Næste generation solvarme /
4. Generation Fjernvarme
•
•
•
•
4DH – hvad og hvorfor
Solvarme
Solvarme I fjernvarmen
Fremtidens fjernvarme
Carsten Bojesen
Afdeling for
Energiteknik
Aalborg Universitet
4. Generation District Heating - 4DH
www.4dh.dk
Fjernvarme kan ikke løse alle det moderne
samfunds klima og miljøproblemer
men..
Intet moderne samfund kan løse de stigende
klima og miljømæssige udfordringer uden at
inddrage fjernvarme som en integreret del af
infrastrukturen
Formål med 4DH
• At etablere et forskningscenter for en sammenhængende udvikling af næste
generation af fjernvarmeteknologier og systemer
• At analysere fjernvarmens rolle i udformningen af det fremtidige nationale
energi system i lyset af det danske 2050 energimål såvel som det Europæiske
2020 energimål
• Et yderligere perspektiv for 4DH er at medvirke til udviklingen af nye nationale
og internationale forsknings- og demonstrationsprojekter
4DH organisation
13 PhD projects in the 4DH Research Centre:
Work Package 1
PhD 1.1. Heating of existing buildings by low-temperature district heating
PhD 1.2. Supply of domestic hot water at comfort temperatures without Legionella
PhD 1.3. Conversion of existing district heating grids to low-temperature operation and extension to new
areas of buildings
PhD 1.4 Minimising losses in the DH distribution grid
Ph.D. 2.1: Energy Scenarios for Denmark
Ph.D. 2.2 Thermal storage in district heating systems
Ph.D. 2.3 Distributed CHP-plants optimized across more electricity markets
Ph.D. 2.4 Low-temperature energy sources for district heating
Ph.D. 2.5 The role of district heating in the Chinese energy system
PhD 3.1: Strategic energy planning in a municipal and legal perspective
PhD 3.2: Price regulation, tariff models and ownership as elements of strategic energy planning
PhD 3.3: Geographical representations of heat demand, efficiency and supply
PhD 3.4: Geographical representations of renewable energy systems
4DH Partnere
Aalborg Forsyning, Varme
Aalborg University - Department of Development and
Planning
Aalborg University - Department of Energy Technology
AffaldVarme Aarhus
Chalmers University of Technology
COWI
CTR
Danfoss
DESMI
District Energy Development Centre
EMD
Fjernvarme Fyn
Halmstad University
Kamstrup
HOFOR
Linnaeus University
Logstor
NIRAS
PlanEnergi
Rambøll
Ringkøbing-Skjern Kommune
SPX
Technical University of Denmark - Department of Civil
Engineering
Technical University of Denmark - National Laboratory of
Sustainable Energy
Tsinghua University
University of Southern Denmark
University of Zagreb - Faculty of the Mechanical Engineering
and Naval Architecture
VEKS
Vestforbrænding
Viborg Fjernvarme
Wallenius AB
Effektivitet af solvarmeanlæg
0,85
0,8
0,75
η
0,7
0,65
0,6
0,55
0,5
20
30
40
50
Tm
60
70
80
90
Udfordringer for solvarme
•
Er et supplement til varmeforsyningen og
forudsætter backup
•
Producerer mest når behovet er mindst
•
Faldende effektivitet ved stigende temperatur
af solfangervæsken
Nogle bud på solvarme i fremtidens
fjernvarmeforsyning
• Direkte til forbruger eller lager
• Forvarmning til central varmepumpe
• Forvarmning til decentral varmepumpe
Varmepumpens COP som funktion af varmekildens
temperatur
6
Ved forsyningstemperatur på 60 C
5,5
5
COP [-]
4,5
4
3,5
3
2,5
2
10
20
30
Kildetemperatur [C ]
40
50
Centrale varmepumper – Solvarme som varmekilde til
varmepumpe
Solvarme
Andre
varmekilder
Centrale varmepumper – Solvarme som forvarmer
Solvarme
Lager
Anden varmekilde
Forbruger
Udfordringer for fjernvarmen
• Forbruget af varme til opvarmning falder
• Prisen på brændsler stiger
• Store Investerings- og vedligeholdelsesomkostninger
• Ledningstabet
• Og hertil kommer så nogle politiske udfordringer
Kilderne til fremtidens fjernvarme skal være
billige eller ”gratis”
• Industriel spildvarme
• Kraft-varme
• Overskuds biobrændsler
• Baseret på overskudsstrøm
• Geotermi
• Solvarme
Fjernvarmens fremtid er:
Lavtemperatur
Fremtidens fjernvarme er:
og solvarme er en naturlig og vigtig del af fremtidens fjernvarme
…
Spørgsmål?
.. Ellers er det vist også ved at være frokosttid ☺
PS.: Husk 4DH konferencen d. 25. og 26 August i København
Se mere på www.4dh.dk