Varmekilder – Overfladevand
Sø, å, fjord, hav
Niels From, PlanEnergi
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
1
PlanEnergi
• Rådgivende
ingeniørfirma
• > 30 år med VE
• 30 medarbejdere
• Kontorer i
• Skørping
• Aarhus
• København
• Fjernvarme
•
•
•
•
Solvarme
Sæsonlagre
Varmepumper
m.m.
• Energiplanlægning
• Biogas
• Vindmølle VVM
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
2
Ønsker til varmekilder
• Høj temperatur
• Høj tilgængelighed
• Stor kapacitet (MW) / årlig mængde (MWh)
• Begrænset investering
• Begrænsede myndighedskrav
• Det er svært at få det hele –
og de lokale muligheder er meget forskellige
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
3
Potentielle varmekilder
• Med høje temperaturer (> Tretur)
• Røggas
• Industriel spildvarme
• Geotermisk varme
• Med lave temperaturer (< Tretur)
•
•
•
•
•
•
Industriel spildvarme & fjernkøling
Spildevand
Grundvand
Overfladevand (å, sø, fjord, hav)
Jordvarme
Luft
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
4
Varmekilder tæt ved fjernvarme
Overskudsvarme
17%
Supermarkeder
62%
Spildevand
39%
Drikkevand
65%
Grundvand
99%
Hav
29%
Å
8%
Sø
8%
0%
Kilde: Rasmus Lund, AAU
20%
40%
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
60%
80%
100%
5
Overfladevand
• Temperatur ml. 0°C (vinter) og 20°C (sommer)
• Fordele
• Stort potentiale
• Ulemper
• Temperaturen er i modfase med varmebehovet
• Miljøkrav
• Begroninger på varmevekslere
• Havvand kan blive stort om nogle år
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
6
Søvands-varmepumpe i Ans
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
7
Indløbstemperaturer til Tange Sø
25°C
Temperatur
20°C
2004
2005
15°C
2006
10°C
2007
2008
5°C
2009
2010
0°C
1/1
1/4
1/7
1/10
31/12
Dato
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
8
Havvands-temperaturer 2012-2014
Kilde: Rasmus Lund, AAU
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
9
Fjord- og hav-temperaturer, 2012
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
10
Vand som kølemiddel
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
11
Is-maskine i Augustenborg
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
12
Varmepumper i.f.m. damvarmelagre
•
•
•
•
•
Systemkomponent!
Øge lagerets kapacitet
Udnytte koldere varme end returen
Reducere varmetab
Øge solvarmeproduktionen?
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
13
5
400
355
+73
100
200
300
400
500
600
Marginale varmeproduktionsomkostninger
+ kapitalomkostninger for varmepumpen / [kr./MWh-varme]
33
Næstbilligste produktionsenhed (excl. solvarme)
10 Betegnelse
Gaskedel m/eco
11 Varmeeffekt
2,0 MW
12 Tilgængelighed
100% 13 Marginalpris
450 kr./MWh-varme
20.000
3.104
10.000
5.000
Gaskedel u/eco
500 kr./MWh-varme
10.472
Uden VP
Med VP
Varmepumpe
-
1
Varighedskurve med varmepumpe
5
Gaskedel m/eco
Gasmotor
Varmepumpe
-
7.399
Gasmotor
2
6
Gaskedel u/eco
4.523
6.425
Gaskedel m/eco
3
0
736
7.341
15.000
Gaskedel u/eco
4
35
25.000
Varmeproduktionsfordeling /
[MWh/år]
3,0 MW
25% 400 kr./MWh-varme
9 °C
2 °C
35 °C
75 °C
50% 6,0 mio. kr./MW-varm
1,0 MW
90% 110,0 øre/kWh-el
25 kr./MWh-varme
0 kr./MWh-køl
300 kr./MWh-køl
0% 15 år
15 år
4% -
6
0
Billigste produktionsenhed (excl. solvarme)
6 Betegnelse
Gasmotor
7 Varmeeffekt
8 Tilgængelighed
9 Marginalpris
Varmepumpe
16 Varmekilde afkøles fra
17 Varmekilde afkøles til
18 Fjernvarmevand opvarmes fra
19 Fjernvarmevand opvarmes til
20 Lorentz-virkningsgrad
21 Investering
22 Varmeeffekt
23 Tilgængelighed
24 El-pris (incl. afgifter m.m.)
25 Drift og vedligehold
26 Pris for varmekilde (købspris)
27 Værdi af køling (salgspris)
28 Andel af solgt køling
29 Teknisk levetid
30 Afskrivningsperiode
31 Lånerente
Gasmotor
Varmepumpe
0 m2
10 kr./MWh-varme
Varighedskurve uden varmepumpe
500
450
Varmeeffekt / [MW]
20.000 MWh/år
70% -
Solvarmeanlæg
4 Areal
5 Marginalpris
Spidslastenhed
14 Betegnelse
15 Marginalpris
34
Gaskedel u/eco
Gaskedel m/eco
Varmeeffekt / [MW]
Forudsætninger
2 Varmebehov
3 GraddøgnsAfhængigt Forbrug (GAF)
32
Produktionsenhed
Drejebog til store varmepumpeprojekter i fjernvarmen
Simpel beregning af selskabsøkonomien i et varmepumpeprojekt
14. november 2014
Hold musen over denne celle!
Projektbeskrivelse
1
Andeby Kraftvarmeværk - Grundvandsvarmepumpe
0
38
39
40
41
42
43
44
45
46
COP-varm (årsgennemsnit)
Varmepumpens marginalpris
Varmepumpens fuldlasttimer
Investering
Driftsomkostninger uden VP
Driftsomkostninger med VP
Driftsbesparelse
Simpel tilbagebetalingstid
Intern rente
1. års kapitalomkostninger
1. års nettobesparelse
3,34
355
7.399
6.000.000
8.833.942
8.105.002
728.940
8,2
Gaskedel m/eco
3
Gasmotor
Varmepumpe
2
-
1
0
Resultater
36
37
Gaskedel u/eco
4
kr./MWh-varme
timer/år
kr.
kr./år =
442 kr./MWh
kr./år =
405 kr./MWh
kr./år =
36 kr./MWh
år
8,6% p.a.
539.647 kr.
189.293 kr.
=
47
Produktionsenhed
Varmepumpe
Gasmotor
Gaskedel m/eco
Gaskedel u/eco
I alt
Fuldlasttimer
Varmeproduktion
Varmefordeling
timer/år timer/år MWh/år MWh/år
Uden VP Med VP Uden VP Med VP Uden VP Med VP
0
0
0,0%
0,0%
0
7.399
0
7.399
0,0%
37,0%
2.142
1.508
6.425
4.523
32,1%
22,6%
5.236
3.671
10.472
7.341
52,4%
36,7%
3.104
736
15,5%
3,7%
20.000
20.000
100,0% 100,0%
48
49
Varmepumpens varmepris incl. kapitalomkost.
73 kr./MWh-varme
428 kr./MWh-varme
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
14
Links
• Drejebog, inspirationskatalog,
beregningsprogram m.m.
•
http://www.danskfjernvarme.dk/groen-energi/projekter/drejebog-om-store-varmepumper
25
20
15
13
10
9
5
0
14
6
1
3
15
15
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Akkumuleret varme-effekt / [MW]
Akkumuleret antal varmepumper
• http://www.planenergi.dk/varmepumper/
Antal planlagt
Antal idriftsat
Varme-effekt
Varme-effekt
Årstal for idriftsættelse
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
15
Tak for opmærksomheden
[email protected] M +45 2064 6084
www.planenergi.dk T +45 9682 0400
Varmekilder – Overfladevand • Kolding, den 29. september 2015 • Niels From
16