvikling og demonstration af løsninger
for produktion og distribution
Nogle af løsningerne:
• Mere effektive kraftvarmeanlæg og kedler
• Mere energi skal hentes ud af røggassen
• Afkølingen skal øges
• Ledningstabet skal nedbringes
• Spild fra andre sektorer skal nyttiggøres
• Samproduktion af kulde og varme
• Brændsler skal erstattes af solvarme,
geotermi mm. (Brændselsfrit)
Store varmepumper kan bidrage til løsning af opgaven
• Øge el-og varmevirkningsgrad
• Nedbringe returtemperatur
• Reducere tab i skorsten evt. sammen med røggaskondensering
• Lav temperatur fjernvarme
• Øge udnyttelsen af solvarme, geotermi og overskudsvarme
• Kombineret varme- og kølesystemer
238 MWe
varmepumper
450 MWe
varmepumper
3-400 MWe
varmepumper
Pulje til demonstrationsprojekter for store varmepumper i
fjernvarmesektoren (Tidl regering satte 10 mio af)
Måling af effektivitet?
Effektivitet COP: 4 kWh-varme/1 kW-el = COP 4,0
Et eksempel på et jord varmepumpeanlæg!
Drøvling. Trykket falder og
dermed også temperaturen
Absorptionsvarmepumpe:
Fjernvarme frem 80 °C
80 °C (Kondensat)
Røggas flisanlæg
285 °C
35 °C
Geotermisk varme
20 °C
Fjernvarme retur 40 °C
Rent vand
LiBr-opløsning
Absorptionsvarmepumpe:
Drives af:
• Røggas direkte fra kedel eller motor COP ca. 1,7
• Damp fra dampkedel, COP, ca. 1,7
• Kan drives af varmt vand (Fjernvarme, men giver lav COP ca. 1,1)
• Anvender meget lidt el pr. produceret varme.
• Drivmiddel i form af røggas, damp mv. er normalt væsentligt
billigere end el inkl. Levering og afgifter.
Hybrid varmepumper:
Kondensator/absorption
30 - 65 °C
70 - 130 °C
Kompressor
Varmt vand
Væske
Pumpe
Drøvle ventil
Koldt vand 5 - 40 °C
Kilde: IndustriMontage
Fordampning
25 - 60 °C
Spildvarme
Typer eldrevne varmepumper til fjernvarme
Kilde: Energistyrelsens Teknologikatalog 2012.
Generelt:
• Afgifter for elvarmepumpens vedkommende
• At der er en varmekilde tilgængelig (temperatur og pris)
• Installationens kompleksitet
• Tilhørende bygning og ledningsarbejde
• Alternativ varmepris – jo højere des bedre økonomi
Løgstør: Apsorbtionsvarmepumpe
Fjernkøling
Økonomi i forhold til naturgas og flis (Variable omkostninger):
Ca. 300
Ca. 500
Økonomi i forhold til naturgas - høj gaspris
Ca. 460
Ca. 680
Eldrevne varmepumper i forbindelse med solvarme, geotermi
og overskudsvarme giver normalt for høj varmepris.
Absorptionsvarmepumper giver normalt bedre økonomi for disse
kilder, men har lavere virkningsgrad.
Eldrevne varmepumper kan være fornuftige i naturgasbaserede
kraftvarmeanlæg
Advansor: compHeat XL
Kraftvarme med varmelager
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Varme virkningsgrad
48 %
Elvirkningsgrad
40 %
Total virkningsgrad
88 %
Elnet
Kraftvarme og varmepumpe. Jordvarme/Søvand/Spildevand/geotermi eller solfanger
Kompressor
Varme virkningsgrad
60 %
El virkningsgrad
35 %
Total virkningsgrad
95 %
Fordamper
Varmepumpe
Ekspansion
Ekstern varmekilde:
(hav, sø,
grundvand, luft, spildevand
geotermi eller solfangeranlæg)
Kondensator
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Elnet
Kraftvarme og varmepumpe. Røggasvarme-genindvinding
Varme virkningsgrad
65 %
El virkningsgrad
35 %
Total virkningsgrad
100 %
Kompressor
Røggaskondensering
Fordamper
Varmepumpe
Ekspansion
Kondensator
Maskinrum og maskinkøling
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Elnet
Kraftvarme og varmepumpe. Røggasvarme-genindvinding med lager
Varme virkningsgrad
65 %
El virkningsgrad
35 %
Total virkningsgrad
100 %
Kompressor
Kold
lager
Røggaskondensering
Fordamper
Varmepumpe
Ekspansion
Kondensator
Maskinrum og maskinkøling
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Elnet
Kraftvarme og varmepumpe med fjernkøling og kuldelager
Fjernkøling
Varme virkningsgrad*
70 %
El virkningsgrad
35 %
Total virkningsgrad
105 %
Kold
lager
* Både varme og kulde sælges
Fordamper
Kompressor
Varmepumpe
Ekspansion
Kondensator
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Elnet
Vindvenlig kraftvarme og varmepumpe (super-effektiv) – men mange driftsprofiler
Fjernkøling
Varme virkningsgrad
75 %
El virkningsgrad
35 %
Total virkningsgrad
110 %
Røggaskondensering
Kold
lager
Fordamper
Kompressor
Varmepumpe
Ekstern varmekilde: (hav, sø,
grundvand, luft, spildevand
Ekspansion geotermi eller solfangeranlæg)
Kondensator
Maskinrum og maskinkøling
Fjernvarmenet
Varme
lager
Kilde: Morten Bøje Blarke AAU
Elnet
Nye lovende kompressionsvarmepumpe teknologier
Transkritisk CO2
(Advansor)
Single-screw NH3
(CoolPartners /STAR)
HeatPac NH3
(Sabro/Johnson)
Nye lovende kompressionsvarmepumpe teknologier
Hybrid varmepumpe
Industrimontage / Hybrid energy (Norge)
Mejeri Drammen Norge
Slagteri Nortura, Rudshøgda (Norge)
Eldrevne varmepumper:
Sted/år
Leverandør
Varmekilde
Varmeydelse MW/COP
Frederikshavn
Advansor (CO2)
Spildevand
1,5/ 3,0
Bjerringbro 2010
Sabro/Johnsson
Contols
(Ammoniak)
Motor (røggas) 0,8/5,1
Bjerringbro 2011
Sabro/Johnsson
Contols
(Ammoniak)
Gaskedel
(røggas)
0,5/5,3
Absorptionsvarmepumper:
Sted/år
Leverandør
Varmekilde
Kølekap. MW
Thisted/1988
SANYO/SEG A/S
Geotermi
3,2
Thisted/2000
Thermax/SEG A/S
Geotermi
4,7
Amagerværket/2004
Thermax/SEG A/S
Geotermi
4,8
Chr. Hansen/2004
Thermax/SEG A/S
Fjernvarme
1,4
Bjerringbro/2007
Thermax/SEG A/S
Røggaskond. gaskedel
0,95
Hjørring/2007
Thermax/SEG A/S
Affald
1,5
Foulum/2008
Thermax/SEG A/S
Gasmotor
0,11
Thisted/2008
Thermax/SEG A/S
Affald
1,0
Løgstør/2008
Thermax/SEG A/S
Biomassekedel
0,5
Billund/2008
Thermax/SEG A/S
Biomassekedel
0,9
Strandby/2008
Thermax/SEG A/S
Solvarme/røggas gaskedel
0,24
København/2009
Thermax/SEG A/S
Damp (køling og varme)
3,4
Hillerød/2011
Thermax/SEG A/S
Biomassekedel
0,5
Gråsten/2011
Thermax/SEG A/S
Solvarme/røggas biomassekedel
0,7
Hurup/2012
Thermax/SEG A/S
Røggas biomassekedel
0,5
Liste ikke
udtømmende