1. No category

Elforsyning af
varmepumper
Forsyningsmetoder og afgiftsbelægning
Forfattere: Andreas Harritz Jensen & Morten Petersen Glud
01-06-2015
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
Titel:
Elforsyning af varmepumper
Emne:
Forsyningsform til varmepumper
Afleveringsdato:
1. juni 2015
Forfattere:
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Vejleder:
Tom Banke Andersen
Praktikvirksomhed:
Bjerringbro Varmeværk a.m.b.a.
Uddannelsesinstitution:
Aarhus Maskinmesterskole
Uddannelse:
Maskinmesteruddannelsen
Uddannelse semester:
9. semester
Projekttype:
Bachelorprojekt
Antal nummererede sider:
49
Normalsider af 2400 tegn:
37
Antal Bilag:
4 på papir + 5 elektronisk vedlagt på USBstik
Forsideillustration kilde:
(Forfatter, 2015)
1. juni 2015
Andreas H. Jensen – A12010
Morten Petersen Glud – M12752
________________________
____________________________
1
Bachelorprojekt
AAMS
1
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Abstract
In January 2019, Bjerringbro District Heating Company (BDHC) will lose a subsidy, which they receive for
producing electrical power on their four gas engines that also produces district heating. Therefor BDHC needs
to explore new ways to produce heat. Today BDHC uses the excess heat from Grundfos’ production line,
through electrical heat pumps, for district heating. These heat pumps are located at a so-called Energy
central. Currently, the energy central is at its full capacity, and Grundfos has a large amount of unused excess
heat. Therefore, BDHC are looking into establishing another energy central, to make use of the heat.
BDHC would like to discover, which electrical source is the best and cheapest for supplying the new energy
central. In addition to finding the best solution, BDHC might have an opportunity to buy a piece of land with
five wind turbines. Electricity produced on one of the generators can also supply the heat pumps, or it can
be bought from the public grid. BDHC wishes to investigate the best way to supply the new energy central
with electricity, using a collaboration of these electrical sources.
This report is a preliminary investigation, which shows the complexity of such an investigation. The report
describes the pros and cons of the different supply sources, along with an expected production price for the
produced district heat. Both the used and produced electricity are charged with fees. The types of fees are
described in the report, along with the possibility of exemption from such.
The report concludes that there is a high level of complexity in performing a thorough investigation. There is
a lot of factors to take into account, when deciding the collaboration of the supply sources. How the
electricity is charged with duties, becomes complicated when the consumer is a district heating company.
The layout of the supply grid for the heat pumps also determines the duties.
2
Bachelorprojekt
AAMS
2
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Indhold
1
Abstract ..................................................................................................................................................... 2
3
Forord ........................................................................................................................................................ 6
4
5
3.1
Praktiksted ......................................................................................................................................... 6
3.2
Medvirkende personer fra praktikken............................................................................................... 6
3.3
Læsevejledning .................................................................................................................................. 7
3.3.1
Kildehenvisninger ...................................................................................................................... 7
3.3.2
Enheder og forkortelser............................................................................................................. 7
Indledning .................................................................................................................................................. 8
4.1
Formålet med denne rapport ............................................................................................................ 8
4.2
Præsentation af Bjerringbro Varmeværk .......................................................................................... 8
4.3
Problemstilling ................................................................................................................................... 9
Problemformulering ................................................................................................................................ 10
5.1
Baggrund.......................................................................................................................................... 10
5.2
Problem ........................................................................................................................................... 10
5.2.1
Hovedspørgsmål ...................................................................................................................... 10
5.2.2
Underspørgsmål ...................................................................................................................... 10
5.3
Metode ............................................................................................................................................ 10
5.3.1
5.4
6
7
8
Kildekritik ................................................................................................................................. 11
Afgrænsning..................................................................................................................................... 11
Energicentral 2......................................................................................................................................... 11
6.1
Indledning ........................................................................................................................................ 11
6.2
Anlæggets opbygning ...................................................................................................................... 11
6.2.1
Elforsyning ............................................................................................................................... 14
6.2.2
Forventet kapacitet ................................................................................................................. 15
Elafgifter og Tariffer................................................................................................................................. 16
7.1
Indledning ........................................................................................................................................ 16
7.2
Forklaring ......................................................................................................................................... 16
7.2.1
Nettarif til EnergiMidt.............................................................................................................. 16
7.2.2
Elafgift ...................................................................................................................................... 16
7.2.3
Net – og systemtarif ................................................................................................................ 16
7.2.4
PSO-tarif................................................................................................................................... 16
Nettoafregning ........................................................................................................................................ 17
3
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
8.1
Indledning ........................................................................................................................................ 17
8.2
Beskrivelse ....................................................................................................................................... 17
8.3
Kriterier............................................................................................................................................ 17
8.4
Fortolkning angående kraftvarmeværker ....................................................................................... 19
8.5
Kommentarer .................................................................................................................................. 20
8.6
Net – og systemtarif ved nettoafregning ........................................................................................ 20
8.7
EnergiMidt og nettoafregning ......................................................................................................... 21
8.8
Delkonklusion .................................................................................................................................. 21
9
Forsyning ved hjælp af vindmøller .......................................................................................................... 22
9.1
Indledende ....................................................................................................................................... 22
9.2
Beliggenhed ..................................................................................................................................... 22
9.3
Forventet produktion ...................................................................................................................... 23
9.4
Forventet levetid ............................................................................................................................. 24
9.5
Gensalgsværdi ................................................................................................................................. 25
9.6
Erfaringer fra andre vindmøllelaug ................................................................................................. 26
9.7
Forventet overskud ......................................................................................................................... 27
9.8
Vestas mølle .................................................................................................................................... 27
9.9
Sammenligning af priser .................................................................................................................. 29
9.10
Produktionspris................................................................................................................................ 29
9.11
Elafgift .............................................................................................................................................. 30
9.12
Forsyningssikkerhed ........................................................................................................................ 30
9.13
Fordele/ulemper.............................................................................................................................. 31
9.14
Yderligere undersøgelser................................................................................................................. 31
9.15
Delkonklusion .................................................................................................................................. 31
10
Forsyning af varmepumper fra eget generatorsæt ............................................................................. 32
10.1
Indledning/Driftsbetingelser ........................................................................................................... 32
10.2
Produktionspris................................................................................................................................ 32
10.3
Afgifter/Tariffer på strøm ................................................................................................................ 36
10.4
Fordele/Ulemper ............................................................................................................................. 36
10.4.1
Driftsikkerhed .......................................................................................................................... 36
10.4.2
Last........................................................................................................................................... 37
10.4.3
Pris ........................................................................................................................................... 37
10.5
Yderligere undersøgelser................................................................................................................. 37
4
Bachelorprojekt
AAMS
10.6
11
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Delkonklusion .................................................................................................................................. 37
Forsyning af varmepumper fra el-nettet ............................................................................................. 38
11.1
Indledning/Driftsbetingelser ........................................................................................................... 38
11.2
Produktionspris................................................................................................................................ 38
11.3
Fordele/ulemper.............................................................................................................................. 39
12
Samspil mellem de forskellige forsyningsformer ................................................................................ 39
12.1
Indledning ........................................................................................................................................ 39
12.2
Varmepris. ....................................................................................................................................... 39
12.3
Varmeprisens betydning for forbrugerne ....................................................................................... 42
12.3.1
Sammenligning med andre brændsler .................................................................................... 42
12.3
Udførelsen/Yderligere undersøgelser ............................................................................................. 43
12.4
Ø-drift kontra Nettoafregning ......................................................................................................... 44
13
Konklusion ........................................................................................................................................... 45
14
Perspektivering .................................................................................................................................... 46
15
Efterskrift ............................................................................................................................................. 47
16
Litteraturliste ....................................................................................................................................... 48
5
Bachelorprojekt
AAMS
3
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Forord
3.1 Praktiksted
Dette projekt er blevet udformet efter et 50 dages praktikforløb ved Bjerringbro Varmeværk. Vi startede på
forløbet tilbage i januar måned 2015, og har igennem forløbet indgået i den daglige drift af værket. Dette
arbejde har budt på mange forskellige udfordringer, som vi mener har gavnet vores dannelse som kommende
maskinmestre. Forløbet har ligeledes givet en god forståelse for virksomheden, og nogle af de problemer,
som medfølger ved at være et ”decentralt kraftvarmeværk”. Vi føler at praktikforløbet har givet os en god
baggrund for at udforme dette projekt.
Det skal nævnes at vi har været meget glade for at have indgået et samarbejde med Bjerringbro Varmeværk,
og vi føler at de har gjort rigtig meget for at medvirke til, at vi som studerende har haft et godt forløb. Dette
skal de have en stor tak for.
3.2 Medvirkende personer fra praktikken
Dette projekt er udformet med baggrund i Charles W. Hansen og Jesper Stenkjærs ideer. Vi afholdt et
indledende møde tilbage i december måned, hvor vi drøftede mulighederne med dette projekt. Herefter blev
vi enige om at indgå i et samarbejde. Både Charles og Jesper har været gode til at bistå med viden, og
hjælpsomme råd, når dette har været nødvendigt. Vi vælger derfor at nævne dem her, som tak for deres
hjælp til projektet.
Derudover skal Leif Pedersen nævnes, da han ligeledes har bidraget med sin erfaring og viden, hvilket har
været en stor hjælp.
Personerne og deres titler:



Charles W. Hansen (Driftsleder Bjerringbro Varmeværk)
Jesper Stenkjær (Bestyrelsesmedlem Bjerringbro Varmeværk)
Leif Pedersen (Maskinmester Bjerringbro Varmeværk)
6
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
3.3 Læsevejledning
Denne rapport er opbygget i henhold til retningslinjerne, som er udstedt af Aarhus Maskinmesterskole i
dokumentet Rapportskrivning 2012 (Aams, 2012 ). Hvert afsnit er opdelt med en hovedoverskrift, hvorefter
emnet bliver specificeret ved underoverskrifter. Nedenfor fremgår det hvorledes rapporten er opbygget i tre
overordnede afsnit.

Indledning
Heri beskrives Bjerringbro Varmeværk profil, og deres fremtidige planer. Ligeledes bliver denne rapports
formål, emne og problematikker beskrevet.

Hoveddel
I dette afsnit bliver rapportens hovedemne beskrevet. Rapportens hoveddel er opbygget i afsnit, hvor der til
hvert afsnit er en indledning til emnet og til sidst en delkonklusion på det pågældende afsnit. Disse afsnit
omhandler hvordan Energicentral 2 kan forsynes, og hvilke afgifter som er pålagt de forskellige
forsyningsveje.
Hovedemnerne i denne del er:
o Beskrivelse af Energicentral 2
o Elafgifter og nettoafregning
o Forsyning via strøm fra vindmøller
o Forsyning via generatorsæt
o Forsyning fra el-nettet
o Samspillet mellem forsyningsformerne

Konklusion
Der vil i dette afsnit blive opsummeret på de forskellige problematikker som har været forbundet med
rapportens emne. Spørgsmålene som er blevet stillet i problemformuleringen, vil blive besvaret i dette afsnit.
3.3.1
Kildehenvisninger
Kildehenvisningerne er angivet efter Harvard metoden, dvs. når en kilde anvendes vil den stå i en parentes
ved det pågældende sted i teksten. Kildens type og andet information om denne kan findes bagerst i
rapporten i afsnittet litteraturliste.
3.3.2
Enheder og forkortelser
Bjerringbro Varmeværk vil i denne rapport blive benævnt med forkortelsen BV.
De 5 vindmøller ved Hjermind vil blive benævnt med betegnelsen Hjermindvind.
Alsvej Vindmøllelaug vil blive benævnt med forkortelsen AV.
Energicentralen 2 vil blive benævnt som EC2.
En normal kubikmeter har SI-enheden m3n
7
Bachelorprojekt
AAMS
4
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Indledning
4.1 Formålet med denne rapport
Formålet med denne rapport er, at udarbejde en forundersøgelse for BV, som skal afdække udfordringerne
ved etablering af elforsyningen til en kommende Energicentral 2. Ydermere skal rapporten belyse omfanget
og kompleksiteten i en sådan forundersøgelse. Ud fra denne rapport kan BV danne sig et overblik over det
arbejde der kræves, for at udføre en fyldestgørende undersøgelse, og derfra tage en beslutning om den
endelige forsyningsform. Energicentral 2 vil herefter blive benævnt med forkortelsen EC2.
4.2 Præsentation af Bjerringbro Varmeværk
BV er et forbrugerejet varmeværk, som
producerer
størstedelen
af
deres
fjernvarme ved afbrænding af naturgas.
Værket blev sat i drift i oktober måned
1959, hvor der blev produceret fjernvarme
på oliefyrede kedler. Dette er sidenhen
omlagt til naturgas, og der står i dag tre
gaskedler på varmeværket. Der er udført
diverse optimeringer på kedlerne,
eksempelvis er der opstillet en
varmepumpe til at udnytte energien i
røggassen yderligere.
Figur 1 - Billeder fra varmeværket (Forfatter, 2015)
I 1993 blev der bygget et kraftvarmeværk på en anden lokation i byen, ved siden af Grundfos.
Kraftvarmeværket producerer strøm og fjernvarme på fire Rolls-Royce 18-cylindrede gasmotorer med 10 KV
generatorer, og en samlet elektrisk kapacitet på ca. 12 MW. Den producerede elektriske effekt handles på
det frie el-marked.
På kraftvarmeværket er der,
ligesom
på
varmeværket,
etableret nogle optimeringer som
øger
værkets
totale
virkningsgrad. En af de fire
motorer har fået eftermonteret
en absorbtionsvarmepumpe i
røggassystemet, en anden har
fået
monteret
en
stempelvarmepumpe.
Her
udnyttes røggassens resterende
energi ligeledes yderligere.
Figur 2 - Energicentralen set udefra (Bjerringbro Varmeværk, U/D)
8
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Grundfos har et stort kølebehov til deres fremstillingsprocesser, som de indtil 2012 selv dækkede med små
individuelle køleanlæg. BV byggede sammen med Grundfos en energicentral, bestående af tre varmepumper,
som kunne dække Grundfos’ kølebehov, og samtidig lave varme til fjernvarmenettet.
Fjernvarmevandet der bliver produceret i
energicentralen har en temperatur på
omkring 50℃. Af denne grund har BV
igangsat
et
projekt,
omhandlende
lavtemperatur fjernvarme til 21 husstande.
Disse forsynes med en fremløbstemperatur
på 46℃. Såfremt fremløbstemperaturen på
46℃ viser sig tilstrækkelig vil det være muligt,
at
udnytte
energicentralens
lave
fremløbstemperatur på større dele af BVs
ledningsnet.
Den
sænkede
fremløbstemperatur kan betyde en stor
besparelse i ledningsnettets varmetab i
forhold til i dag.
BV er, som det ses i teksten ovenfor, et
varmeværk der har visioner om at blive
grønnere
og
billigere.
Varmeværket
modtager støtte fra staten til deres elproduktion. Denne støtte udgør en stor del af
værkets budget. Fra 1. januar 2019 frafalder
denne støtte1, hvilket sætter BV i en
Figur 3 - Billede af varmepumper på energicentralen (Forfatter, 2015)
økonomisk presset situation. Ydermere er en
del af regeringens 2035-plan, at varmeværker i Danmark skal være fossil-frie (Energistyrrelsen , 2011). Af
disse grunde kigger BV meget på at udvide deres produktion af fjernvarme ved hjælp af varmepumper.
4.3 Problemstilling
Da det er muligt at aftage yderlige 10 GWh om året i overskudsvarme fra Grundfos, vil denne rapport
omhandle hvordan varmen kan udnyttes ved etableringen af EC2. Projektet vil omhandle de forskellige
muligheder for hvordan EC2 skal forsynes, samt kompleksiteten i at afklare hvilken forsyningsform der er
bedst og billigst. Det er ønsket fra BV, at denne energicentral skal forsynes både grønt og billigt. Rapporten
behandler derfor hvordan dette kan gøres, blandt andet gennem udnyttelse af vindenergi. Ydermere vil
denne rapport omhandle hvordan energicentralen kan forsynes billigst, i tilfælde af at vindmøllerne ikke
producerer tilstrækkelig energi.
1
Jf. LBK 1329/2013 (Bekendtgørelse af lov om elforsyning) § 58 nr. 2 samt stk. 3
9
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Dette kan enten gøres ved at købe strøm fra det offentlige el net eller producere den på BVs generatorsæt.
Varmepumperne skal forsynes billigst muligt, således at eventuelle afgifter begrænses eller, hvis muligt, helt
undgås.
5
Problemformulering
5.1 Baggrund
Som nævnt bortfalder tilskuddet til el-produktion på decentrale kraftvarmeværker pr. 1. januar 2019. Af
denne grund kigger BV på alternative måder at producere varme på. Varmeværket ønsker at føre en grøn
profil, men samtidigt at producere fjernvarme så billigt som muligt. Af denne grund er BV interesseret i at få
afdækket hvilken/hvilke forsyningsformer til elforbruget i EC2, der kan opfylde disse krav. BV ønsker at få
belyst muligheden for en forsyningsform, der er et samspil mellem vedvarende energi, deres
egenproducerede strøm og forsyning fra det offentlige el-net.
5.2 Problem
5.2.1
Hovedspørgsmål
Hvor kompleks er undersøgelsen, der skal afdække og determinere den bedste forsyningsform af
Energicentral 2?
5.2.2


Underspørgsmål
Hvilke elafgifter er forbundet med at forsyne Energicentral 2 fra forskellige forsyningskilder?
Hvilke fordele og ulemper er der forbundet med de forskellige forsyningsformer?
5.3 Metode
I denne rapport er der indsamlet viden via desktop studier, hvor relevant viden er fundet på hjemmesider og
i online publikationer. Denne viden er eksempelvis lovgivning på el-området, information om vindmøller,
historiske data om vindforhold og tidligere erfaringer med lignende projekter. Dette er gjort grundet den
store mængde data, omhandlende dette emne, som er tilgængeligt online. Der er taget kritisk stilling til
online kilder, og hovedsageligt kilder med en hvis autoritet er anvendt. Dette er eksempelvis offentlige
instanser, eller formidlere for sådanne.
Der er indsamlet data i rapporten gennem interviews af personer, som på baggrund af deres stilling og viden,
er fundet relevante. Der er foretaget interviews face-to-face, samt over telefon. I disse interviews er der
stillet spørgsmål, som, sammen med svar, er refereret i bilag.
Der er i rapporten også anvendt information, som er tilegnet gennem praktikperioden ved BV, og som derfor
ikke er dokumenteret. Oplysninger omkring varmeværkets forbrug, samt motorer, kedler og varmepumpers
virkningsgrader med mere, er udleveret af varmeværket selv.
10
Bachelorprojekt
AAMS
5.3.1
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Kildekritik
Som før nævnt, er der anvendt online kilder i rapporten, som anses for at have en hvis autoritet og/eller
indsigt i et givent emne. Disse kilder er udvalgt for at kunne anse information samlet herfra, som værende
valid. Det kan dog ikke udelukkes at udgiveren af en online publikation eller en hjemmeside, har et mere eller
mindre subjektivt forhold til det emne der beskrives. Dette skyldes at informationen altid vil være
forfatterens egen fortolkning, og dermed give informationen sit eget præg.
Personer der er interviewet, eller som der er korresponderet med, er ligeledes udvalgt på baggrund af deres
stilling, og kendskab til elementer i problemstillingen. Der er altså valgt personer som, gennem deres
profession, har en god indsigt i et eller flere aspekter af rapportens problemstilling. Ved interview og
korrespondance er der risiko for, at kilderne har en subjektiv holdning til den information og/eller det emne
som det drejer sig om. De personer der er interviewet anses dog for at give valide svar, da spørgsmålene til
dem ikke omhandler deres personlige mening til emner, men blot de informationer på området, som de er
bekendt med.
5.4 Afgrænsning
Eftersom denne rapport har til formål at fremvise kompleksiteten forbundet med forsyningen af EC2, vil det
ikke blive behandlet, hvorledes de tekniske installationer specifikt skal udføres, grundet det begrænsede
omfang af denne opgave. De tekniske udførelser er et stort område som, ikke vil blive behandlet yderligere.
Rapporten fungerer som en forundersøgelse, og derfor vil der ikke være konkrete salgslicitationer fra
relevante firmaer med i denne opgave. Opgaven tager derfor udgangspunkt i estimerede tal, som er fastsat
på baggrund af relevante undersøgelser og rådgivning. Grundet rapportens hovedspørgsmål, vil der i løbet
af hovedelen være afsnit, som beskriver undersøgelser der ydermere kunne foretages, for at tage en
kvalificeret beslutning omkring forsyningen af EC2. Disse yderligere undersøgelser vil ikke blive belyst
nærmere, da dette ikke er formålet med denne rapport.
I opgaven vil afgiftsbelægning på overskudsvarme ikke blive behandlet. Dette skyldes at BV er bekendt med
disse regler, da de i forvejen aftager overskudsvarme fra Grundfos.
6
Energicentral 2
6.1 Indledning
Dette afsnit kommer til at omhandle den overordnede virkemåde af EC2. De forskellige drift-scenarier vil
blive kortlagt, såsom sommer og vinter drift. Energicentralens elforsyning kan udformes på forskellig vis.
Dette vil blive uddybet nærmere i de kommende afsnit. BV har ligeledes en forventet kapacitet til
energicentralen, som vil blive sammenlignet med de resterende varmekilder.
6.2 Anlæggets opbygning
EC2s formål er, at producere køling til Grundfos’ produktion og samtidig udnytte overskudsvarmen som
Grundfos ellers ville bortkøle. På figur 4 nedenfor ses en anlægsskitse af EC2s opbygning. De seks
grundvandboringer, som er tegnet på tegningen, har Bjerringbro Varmeværk fået tilladelse til at bygge. Inden
dette kan blive en realitet mangler der stadigvæk nogle undersøgelser af undergrunden, for at determinere
om denne er egnet til formålet. Formålet med disse grundvandsboringer er, at kunne bruge dem som kulde
11
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
og varmelagre alt efter årstiden. I løbet af vinterperioden vil Energicentralen være i drift, og der vil blive
produceret fjernvarme til forbrugerne. Der vil ligeledes blive ”ladet” på de tre kuldelagre, således at denne
kulde kan hentes op i sommerperioden. Eftersom forbrugernes varmebehov falder i sommerperioden, vil EC2
kunne producere mere varme end forbrugerne vil kunne aftage. Grundfos har dog stadigvæk brug for
kølingen, og det er derfor nødvendigt at pumpe kulden op fra de førnævnte kuldelagre i denne periode. Det
er derfor nødvendigt at opbygge kulde – og varmelager kapacitet, for at sikre tilstrækkelig forsyning af både
varme og kulde, samtidig med at undgå energispild.
Yderligere er det blevet diskuteret om der skal være en tank, hvori der kan lagres kølevand til Grundfos. Dette
lager fungerer som buffer, og giver mulighed for at levere kølevand, i tilfælde af et nedbrud på EC2 eller
dennes forsyningskilde.
Figur 4 - Anlægsskitse over EC2 (Forfatters eget arkiv , 2015)
I sommerperioden vil EC2 være nedstoppet, og kulden skal derfor pumpes op fra kuldelagrene. Kulden bliver
pumpet op til køling af Grundfos’ processer, og bliver opvarmet. Derved kan den nu lagres i form af varme i
de føromtalte varmelagre.
Hele grundlaget for at udvide med endnu en Energicentral er, at Grundfos kan levere yderligere 10 GWh
overskudsvarme årligt. Det forventes på sigt at Grundfos løbende vil få brug for mere køleeffekt, og derfor
dimensioneres EC2 med en større kapacitet. EC2 forventes at have en maksimal optaget eleffekt på 3 MW,
12
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
hvilket vil give en varmekapacitet på 12 MW ved en forventet varme-COP på 4. Der forventes en kulde-COP
på 3. Dette medfører at de 10 GWh overskudsvarme fra Grundfos bliver til ca. 13,3 GWh varme i
fjernvarmenettet.
𝐹𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡 = 𝑂𝑝𝑡𝑎𝑔𝑛𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡 ∗ 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝐶𝑂𝑃
⇕
𝐹𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡 = 3𝑀𝑊 ∗ 4 = 12𝑀𝑊𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳
𝐹𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 = 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑠𝑘𝑢𝑑𝑠𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑛 ∗
𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝐶𝑂𝑃
𝑘𝑢𝑙𝑑𝑒𝐶𝑂𝑃
⇕
𝐹𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 = 10𝐺𝑊ℎ ∗
4
= 13,3
𝐺𝑊ℎ 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳̳
3
BV har et testområde, hvor de opvarmer huse med en sænket fremløbstemperatur. Denne
fremløbstemperatur er afhængig af udetemperaturen, men som hovedregel sendes der 46℃ frem, og hvis
udetemperaturen er under 5℃ øges denne fremløbstemperatur med det antal grader, som
udetemperaturen er under de 5℃. Denne lave fremløbstemperatur er med til at sikre en god virkningsgrad
på varmepumperne. Dette skyldes at varmepumperne får en dårligere virkningsgrad desto højere
temperaturdifferensen bliver. Det er BVs vision at denne lave fremløbstemperatur skal benyttes ved en
større del af deres forbrugere i fremtiden.
Eftersom testområdet ved Tyttebærvej har vist gode resultater, virker det som et godt grundlag for at udvide
dette testområde. BV har modtaget nogle få klager over mangel på varmt vand ved testområdet, men det
har hovedsageligt skyldes fejl på forbrugernes egne anlæg, hvilket BV ikke har indflydelse på. Dette kan være
en af ulemperne ved at sænke fremløbstemperaturen, eftersom det stiller større krav til forbrugernes
installationer. Da BV er producenten vil det oftest være her forbrugerne henvender sig, selvom det skyldes
problemer på deres egne anlæg. Hvis fremløbstemperaturen var højere ville der derimod være en større
sikkerhedsmargin, og det er ikke sikkert at forbrugeren ville opleve komfortproblemer. Den lavere
fremløbstemperatur resulterer dermed i en mindre sikkerhedsmargin, som gør at forbrugerenes anlæg skal
virke optimalt. Optimalt fungerende anlæg er en forudsætning for at BV kan anvende den lave
fremløbstemperaturer, der sikrer et lavt ledningstab og dermed en god virkningsgrad på BVs anlæg.
13
Bachelorprojekt
AAMS
6.2.1
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Elforsyning
Varmepumperne i EC2 optager en stor mængde eleffekt, og det er derfor hensigtsmæssigt, hvis en stor del
af denne effekt kunne komme fra vedvarende energi, som må antages ikke at være afgiftsbelagt. Dette vil
blive uddybet senere i rapporten. Ved at anvende vedvarende energi kan BV styrke deres grønne profil, men
samtidig sikre en billig forsyningsvej. Eftersom vinden ikke blæser hele tiden skal EC2 kunne forsynes på
anden vis. Dette kan gøres ved at benytte strømmen fra en af BVs generatorsæt, eller ved at købe strømmen
på det offentlig elnet. Dette vil blive uddybet senere i rapporten. Nedenfor ses en skitse over hvordan EC2s
elforsyning kunne se ud, med de tiltænkte forsyningskilder.
Figur 5 - Skitse over mulig forsyning af EC2 (Forfatters eget arkiv , 2015)
14
Bachelorprojekt
AAMS
6.2.2
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Forventet kapacitet
På figur 6 ses en estimeret fordeling af varmekilderne hos BV. Denne varmefordeling er udarbejdet af et
bestyrelsesmedlem ved BV, og det skal forstås som en forventet varmefordeling hvor EC2 vil indgå, som en
stor del af varmeværkets årlige produktion. Som nævnt tidligere skal EC2 kunne overtage gasmotorenes
nuværende drift, eftersom tilskuddet frafalder. Samtidigt med at tilskuddet frafalder, forventes det at
elpriserne vil falde yderligere i de kommende år, eftersom en større procentdel af strømmen vil komme fra
vindmøller. Dette vil bevirke at BV må forventes at få færre timer hvor det kan betale sig at producere på
kraftvarmeanlægget. Som det fremgår nedfor forventes det, at gasmotorerne vil kunne drive EC2, hvor de
således skal stå for 6,7 % af dennes årlige elforbrug. Ved at udnytte gasmotoren til at drive EC2, kan det
stadigvæk være rentabelt at lade gasmotorende indgå i driften.
Varmefordeling i % over varmeåret
120
100
80
60
40
20
0
GasKedel. 5,6%
Energicentralen 2. Vinddrift 44,9 %
Energicentralen 2. Gasmotordrift. 6,7%
Gasmotor 1-4. 26,8%
Energicentralen 1. 16,1%
Figur 6 – Illustration af den forventede varmefordeling med EC2 i drift (Stenkjær)
Det forventes at det er billigere, at forsyne EC2 fra et generatorsæt end at købe strømmen fra elnettet. Om
dette er tilfældet, sammen med spørgsmålet om betaling af elafgift, vil vise sig senere i rapporten.
Som det ses af figur 6 forventes det at EC1 og EC2 skal stå for 67,7 % af den årlige produktion. 44,9 % af den
samlede varmeproduktion vil være produceret CO2-neutralt. Ved etablering af en EC2 vil varmeværket
dermed nærme sig regeringens mål for 2035.
15
Bachelorprojekt
AAMS
7
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Elafgifter og Tariffer
7.1 Indledning
I dette afsnit vil Elafgifterne blive uddybet nærmere. Formålet med dette er, at give læseren en bedre
forståelse for hvad der ligger til grund for de forskellige afgifter.
7.2 Forklaring
Når en forbruger såsom BV skal købe strøm fra det offentlig el-net er denne belagt med forskellige afgifter.
Disse afgifter har forskellige formål og er som følger:



Til EnergiMidt
o Nettarif
Til staten
o Elafgift
Til Energinet.dk
o Nettarif
o Systemtarif
o PSO-tarif
Alle afgifterne bliver opkrævet af EnergiMidt, da dette er det lokale forsyningsselskab. Afgifter og tariffer der
går til henholdsvis Energinet.dk og staten, bliver blot opkrævet gennem forsyningsselskabet.
7.2.1
Nettarif til EnergiMidt
Nettariffen som betales til EnergiMidt går til at vedligeholde deres del af el-nettet, og til at sikre en høj
forsyningssikkerhed. Denne tarif betales, da man som forbruger anvender EnergiMidts el-net og
transformere. Denne afgift er bestemt ud fra forbrugerens tilslutningsform. EC1 er i dag tilsluttet som ”B”,
med en tilslutning direkte efter en 10/0,4 KV transformer. Jo mindre af el-nettet forbrugeren anvender, jo
lavere bliver nettariffen. I dette tilfælde bruges 400V nettet for eksempel ikke. EC 2 må forventes at blive
tilsluttet på samme måde som EC1.
Kundetype
B, 400V siden af 10/0,4 kV transformer.
Beskrivelse Øre/kWh
Nettarif
15,18
Tabel 1 - Nettarif til Energi Midt (EnergiMidt, 2015)
7.2.2
Elafgift
Denne afgift går direkte til den danske stat. Indtil 2014 var denne afgift delt op i flere dele; energiafgift,
energisparebidrag, el-distributionsbidrag og tillægsafgift. Disse er nu samlet i det der blot kaldes elafgift.
7.2.3
Net – og systemtarif
Nettariffen dækker de omkostninger som Energinet.dk har til at drive og vedligeholde transmissionsnettet, i
form af 400/150/132 kV ledningerne i Danmark. Systemtariffen dækker de omkostninger Energinet.dk har i
forbindelse med opretholdelse af en reservekapacitet på el-nettet, samt drift af systemer.
7.2.4
PSO-tarif
PSO står for Public Service Obligations, og dækker Energinet.dks omkostninger til offentlige forpligtigelser,
som er fastsat i el-loven. Producenter der producerer miljøvenlig energi er gennem loven sikret en pris på
den producerede strøm, og Energinet.dk skal derfor betale differencen mellem den fastsatte pris og den
16
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
aktuelle pris for strøm på det frie marked. Ydermere går PSO-afgiften også til en række andre ting såsom
tilskud til decentrale kraftvarmeværker, nettab og forskning i miljøvenlig el-produktion og energianvendelse.
Beskrivelse
Øre/kWh
Nettarif
4,2
Systemtarif
2,9
PSO-tarif
21,4
Tabel 2 - Aktuelle tariffer til Energinet.dk (Energinet.dk, 2015)
8
Nettoafregning
8.1 Indledning
I dette afsnit bliver begrebet ”Nettoafregning” beskrevet. Det beskrives, hvilke krav der er for at kunne
nettoafregne, samt hvilken betydning nettoafregning har for forbrugeren. Der bliver i afsnittet diskuteret de
problemstillinger der er i forhold til nettoafregning for kraftvarmeværker. I denne sammenhæng bliver der
analyseret og tolket på lovgivningen inden for området, sammenholdt med Dansk Fjernvarmes tænketank,
Grøn Energis, fortolkning af reglerne omkring nettoafregning. Grøn Energis fortolkninger er udfærdiget i
deres rapport om ”Nettoafregning for decentral kraftvarme - Fortolkning af love, bekendtgørelser og
forskrifter”.
8.2 Beskrivelse
For at kunne nettoafregne skal man som forbruger kunne kvalificeres som egenproducent. Er man kvalificeret
til nettoafregning har man mulighed for, eksempelvis via et solcelleanlæg, at forsyne sig selv med den strøm
man kan aftage. Den effekt som man ikke selv kan aftage har man så mulighed for at sælge til det offentlige
el-net. Den strøm man selv anvender bliver enten fritaget for PSO-tarif, eller belagt en reduceret PSO-tarif.
Det er udelukkende helt eller delvis fritagelse for PSO-tarif der beskrives i bekendtgørelsen om
nettoafregning:
”§ 1. Ved nettoafregning efter bestemmelserne i denne bekendtgørelse fritages en egenproducent helt
eller delvis for at betale beløb til dækning af offentlige forpligtelser i forhold til egetforbruget af elektricitet.”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
8.3 Kriterier
For at blive kvalificeret som egenproducent skal man opfylde de krav der er opstillet i bekendtgørelsen om
nettoafregning for egenproducenter (BEK nr. 1032 af 26/08/2013):
”§ 2. I denne bekendtgørelse forstås ved følgende:
1) Egenproducent: Elforbruger, som producerer elektricitet eller varme og elektricitet med henblik på helt
eller delvis at dække eget energiforbrug.”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
Hvis man producerer strøm, eksempelvis på et solcelleanlæg, med henblik på selv at bruge så meget som
muligt af strømmen, kan man kvalificeres som egenproducent.
17
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
”§ 3. Egenproducenter af elektricitet fra elproduktionsanlæg, som har en nominel eleffekt som nævnt i stk.
2, kan efter anmodning til Energinet.dk få nettoafregning, som opgøres på timebasis, hvorved producenten
fritages for at betale beløb til dækning af pristillæg til miljøvenlig elektricitet i forhold til egetforbruget af
elektricitet.
Stk. 2. Nettoafregning efter stk. 1 gælder for anlæg med en nominel eleffekt over
1) 50 kW for solcelleanlæg
2) 25 kW for vindmøller og
3) 11 kW for kraftvarmeanlæg og elproduktionsanlæg, som ikke er nævnt i nr. 1 eller 2.
Stk. 3. Nettoafregning efter stk. 1 er betinget af, at elproduktionsanlægget er
1) tilsluttet til det kollektive elforsyningsnet og
2) 100 pct. eget af forbrugerne ”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
Når en forbruger kan kvalificeres som egenproducent, kan der ifølge § 3 søges om tilladelse fra Energinet.dk
til at nettoafregne, såfremt anlægget er tilsluttet det kollektive forsyningsnet og 100 % ejet af forbrugeren
der søger om nettoafregning. Ydermere skal anlæggets nominelle effekt overholde kravet i § 3 stk. 2. Opnås
der nettoafregning for det givne anlæg tolkes det ud fra § 3, at forbrugeren kan blive fritaget for en del af
PSO-tariffen, og altså kun skal betale det, der hos Energinet.dk kaldes en reduceret PSO-tarif.
Denne fortolkning deles af Grøn Energi i rapporten herom. Nedenfor ses en tabel der viser den almindelige
PSO-tarif og den reducerede PSO-tarif.
Tariftype
Øre/kWh
PSO-tarif
21,4
Reduceret PSO-tarif
1,3
Tabel 3 - PSO-tariffer (John Tang , 2015)
Ifølge § 4 i bekendtgørelsen, gælder der lidt andre betingelser såfremt anlæggets effekt er under de i § 3 stk.
2 beskrevne grænser.
” § 4. Egenproducenter af elektricitet fra elproduktionsanlæg, som har en nominel eleffekt som nævnt
i stk. 2, kan efter anmodning til Energinet.dk få nettoafregning, hvorved producenten fritages for at betale
beløb til dækning af de offentlige forpligtelser som helhed i forhold til egetforbruget af elektricitet. Hvis
egenproducenten anmoder Energinet.dk herom, opgøres nettoafregningen på timebasis.
Stk. 2. Nettoafregning efter stk. 1 gælder for anlæg med en nominel eleffekt, som højst udgør
1) 50 kW for solcelleanlæg,
2) 25 kW for vindmøller og
3) 11 kW for kraftvarmeanlæg og elproduktions anlæg, som ikke er nævnt i nr. 1 eller 2.”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
Ud fra denne paragraf tolkes det, at såfremt anlægget har en nominel effekt der er mindre end beskrevet i §
4 stk. 2, samt forbrugeren er ejer af anlægget, kan forbrugeren nettoafregne og fritages helt for PSO-tariffen.
Forskellen på § 3 og § 4 kan ligger i den understregede strofe i citeringen af begge paragraffer ovenfor. Det
anlæg som BV producerer på vil blive så stort, at det er reglerne i § 3 der er gældende.
18
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
8.4 Fortolkning angående kraftvarmeværker
Ud fra de krav der stilles i bekendtgørelsen om nettoafregning, for at kunne nettoafregne opstår der
fortolkningsspørgsmål. I paragraf 2 defineres hvad der i bekendtgørelsen forstås ved en egenproducent. Her
kan der tolkes på definitionen der siger, at en ”egenproducent producerer el og/eller varme med henblik på
helt eller delvist at dække sit eget forbrug”.
Der kan, ifølge Grøn Energi, være flere fortolkninger af denne definition. Det kan fortolkes at
egenproducentens produktion blot skal være større end dennes egetforbrug, og overskydende energi derfor
sælges.
Alternativt kan det fortolkes at produktionen af el/varme skal være i samme størrelsesorden som
egetforbruget. Altså at der eksempelvis kun bliver produceret en marginal større mængde end producenten
selv bruger, og den resterende energi derfor sælges.
En tredje fortolkning kan ifølge Grøn Energi være, at da et kraftvarmeanlæg både producerer varme og
elektricitet, skal dette dække forbrugerens elforbrug og varmeforbrug. I dette tilfælde kommer det samme
tvivlsspørgsmål op omkring varme, da kraftvarmeværket dækker sit eget forbrug til eksempelvis
lokaleopvarmning og stilstandsvarme, om end dette er en marginal del af den producerede energi.
Da der i definitionen af en egenproducent står ”med henblik på helt eller delvist at dække eget
energiforbrug”, kan det fortolkes som, at der åbnes op for producenter der har en markant større produktion
end egetforbrug. Var det kun beskrevet som værende med henblik på delvist at dække egetforbrug, ville der
på den måde ikke være tvivl omkring producenter som eksempelvis kraftvarmeværker. Der ville til gengæld
kunne opstå andre situationer, der kunne være problematiske i forbindelse med egenproducenters forhold
mellem produceret og forbrugt energi.
Om et kraftvarmeværk kan nettoafregne kommer altså an på hvordan lovgivningen fortolkes. Det er
Energinet.dk der udsender retningslinjer som er gældende for kraftvarmeværker.
”§ 11. Energinet.dk fastsætter retningslinjer for anmodning om nettoafregning, beregning af
nettoafregning, opgørelse af egenproducentens køb og salg af elektricitet på elmarkedet, udførelse af
målinger til brug for nettoafregning og størrelsen af den gennemsnitlige elproduktion for nærmere angivne
anlæg. Retningslinjerne godkendes af Energistyrelsen. ”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
Det er ligeledes Energinet.dk der afgør om en forbruger kan opnå nettoafregning for sig egenproduktion.
”§ 7. Energinet.dk træffer afgørelse om, hvorvidt betingelserne for at opnå nettoafregning efter §§ 3-6 er
opfyldt, og om nettoafregningens størrelse.”
(Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 , 2013)
Energinet.dk har udsendt notatet ”Retningslinjer for nettoafregning af egenproducenter”, hvori
retningslinjer og generelle såvel som specifikke krav, er opstillet vedrørende nettoafregning jf.
nettoafregningsbekendtgørelsen. Det er i dette notat at Energinet.dk udsender deres fortolkning af reglerne
i nettoafregningsbekendtgørelsen. Det er derfor disse retningslinjer der er gældende for nettoafregning.
19
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Under punkt 4.1 i retningslinjerne fra Energinet.dk, beskrives den hovedregel som Energinet.dk går ud fra når
det skal bestemmes om en forbruger kan nettoafregne. Her er der ydermere beskrevet en specifik regel for
kraftvarmeværker mm.
”Hverken centrale kraftværker, almindelige decentrale kraftvarmeanlæg, der primært er opført med henblik
på kollektiv varmeforsyning, eller affaldsforbrændingsanlæg kan betragtes som egenproducenter.”
(Energinet.dk, 2010)
Her mener Grøn Energi at der forekommer en misfortolkning af reglerne, da Energinet.dk her afslår
muligheden for at nettoafregne, på baggrund af hensigten med varmeforsyning. Dette skyldes, at der i LBK
nr. 1329 af 25/11/2013 (Lov om elforsyning) § 8a og § 8b ikke bliver nævnt noget omkring varmeforsyning i
forhold til nettoafregning. Her beskrives det, at det er på baggrund af en egenproduktion af elektricitet, at
en egenproducent kan fritages for at betale offentlige forpligtigelser af den strøm der bliver produceret til
eget forbrug. Ydermere forekommer der en uoverensstemmelse i forhold til loven om elforsyning og loven
om nettoafregning. I loven om elforsyning omtales egetforbruget som elektricitet, hvorimod at det i loven
om nettoafregning beskrives som egetforbruget af energi.
8.5 Kommentarer
Da der pt. sker meget omkring varmepumper og deres anvendelse, synes det rimeligt at der på
lovgivningsområdet er brug for klare retningslinjer. For at kunne fremme brugen af varmepumper i den
danske varmeforsyning, skal det være muligt for kraftvarmeværker, såsom BV, at nettoafregne på deres
produktion, så el-udgiften til de elektriske varmepumper kan holdes nede, og dermed skabe en lav
produktionspris på varmen.
Ifølge Peter Christian Gaarde fra Energinet.dk, vil en mulighed for nettoafregning være, jf. bilag 1, at det er
Grundfos der ejer eventuelle installationstilsluttede vindmøller, og BV der ejer varmepumperne på Grundfos’
matrikel. Det skal så være Grundfos der afregnes for strømmen til varmepumperne og ikke BV. Denne
opstilling kan muligvis blive godkendt til nettoafregning.
8.6 Net – og systemtarif ved nettoafregning
Net – og systemtarifferne går som før nævnt til, at drive og vedligeholde transmissionsnettet, samt til de
udgifter Energinet.dk har omkring reservekapacitet og drift af systemer. Fra Grøn Energis side tolkes det, at
en forbruger med nettoafregning i forhold til egenproduktion ikke skal betale disse to tariffer af den strøm,
som produceres til egetforbrug. Dette skyldes at forbrugeren ikke gør brug af det offentlige net til at
transmittere og/eller transformere den egenproducerede effekt. Denne tilslutningsform kaldes
installationstilslutning, hvor produktionsanlægget er koblet direkte til forbrugerens installation.
Grøn Energi beskriver ligeledes, at kraftvarmeværker som regel producerer ved en høj spænding for
eksempel 10 kV. Deres egetforbrug, eksempelvis til elektriske varmepumper, er dog ved 400/230V. Her vil et
kraftvarmeværk have mulighed for at etablere deres egen transformator, som kan transformere den
egenproducerede effekt, uden at skulle anvende det offentlige el-net, og dermed undgå net – og systemtarif.
Hvis produktionsanlægget er tilsluttet til det nærmeste offentlige forbindingspunkt, og ikke forbrugerens
installation, kaldes det direkte tilslutning.
20
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Energinet.dk tolker i dette tilfælde det samme. Det står beskrevet under aktuelle afgifter og tariffer, at
egenproducenter ikke skal betale net – og systemtarif af den strøm de selv har produceret og anvendt
(Energinet.dk, 2015).
8.7 EnergiMidt og nettoafregning
Når en forbruger er egenproducent, og nettoafregner, kan denne slippe for at betale EnergiMidts nettarif.
For at gøre dette skal forbrugeren have produktionsanlægget, eksempelvis en vindmølle,
installationstilsluttet, altså skal produktionsanlæggets være forbundet direkte til forbrugerens installation. I
dette tilfælde skal der så kun betales et rådighedsbeløb til EnergiMidt. Dette rådighedsbeløb er en del af
nettariffen, men tages i dette tilfælde ud separat. Rådighedstariffen skal betales af den strøm forbrugeren
selv producerer, og forbruger, for at sikre at forbrugeren har mulighed for at trække en tilsvarende effekt fra
EnergiMidts net. Dette kan være i tilfælde af, at en vindmølle pludselig ikke kan producere strøm pga.
manglende vind. Her skal effekten så trækkes fra nettet.
Kundetype
B, 400V siden af 10/0,4 kV transformer.
Tariftype
Rådighedstarif
Øre/kWh
6,39
Tabel 4 - Rådighedstarif for egenproducenter med nettoafregning (EnergiMidt, 2015)
8.8 Delkonklusion
Der er altså en række kriterier der, ifølge loven, skal opfyldes for at en forbruger kan få lov til at nettoafregne
af dennes egenproduktion af strøm. Når det kommer til kraftvarmeværker kan lovgivningen fortolkes på flere
måder, grundet formuleringen i lovgivningen, hvilket skaber tvivl omkring hvorvidt et kraftvarmeværk kan
nettoafregne.
Sådan som Energinet.dk fortolker reglerne, kan et kraftvarmeværk ikke nettoafregne på nuværende
tidspunkt, da det er Energinet.dk der godkender forbrugere til nettoafregning.
Klare retningslinjer på området vil begrænse fortolkningsspørgsmålet, og samtidig vil en tilladelse af
nettoafregning for kraftvarmeværker åbne op for at producere varme til en mere konkurrencedygtig pris.
Nettoafregnede egenproducenter skal ikke betale net – og systemtarif af det egenproducerede elforbrug.
Der opkræves dog en rådighedstarif af EnergiMidt.
21
Bachelorprojekt
AAMS
9
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Forsyning ved hjælp af vindmøller
9.1 Indledende
I en naboby tæt på Bjerringbro er der i år 2000 opstillet 5 vindmøller af mærket NEG Micon på 900 kW hver.
Dvs. at der er en nominel effekt på 4,5 MW. Disse 5 vindmøller inklusiv deres lokation forventes, at komme i
udbud i den nærmeste fremtid. BV ser det derfor som en oplagt mulighed for at skaffe en grund, hvor de kan
opstille en/flere møller eller bibeholde de gamle møller, såfremt det er økonomisk rentabelt. De 5 vindmøller
vil fremover i rapporten blive benævnt som Hjermindvind.
9.2 Beliggenhed
Vindmøllerne er placeret ca. 3 km fra Bjerringbro, i en by som hedder Hjermind. En stor fordel ved disse
møller er, at møllerne har individuelle forsyningskabler, som går direkte ned i en transformerstation på BVs
grund. Derved er det simpelt at lave en billig forsyningsvej til varmepumpen fra disse vindmøller.
Hjermindvind
d
BV
Figur 7 – Illustrering af eksisterende vindmøllers placering (Vindinfo, 2014)
22
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
9.3 Forventet produktion
I tabellen nedenfor ses de 5 møllers produktion fra forrige år.
1435000
1430000
kWh
1425000
NEG1
NEG2
1420000
NEG3
1415000
NEG4
NEG5
1410000
1405000
1400000
Figur 8 – Illustration de eksisterende vindmøllers fordeling af produktion i 2014 (Vindinfo, 2014)
NEG Micon NM52/900
NEG1
NEG2
NEG3
NEG4
NEG5
Samlet produktion
Produktion 2014 [𝒌𝑾𝒉/å𝒓]
1.423.476
1.431.678
1.411.809
1.428.460
1.418.777
7.114.200
Tabel 5 – De eksisterende vindmøllers produktion i 2014 (Vindinfo, 2014)
Som det ses af det ovenstående har den årlige el-produktion for år 2014 været 7114,2 MWh. Eftersom det
ikke har været muligt at skaffe data fra tidligere år, kan det være svært at sige hvad forskellen i produktionen
skyldes. Som det fremgår af den overstående tabel svinger produktionen imellem NEG2 og NEG3 på 19,8
MWh.
Forskellen i produktion kan skyldes slitage, men det kan også være udformningen i terrænet. Dette er svært
at konkludere nærmere på, når der ikke foreligger data fra tidligere år. Nedenfor ses data fra 5 vindmøller af
mærket Bonus med en nominel effekt på 1MW. Disse møller er opstillet i ca. samme afstand fra Bjerringbro
som dem ved Hjermind.
23
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Figur 9 - Placering af Bonus vindmøller i forhold til Bjerringbro (Vindinfo, 2014)
BONUS 1 MW
BONUS 1
BONUS 2
BONUS 3
BONUS 4
BONUS 5
Samlet produktion
Produktion 2014 [𝒌𝑾𝒉/å𝒓]
1.253.415
1.117.571
1.316.090
1.415.626
1.444.798
6.547.500
Tabel 6 – Tabel over Bonus vindmøllernes produktion i 2014 (Vindinfo, 2014)
Som det fremgår af tabel 6, er udsvinget imellem møllerne her på hele 327,3 MWh. Dette må siges at være
en betydeligt større forskel i produktionskapacitet på årsbasis. Der vil i denne rapport derfor ikke blive taget
yderligere hensyn til forskellen i produktionen, da denne variation også kan skyldes vindforholdene og/eller
slitage.
9.4 Forventet levetid
Danmarks Vindmølleforening har et stort kenskab til denne type møller. Poul Kr. Stenvad Madsen er blevet
kontaktet for at få hans ekspertise omkring en forventet levetid på Hjermindvind. Poul er teknisk konsulent
ved Danmarks Vindmølleforening. Poul kunne oplyse at disse møller har en forventet levetid på 20 år. Denne
levetid er kun forventet, og der er undersøgelser som skal kortlægge hvorvidt denne levetid skal sættes op
til 30 år. Da møllerne er 15 år gamle, vil dette være med til at forlænge møllernes levetid. Da dette stadigvæk
er på forsøgsbasis, kan det være svært at sige hvad vedligeholdelses omkostningerne ville være, hvis møllerne
blev ved med at producere indtil 2030. Poul mente dog, at der kunne estimeres med vedligeholdelses
omkostninger på 8 øre pr. kW produceret el-effekt (Madsen, 2014).
Den forventede levetid for vindmøllerne er 20 år, men som nævnt i afsnittet ovenfor kan denne levetid måske
forventes at være helt optil 30 år. Dette afhænger meget af hvordan service historikken for møller har været
tidligere. Hvis service på møllerne er blevet overholdt, samt at drivtoget er i god stand, er der gode chancer
for at møllerne kan have en levetid på de 30 år.
24
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Drivtogets vigtige komponenter består af følgende:






Generator
Hovedaksel
Gearkasse
Hovedlejer
Rotor
Rotorblade
Disse hovedkomponenter som er listet ovenfor, har
stor indflydelse på møllens levetid. Da det ikke har
været muligt at skaffe oplysninger omkring det udførte
Figur 10 – Snittegning af en NEG52/900 nacelle, hvor
vedligehold på Hjermindvind, findes der ikke grundlag
hovedkomponenterne kan ses. (Windpower.ch, U/D)
for at drage nogen konklusion på en levetid af disse
møller. Ved nedbrud på møllerne kan det vurderes, ud
fra omfanget af nedbruddet, om den pågældende mølle skal udskiftes eller ej. I bedste fald vil møllerne kunne
forsætte indtil år 2030, hvis der regnes med en levetid på 30 år, og i værste fald skal møllerne udskiftes i år
2020, hvis levetiden er 20 år. Eftersom møllerne alligevel skal udskiftes på et tidspunkt, vil det være oplagt
at udnytte møllernes sidste driftskapacitet.
9.5 Gensalgsværdi
Der er en tendens inden for vindmølle branchen, hvor ældre vindmøller magen til dem ved Hjermindvind
bliver opkøbt efter deres forventede levetid på 20 år. Dette er ofte rumænske firmaer som står for at
demontere vindmøllerne, og få dem fragtet til østeuropa, hvorefter de bliver opstillet og forsætter driften.
Dette er ligeledes tegn på at møllerne har en længere levetid end den forventede på 20 år, når det er
økonomisk rentabelt at købe disse møller og fragte dem til udlandet.
For at finde denne gensalgsværdi, er der blevet taget kontakt til et firma ved navn Green-Ener-Tech Denmark,
som opkøber møller af ældre dato. De kunne oplyse at hvis de skulle købe møllerne, ville prisen være 100.000
Euro pr. stk. Dette vil give en samlet gensalgs værdi på 500.000 Euro som ca. svarer til 3.732.350 danske kr.
25
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
9.6 Erfaringer fra andre vindmøllelaug
Da det ikke har været muligt at skaffe yderligere data fra Hjermindvind omkring drift – og
vedligeholdelsesomkostninger, vil der i rapporten blive sammenlignet med data fra en vindmølle af samme
type, placeret andetsteds. På billedet nedenfor ses et vindkort, som viser de forskellige vindforhold i
Danmark. Som det kan ses på figur 11, har begge områder de samme vindforhold, med en gennemsnitlig
vindstyrke på ca. 6,4 m/s. Det synes derfor rimeligt at benytte produktionstal fra Alsvej, hvor der er opstillet
en mølle magen til de fem ved Hjermind. Vindkortet er udarbejdet af energistyrelsen i år 1999, men bliver
stadig benyttet til at finde gode lokationer til vindmøller. Da det oftest er lokationens højdemæssige placering
og åbenheden i terrænet der har indflydelse på vindforholdene, og disse ikke har ændret sig siden møllerne
er blevet opstillet i år 2000, anses disse data som værende valide.
Hjermind
vind
Alsvej
Figur 11 – Vindkort over gennemsnitlige vindforhold hhv. Hjermindvind og Alsvej i 45 meters højde (EMD International A/S, 1999)
Eftersom de data der sammenlignes med kun ligger til grund for én vindmølles produktion, vil disse data blive
ganget op til hvad der vil svare til 5 møllers produktion. Da møllerne er af samme type og model findes det
rimeligt, at kunne lave en pålidelig sammenligning. Data som vil blive brugt til de videre udregninger er
udtaget fra Alsvej Vindmøllelaugs hjemmeside, som er offentlig tilgængelig. Alsvej Vindmøllelaug vil
fremover blive benævnt AV.
26
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
9.7 Forventet overskud
Vindmøllen ved AV havde et overskud på 594.200 kr. i år 2011 (Alsvej Vindmøllelaug, 2012). For at kunne
sammenligne disse data med Hjermindvind, er der i tabellen nedenfor udregnet et overskud pr. produceret
kWh ved AV. Denne værdi er sammenlignet med produktionen ved Hjermindvind, og der er derved udregnet
et ca. overskud for et års produktion.
Alsvej
Totale produktion kWh
1.461.723
Overskud i kr.
594.200
Overskud pr. kWh
0,406507
Tabel 7 – Oversigt over produktionen ved Alsvej for 2011 (Alsvej Vindmøllelaug, 2012)
Da den totale produktion hos Hjermindvind i år. 2014 var på 7.114.200 kWh. Vil dette give et overskud på:
7.114.200 [𝑘𝑊ℎ] ∙ 0,406507 [
𝑘𝑟.
] = 2.891.969,3 𝑘𝑟.
𝑘𝑊ℎ
Hvis gensalgs værdien er på 3.732.350 kr. vil møllerne ved Hjermindvind efter 1,5 års drift, ud over de 20 års
forventet levetid, være en bedre forretning at beholde, end at sælge videre. Det gælder såfremt der ikke
opstår nedbrud ud over de forventede services, som der er taget højde for i overskuddet pr. kWh.
9.8 Vestas mølle
Et alternativ til at bibeholde de gamle møller, ville være at udskifte dem med nogle nye. BV har anbefalet en
kontaktperson ved Vestas. Han anbefaler en Vestas V126 eller en V110 mølletype (Vestas, 2014). Det skal
nævnes, at den endelige mølletype og leverandør vil blive besluttet på baggrund af en licitation mellem flere
fabrikanter. Grunden til at Vestas er blevet brugt i denne sammenhæng skyldes, at det kan være svært at få
nogle reelle informationer medmindre man vil have et decideret salgsopslag på en mølle. Eftersom denne
opgaves formål er at lave en forundersøgelse for BV og ikke en konkret pris på et anlæg, vil der derfor blive
taget udgangspunkt i en Vestas mølle.
Når der skal installeres en ny vindmølle på en forhenværende vindmølle grund, skal dette godkendes af den
pågældende kommune. I BVs tilfælde vil dette være Viborg kommune. På Viborg kommunes hjemmeside kan
det ses, hvilke områder der ifølge lokalplanen for 2013 til 2025 er udstedt til vindmølle områder. På figur 12
fremgår det at området ved Hjermindvind er tiltænkt, som et vindmølle-område i henhold til
kommunalplanen for Viborg kommune (Viborg Kommune, U/D). Den blå markering med stiplet linje viser
området, hvor vindmøller må opstilles.
27
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Figur 12 - Oversigt over lokation hvor der må opstilles vindmøller (Viborg Kommune, U/D)
Der står i denne lokalplan, at der må opstilles møller i dette område med en totalhøjde på 25 til 150 m.
Eftersom at en V126 mølle har en rotordiameter på 126 og en nav højde på 117 bliver den totale høje 180
m. Derved kan denne mølle ikke bruges, så længe området ved Hjermind er påtænkt som lokation. Vestas
har dog to alternativer som kan benyttes i stedet, henholdsvis en V117 og en V112. Begge møller har en
nominel effekt på 3,3MW forskellen ligger i rotordiameteren og navhøjden.
V117 har en større rotordiameter men en mindre navhøjde, hvorimod det ved en V112 er omvendt. Hvilken
af disse to typer møller som er mest oplagt til formålet, vil ikke blive undersøgt nærmere, da dette ikke er
hovedformålet med denne rapport. Derfor vil der i den resterende del af rapporten blive taget udgangspunkt
i en model V117.
På Vestas hjemmeside kan man finde information omkring en forventet produktion ud fra en gennemsnitlig
vindstyrke. Gennemsnitsvindstyrken for området er nævnt tidligere i rapporten under afsnittet 9.6 med en
værdi på 6,4 m/s. På figur 13 ses det, at denne gennemsnitlige vindstyrke vil give en produktion på omkring
9000 MWh.
Figur 13 – Forventet el produktion for Vestas V117 ved gennemsnitlige vindhastigheder (Vestas, U/D)
28
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Sammenlignet med produktion for Hjermindvind i år 2014 er dette en årlig merproduktion på 1885,8 MWh.
Grunden til at produktionen på en 3,3 MW mølle er større end 5 møllers med en samlet kapacitet på 4,5 MW,
skyldes hovedsageligt at vindmølleproducenterne er blevet dygtigere til at bygge møller, samt en forøget
navhøjde.
9.9 Sammenligning af priser
For at udregne en tilbagebetalingstid ville det være nødvendigt, at kende en nøjagtig salgspris på en
vindmølle. Ligeledes skal prisen for opstillingen og nedtagning samt vedligehold kendes. Eftersom nøjagtige
priser på dette kun kan blive oplyst ved et aktuelt tilbud på en vindmølle, vil en nøjagtig beregning af
tilbagebetalingstiden ikke være muligt. For at overskueliggøre den mest lukrative løsning, er der som et led i
denne rapport blevet udarbejdet et estimat, på hvad etablering af EC2 ville koste, hvis investeringen
indebærer opstilling af en ny vindmølle. Dette er sammenlignet med en investering hvor EC2 bliver forsynet
med strøm fra de gamle NEG Micon møller. Denne udregning kan ses i bilag 5. Eftersom de forskellige udgifter
og indtægter ikke er kendte værdier skal denne udregning ikke forstås, som et nøjagtigt billede af de
forskellige investeringer. Udregningen er fortaget, for at give læseren en bedre forståelse for de forskellige
perspektiver, som skal medregnes i en sådan kalkule. Ligeledes har beregningen til formål, at give læseren
en bedre forståelse omkring, hvorvidt det kan betale sig at fortsætte med driften af Hjermindvind. I henhold
til beregningerne, viser det sig, at der hvor der opnås den bedste kapitalværdi, er ved at forsætte driften med
de nuværende møller (se bilag 5). Dette er selvfølgelig med forbehold for at der ikke opstår omkostningsfulde
vedligeholdelser, som ikke er medregnet. Tallene som er blevet brugt til denne udregning, er fastsat i
samarbejde med Danmarks Vindmølleforening (Madsen, 2014) samt Bjerringbro Varmeværk (Charles W.
Hansen , 2015).
9.10 Produktionspris
I dette afsnit vil der blive udregnet en forventet varmeproduktionspris fra EC2, forsynet med strøm fra
Hjermindvind. Der vil i disse beregninger blive taget udgangspunkt i, at varmepumpen vil have en varme-COP
værdi på 4. EC2 vil kunne producere mere varme i sommerperioden end forbrugerne vil kunne aftage. Derfor
vil der i disse beregninger blive taget udgangspunkt i, at EC2 er taget ud af drift i ¼ af året. Det er i beregningen
antaget at produktionen på vindmøllerne er fordelt ligeligt de resterende ¾ året, samt at hele denne
produktion vil kunne anvendes i varmepumperne. Dette gøres for at udregne forholdet mellem drift – og
vedligeholdelsesomkostningerne og varmeproduktionen.
Produktion Hjermindvind 2014 =7114,2 MWh
Årlig strømproduktion til anvendelse i varmpumpe:
7114,2 MWh ∙ 0,75 = 5335,7 MWh
Forventet varmeproduktion:
𝑆𝑡𝑟ø𝑚𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 ∙ 𝐶𝑂𝑃 = 𝑓𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 → 5335,7 𝑀𝑊ℎ ∙ 4 = 21342,8 𝑀𝑊ℎ𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
Eftersom det ikke har været muligt at skaffe en salgsopstilling på en ny vindmølle eller de nuværende møller,
er det ikke muligt at udregne en konkret varmepris for møllerne.
Dette kan bruges til sammenligningen i det senere afsnit, hvor der ligeledes er udregnet en produktionspris
ved de forskellige forsyningsmetoder.
29
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
Vedligehold [ø𝒓𝒆/𝒌𝑾𝒉]
0,085 (Madsen, 2014)
Produktion 2014 [𝒌𝑾𝒉]
7.114.200
1. juni 2015
Årlige vedligehold [𝒌𝒓. ]
604.707,00
Tabel 8 – Tabel der viser vedligeholdelsesomkostningerne for Hjermindvind (Forfatter, 2015)
Driftsomkostninger [ø𝒓𝒆/𝒌𝑾𝒉]
0,060 (Madsen, 2014)
Produktion 2014 [𝒌𝑾𝒉]
7.114.200
Årlige omkostninger [𝒌𝒓. ]
426.852,00
Tabel 9 – Tabel der viser driftsomkostningerne for Hjermindvind (Forfatter, 2015)
Totale omkostninger årligt: 604.707,00 + 426.852,00 = 1.031.559 𝑘𝑟.
Omkostninger pr. produceret 𝑀𝑊ℎ𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 =
1.031.559 𝑘𝑟.
21342,8 𝑀𝑊ℎ𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
= 48,3 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
Der er i tabel 8 og 9 anvendt drifts –og vedligeholdelsesomkostninger pr. kWh som er oplyst af Poul Kr.
Stenvad Madsen.
9.11 Elafgift
Såfremt EC2 bliver forsynet af vindmøller i ø-drift, vil strømmen være fritaget for alle afgifter og tariffer
forbundet med salg af strøm til elnettet.
9.12 Forsyningssikkerhed
Når man kigger på forsyningssikkerheden, kan der være visse problemer forbundet med at køre vindmøllen
i ø-drift. Problemet opstår når møllerne ikke længere producerer den tilstrækkelige kapacitet, som er
nødvendigt for at forsyne varmepumperne. Dette vil få varmepumperne til at gå tilsvarende ned i last, og kan
være et problem så længe varmebehovet er stort. Eftersom varmen kan produceres på anden vis, såsom på
en gaskedel, vil dette ikke få betydning for forbrugerne, men det kan have betydning af driften af anlægget,
idet at det vil betyde op –og nedregulering af de andre varmekilder hos BV. For at sikre driftstilstanden på
EC2 er det nødvendigt, at holde en fast frekvens i forsyningen heraf. Dette kan gøres ved at bruge det
offentlige elnet, til at holde en fast frekvens på varmepumperne. Det vil derved være muligt for vindmøllerne
at køre op og ned i last alt efter hvor meget vinden blæser. Dette vil medføre en varierende effekt som skal
optages af elnettet. Hvis elnettet bruges til at holde frekvensen fast, vil dette også sikre en høj
forsyningssikkerhed. Ved nedbrud på vindmøllen, vil EC2 blot blive forsynet 100 % fra det offentlige elnet.
Der er som tidligere nævnt, begrænsninger i forhold til denne situation, da det umiddelbart ikke er muligt for
et varmeværk at nettoafregne.
Ved nominel last kan Hjermindvind producere 4,5 MW, men energicentralen er kun påtænkt at kunne aftage
3 MW. Ved fuldlast vil der være 1,5 MW i overskud, som skal aftages et sted. Set ud fra et driftsmæssigt
perspektiv ville det være optimalt, hvis denne overskydende effekt, ville kunne sælges tilbage til elnettet.
Hvorvidt dette er muligt eller ej, er et definitionsspørgsmål i forhold til Energinet.dks fortolkning af
nettoafregningsreglerne som nævnt i afsnit 8.
En måde at omgå disse regler ville være, at bruge den overskydende effekt i en el patron, som kunne varme
på en af BVs nuværende tanke. Derved vil den overskydende strøm kunne afsættes som varme i en af
akkumuleringstankene. Dette kunne også betragtes som en konstruktiv løsning, men det skal nævnes at det
virker pudsigt, at det er nødvendigt at finde på løsninger for at omgå afgiftsreglerne. En nem og billig løsning
30
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
ville være at sælge den overskydende effekt til el nettet, for derefter at kunne bruge strømmen fra el nettet
når dette er nødvendigt.
9.13 Fordele/ulemper
Ved at forsyne EC2 med strøm fra vindmøllerne, kan der opnås en billig varmepris, hvilket er yderst
fordelagtigt. Dette skyldes at der er få omkostninger forbundet med at driften af disse vindmøller i forhold
til hvad de producerer af strøm.
Med vindmøllerne er det ikke muligt at opnå en kontinuerlig drift, eftersom varmepumperne også skal
forsynes med strøm når vinden ikke blæser. Derfor skal denne effekt komme fra andre kilder, når
vindmøllen/vindmøllerne ikke producerer tilstrækkeligt effekt.
9.14 Yderligere undersøgelser
Som nævnt tidligere, kræver det en mere fyldestgørende undersøgelse når det skal besluttes, hvilken af de
førnævnte muligheder, i forholdt til valg af vindmøller, som skal benyttes. For at kunne udregne en forventet
levetid på de nuværende møller, skal deres tidligere service historik kendes. Dette vil være en essentiel
information for, at have et godt grundlag til at træffe en beslutning, om hvorvidt de nuværende møller skal
forsætte eller ej.
Yderligere er det nødvendigt at kende prisen på at levetidsforlænge Hjermindvind.
Når denne information kendes, skal den sammenlignes med et konkret salgstilbud fra en/flere vindmølle
producenter. Efter korrespondance med Dan Morris (Vestas, 2014) fra Vestas står det klart, at de ikke har en
type vindmølle til en bestemt opgave, dvs. at vindmøllen tilpasses til terrænet og vindforhold etc. således at
de optimale driftsforhold til vindmøllen opnås. Dette er en mere omfattende udregning, som producenterne
kun udfører, såfremt det er med henblik på et konkret salg. Dan Morris gjorde det ligeledes klart, at til
udarbejdelsen af denne rapport, vil det være nødvendigt at tage udgangspunkt i en konkret type vindmølle.
Dertil skal det nævnes, at det højst sandsynligvis ikke bliver denne type som skal opstilles, da møllen vil blive
specialfremstillet til formålet. Derudover vil det være oplagt at undersøge hvorvidt det er muligt, at opnå
dispensation til at opstille højere vindmøller i området ved Hjermind.
Når der kendes nogle konkrete priser og levetider, vil det herefter være muligt at træffe en beslutning
omkring hvilken løsning der skal vælges. Ud fra de oplysninger, som det har været muligt at skaffe til denne
rapport, vil der ikke være et tilstrækkeligt grundlag for at træffe en beslutning.
9.15 Delkonklusion
Forsyning af EC2 ved hjælp af vedvarende energi, virker som en god og billig løsning. Eftersom
vedligeholdelsesomkostningerne og driftsomkostningerne er lave, er der få udgifter forbundet med at
forsyne energicentralen. Derved kan der opnås en lav varmepris, hvilket er yderst hensigtsmæssigt.
Spørgsmålet om hvorvidt Hjermindvind skal udskiftes med en ny mølle, er af større kompleksitet. Dog må det
være rimeligt at konkludere, at eftersom Hjermindvind har forsyningskabler som går direkte ned til BV, er
det oplagt at prøve og udnytte den sidste levetid i de nuværende vindmøller. Hvis det så viser sig at der
opstår omkostningsfulde problemer undervejs, kunne det overvejes hvorvidt det ville være mere
hensigtsmæssigt, at udskifte disse møller til en ny model.
31
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
10 Forsyning af varmepumper fra eget generatorsæt
10.1 Indledning/Driftsbetingelser
I dette afsnit beregnes der en varmepris når EC2 bliver forsynet af et generatorsæt i ø-drift. Ligeledes
sammenholdes produktionsprisen på strøm ved ø-drift, med produktionsprisen når strømmen sælges til
nettet. Der beregnes en varmepris ved produktion på gaskedel, som kontrast til prisen på varme produceret
på EC2. Der reflekteres over hvilke udfordringer der kan være ved denne driftsform.
Da den leverede energi fra vindmøllerne er betinget af en hvis vindstyrke, vil der opstå tidspunkter hvor det
ikke er muligt for vindmøllerne at forsyne EC2 med den nødvendige effekt. I denne situation vil der være
mulighed for at forsyne EC2 ved hjælp af et af generatorsættene på kraftvarmeværket. Generatoren vil i så
fald ikke producere strøm til det offentlige el-net, men udelukkende forsyne EC2. Hvis EC2 ikke kan aftage
den fulde producerede effekt fra generatoren, skal den resterende effekt enten sælges, eller bruges på anden
vis. Det vil i de følgende afsnit blive undersøgt hvad varmeprisen bliver, når strømmen er produceret på et
generatorsæt og pålagt afgifter.
10.2 Produktionspris
I dette afsnit udregnes prisen på den varme der er produceret på EC2, forsynet via et generatorsæt. De data
der er brugt til udregning, såsom virkningsgrader og gaspriser, er udleveret af driftsleder Charles W. Hansen.
Motoren er en Rolls-Royce 4-takt motor forsynet med naturgas. Data anvendt til beregning ses i skemaet
nedenfor
Naturgas forbrug
709,5
m3n/t
Brændværdi naturgas
11
kWh/ m3n
Elektrisk effekt
3,2
MW
Elektrisk virkningsgrad
41
%
Varmeeffekt
4,1
MW
Varmevirkningsgrad
52,5
%
CO2-udledning pr. m3n naturgas
0,0022
ton
Pris for CO2-udledning
50
Kr./ton
Drift og vedligeholdsomkostninger serviceaftale
53,5
Kr./MWh el
Drift og vedligeholdsomkostninger andet (olie, løn mm.)
70
Kr./MWh el
Tabel 10 – Tabel over data på gasmotorer, samt udgifter til diverse poster (Charles W. Hansen , 2015)
32
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Gassen der anvendes til afbrænding har, ud over en købspris, en række pålagte afgifter som ses i
nedenstående skema.
Gaspris
Distributionsafgift
Nødforsyningsafgift
CO2 afgift
Naturgasafgift
NoX afgift
Methan afgift
Samlet gaspris
2,4547
0,1598
0,0023
0,3840
2,1580
0,1460
0,0660
5,3708
Kr./m3n
kr./m3n
Kr./m3n
Kr./m3n
Kr./m3n
Kr./m3n
Kr./m3n
Kr./m3n
Tabel 11 – Tabel over gaspris samt afgifter af denne ved afbrænding på gasmotor (Charles W. Hansen , 2015)
Når der produceres og sælges el til el-nettet, bliver CO2-afgiften og naturgasafgiften pålagt modtageren af
strømmen. Producenten betaler derfor ikke disse to afgifter, når strømmen bliver solgt på el-markedet. Dog
beregnes den mængden af gas der bliver afgiftsfritaget ud fra en elektrisk virkningsgrad på 67 %. Denne
virkningsgrad er noget højere end den reelle virkningsgrad på gasmotoren, og derfor vil ikke al gassen blive
afgiftsfritaget.
Gasmængden der er afgiftsfritaget kan udregnes.
𝐸𝑙𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡
3200
)
𝐵𝑟æ𝑛𝑑𝑣æ𝑟𝑑𝑖
3
𝐴𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑠𝑓𝑟𝑖𝑡𝑎𝑔𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠𝑚æ𝑛𝑔𝑑𝑒 𝑝𝑟 𝑡𝑖𝑚𝑒 =
= 11 = 434,2
̳̳̳̳̳̳̳ m𝑛
𝑓𝑎𝑠𝑡𝑠𝑎𝑡 𝑒𝑙 𝑣𝑖𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑔𝑟𝑎𝑑
0,67
(
Altså skal der ikke betales CO2-afgift og naturgasafgift af 434,2 m3n gas pr time. Ud fra dette kan den samlede
gaspris ved produktion til el-nettet beregnes.
𝐴𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑠𝑓𝑟𝑖 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 = 𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 − (
𝑎𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑠𝑓𝑟𝑖𝑡𝑎𝑔𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠
) ∗ (𝐶𝑂2 𝑎𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡 + 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑔𝑎𝑠𝑎𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡)
𝑔𝑎𝑠𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑝𝑟. 𝑡𝑖𝑚𝑒
⇕
𝐴𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑠𝑓𝑟𝑖 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 = 5,3708 − (
434,2
3
) ∗ (0,3840 + 2,1580) = 3,82
̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟/𝑚𝑛 𝑔𝑎𝑠
709,5
Det er nu muligt at beregne den samlede produktionsudgift til at producere 1 MWh el.
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝐺𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑣𝑒𝑑 𝑎𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑠𝑓𝑖𝑡𝑎𝑔𝑒𝑙𝑠𝑒 ∗ 𝑔𝑎𝑠𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔
⇕
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 3,82 ∗ 709,5 = 2710,9
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑔 𝑣𝑒𝑑𝑙𝑖𝑔𝑒ℎ𝑜𝑙𝑑 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝑂𝑚𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟 𝑝𝑟. 𝑀𝑊ℎ 𝑒𝑙 ∗ 𝑀𝑊ℎ 𝑒𝑙
⇕
𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑔 𝑣𝑒𝑑𝑙𝑖𝑔𝑒ℎ𝑜𝑙𝑑 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = (53,5 + 70) ∗ 3,2 = 395,2
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
33
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
𝑃𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝐶𝑂2 𝑢𝑑𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝐺𝑎𝑠𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 ∗ 𝑡𝑜𝑛 𝐶𝑂2 /𝑚𝑛3 𝑔𝑎𝑠 ∗ 𝑘𝑟./𝑡𝑜𝑛 𝐶𝑂2
⇕
𝑃𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝐶𝑂2 𝑢𝑑𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 709,5 ∗ 0,0022 ∗ 50 = 78
̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑑𝑒 𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝐺𝑎𝑠𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒 + 𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑔 𝑣𝑒𝑑𝑙𝑖𝑔𝑒ℎ𝑜𝑙𝑑 + 𝑈𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝐶𝑂2
⇕
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑑𝑒 𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 2710,9 + 395,2 + 78 = 3184,1
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
For en times drift med et generatorsæt, er der altså en samlet udgift på 3184,1 kr.
Motoren producerer 4,1 MWh varme ved en times drift. Dette er gældende uanset om motoren forsyner
el-nettet med strøm, eller forsyner EC2. Denne varme sælges videre til forbrugerne, og derfor modregnes
den samlede produktionspris, med den pris varmen er solgt til. Den aktuelle fjernvarmepris i Bjerringbro, er
475 kr./MWh (uden moms). Det antages at al varmen sælges, altså ses der bort fra eventuelle varmetab i
kedler, vekslere og rør.
𝑆𝑎𝑙𝑔𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 = 𝑀𝑊ℎ 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 ∗ 𝑠𝑎𝑙𝑔𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑝𝑟. 𝑀𝑊ℎ 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
⇕
𝑆𝑎𝑙𝑔𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 = 4,1 ∗ 475 = 1947,5
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
Det er nu muligt at regne en produktionspris på strømmen.
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑟ø𝑚 =
𝑈𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝑡𝑖𝑙 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 − 𝑠𝑎𝑙𝑔𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
𝑀𝑊ℎ 𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑝å 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒
⇕
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑟ø𝑚 =
3184,1 − 1947,5
= 386,44
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ
3,2
Produktionsprisen for el, som er solgt til det offentlige elnet er altså 386,44 kr./MWh. Nu kan der så
udregnes en produktionspris for el, hvis varmeværket selv bruger strømmen til at drive EC2. I dette tilfælde
vil varmeværket selv være forbrugeren, og dermed skulle betale CO2 og naturgasafgift på den afbrændte
naturgas.
Når varmeværket selv er forbruger af strømmen, vil der skulle betales hele naturgasprisen, inklusiv afgifter,
på 5,3708 kr./m3n naturgas. Udgifterne til drift og vedligehold, samt CO2-udledning vil være det samme som
ved salg af strømmen. Altså kan der regnes en ny produktionspris for strømmen.
𝐺𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝐺𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑚𝑒𝑑 𝑎𝑙𝑙𝑒 𝑎𝑓𝑔𝑖𝑓𝑡𝑒𝑟 ∗ 𝑔𝑎𝑠𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔
⇕
𝐺𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 5,3708 ∗ 709,5 = 3810
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟
34
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑑𝑒 𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 𝐺𝑎𝑠𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒 + 𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑔 𝑣𝑒𝑑𝑙𝑖𝑔𝑒ℎ𝑜𝑙𝑑 + 𝑈𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝐶𝑂2
⇕
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑢𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝑡𝑖𝑙 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 = 3810 + 395,2 + 78 = 4283,2
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟.
Ligesom ved den tidligere beregning, fratrækkes salgsprisen for varme.
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑟ø𝑚 =
𝑈𝑑𝑔𝑖𝑓𝑡 𝑡𝑖𝑙 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡 − 𝑠𝑎𝑙𝑔𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒
𝑀𝑊ℎ 𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑒𝑡 𝑝å 𝑒𝑛 𝑡𝑖𝑚𝑒
⇕
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑟ø𝑚 =
4283,2 − 1947,5
= 729,9
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ
3,2
Altså koster det 729,9 kr./MWh at producere strøm på gasmotoren til eget forbrug. Der kan udregnes en
difference.
𝐷𝑖𝑓𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑒 = 729,9 − 386,44 = 343,5
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ
Produktionsprisen er altså næsten dobbelt så stor når strømmen er til eget forbrug.
Ud fra de erfaringer der er gjort på den eksisterende Energicentral, findes det sandsynligt at
varmepumperne på EC2s varme-COP ligger på 4. Ud fra denne COP-værdi er det så muligt at beregne hvad
varmeprisen bliver, når den er produceret på varmepumper forsynet af et generatorsæt.
𝑉𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑟𝑖𝑠 =
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑘𝑡𝑒 𝑡𝑖𝑙 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑢𝑚𝑝𝑒 729,9
=
= 182,5
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ
𝐶𝑂𝑃(𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒)
4
Et generatorsæt i ø-drift, som forsyner EC2 med strøm, vil altså generere en varmepris på EC2 på 182,5
kr./MWh. Denne pris kan holdes op imod produktionsprisen for varme på en af værkets gaskedler.
Produktionsprisen på gaskedel er beregnet nedenfor.
Gasforbrug pr. MWh varme
Distributionstarif
Nødforsyningsafgift
CO2 afgift
Naturgasafgift
NOX afgift
Transmissionsafgift
Gaspris
Samlet gaspris
Fradrag for max afgift energi
Fradrag for max afgift CO2
Drift og vedligehold
88,6918
0,1739
0,0023
0,384
2,158
0,042
0,0259
2,4547
5,2408
31,25
-13,35
7
m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr./m3n
kr.
kr.
kr./MWh
Tabel 12 – Tabel over gasforbrug, samt priser og afgifter på denne ved kedeldrift (Charles W. Hansen , 2015)
35
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑝å 𝑔𝑎𝑠𝑘𝑒𝑑𝑒𝑙
= 𝐺𝑎𝑠𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑝𝑟. 𝑀𝑊ℎ ∗ 𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑔𝑎𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 − 𝐹𝑟𝑎𝑑𝑟𝑎𝑔(𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑜𝑔 𝐶𝑂2 ) + 𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡 𝑜𝑔 𝑣𝑒𝑑𝑙𝑖𝑔𝑒ℎ𝑜𝑙𝑑
⇕
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑝å 𝑔𝑎𝑠𝑘𝑒𝑑𝑒𝑙 = 88,6918 ∗ 5,2408 − 31,25 − (−13,35) + 7 = 453,2
̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟/𝑀𝑊ℎ
Der er altså en betydelig forskel på produktionsprisen, idet at varmen koster under det halve når den er
produceret på varmepumper som er forsynet af varmeværkets eget generatorsæt. Det skal dog nævnes at
drift og vedligehold af varmepumperne ikke er taget med i beregningerne.
10.3 Afgifter/Tariffer på strøm
Såfremt EC2 bliver forsynet af et generatorsæt i ø-drift, vil strømmen være fritaget for alle afgifter og tariffer
der er forbundet med brug af det offentlige elnet.
10.4 Fordele/Ulemper
10.4.1
Driftsikkerhed
Når generatorsættet forsyner EC2 via ø-drift, vil forsyningssikkerheden være afhængig af motorens
driftssikkerhed. Er der problemer med motoren, der enten gør at den de-rater2 eller helt lukker ned, vil EC2
stå uden forsyning. Først når der kan kobles en motor ind igen, eller der er indkoblet en anden forsyning, vil
EC2 kunne køre videre.
Fra BVs SRO-anlæg er der udlæst en historik over motor shutdown fra d. 11. september 2014 til d. 28. april
2015. Dette tidsrum er udlæst da BV fik et nyt SRO-anlæg i september 2014, og derfor findes der ikke tidligere
data. Nedenfor ses en tabel over driftstimer og nedbrud på de fire motorer.
Driftstimer
Antal nedbrud
Motor 1
2399
48
Motor 2
759
14
Motor 3
644
22
Motor 4
2441
37
Total
6243
121
Tabel 13 – Tabel over antal driftstimer, samt nedbrud på gasmotorerne ved BV (Charles W. Hansen , 2015)
Motor 1 og 4 har den bedste virkningsgrad, såfremt de begge er i drift, da de er monteret med varmepumper
til at kondensere røggassen, og varmepumpen på motor 1 giver varmt vand til motor 4. Der er altså et samspil
mellem de to motorer, som også kan ses i de næsten identiske antal driftstimer.
Det er muligt at udregne en gennemsnitlig driftstid mellem nedbrud på motorerne.
𝐺𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑙𝑖𝑔 𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡𝑠𝑡𝑖𝑑 𝑚𝑒𝑙𝑙𝑒𝑚 𝑛𝑒𝑑𝑏𝑟𝑢𝑑 =
𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡𝑠𝑡𝑖𝑑
6243
=
= 51,6
̳̳̳̳̳̳ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟
𝐴𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑛𝑒𝑑𝑏𝑟𝑢𝑑
121
Ud fra den udlæste data vil der altså være en gennemsnitlig driftstid på 51,6 timer mellem hver motor
nedbrud. Grundfos har i perioder døgnproduktion. Det kan altså beregnes hvor ofte der vil være nedbrud
ved den maksimale produktion.
𝐺𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑙𝑖𝑔 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎𝑔𝑒 𝑚𝑒𝑙𝑙𝑒𝑚 𝑛𝑒𝑑𝑏𝑟𝑢𝑑 𝑣𝑒𝑑 𝑚𝑎𝑥 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 =
2
Generatorsættets last nedreguleres for at skåne motoren.
36
51,6
= 2,15
̳̳̳̳̳̳ 𝑑ø𝑔𝑛
24
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Det skal dog nævnes at der er nogle shutdown-alarmer der er opstået under opstart af en motor. Eksempelvis
var der i den betragtede periode 12 shutdown fejl under synkronisering med nettet. Det er desværre ikke
muligt at se årsagen til samtlige shutdowns. Det må antages, at der vil være færre opstart-shutdowns under
kontinuerlig drift, da motoren ikke har lige så mange opstarter.
Da det, som tidligere nævnt, er foreslået at opføre en tank med kølevand, vil denne virke som buffer i tilfælde
af nedbrud. Det vil så være muligt for Grundfos at fortsætte deres produktion, indtil der kan genetableres en
sikker forsyning til EC2, samt foretages en genstart af denne.
Fordelen ved at producere strømmen på et af generatorsættene er, at elprisen bliver betydeligt mindre end
ved køb af strømmen, da der ikke skal betales afgift af strømmen til leverandørerne, se afsnit 11.2. Samtidig
har man mulighed for at anvende den overskydende strøm til andre formål som tidligere er nævnt.
10.4.2
Last
Hvert generatorsæt på kraftvarmeværket har en maksimal kapacitet på 3,2MW el. Da det kan forekomme at
EC2 har en varierende drift, grundet skiftende kølebehov i Grundfos’ produktion, vil motoren skulle variere
lasten for at følge den optagne effekt i EC2. Dette gør at motorens virkningsgrad bliver varierende.
Ligesom i scenariet med vindmøller i ø-drift, er det muligt at producere den fulde kapacitet på 3,2 MW el, og
anvende den overskydende effekt andetsteds. Eksempelvis kan effekten afsættes i et varmelegeme der
opvarmer koldt returvand, eller opvarmer vandet i en akkumulatortank. Alternativt kunne man afsætte
effekten i pumper der pumper vand op i et reservoir, til senere brug i en vandturbine. Denne løsning kræver
selvfølgelig at et sådan anlæg er etableret.
10.4.3
Pris
Den store fordel ved at anvende gasmotoren til forsyning af EC2 er varmeprisen. Den egenproducerede strøm
er billig og dermed varmen ligeså.
10.5 Yderligere undersøgelser
For at kunne bestemme hvordan økonomien vil se ud ved denne drift, er det nødvendigt at vide hvor store
fysiske ændringer der skal ske. Her hentydes der til de tekniske installationer der skal laves om for at kunne
forsyne EC2 med en gasmotor i ø-drift. Ydermere bør det undersøges nærmere hvilken motor der skal vælges,
samt om der skal være mulighed for at skifte mellem motorerne, og hvilken økonomi dette skaber, grundet
motorernes forskellige virkningsgrader på varmesiden.
Ligesom ved forsyning fra vindmøller i ø-drift, bør det undersøges hvordan eventuel overskydende energi, i
forhold til EC2s forbrug, udnyttes driftsmæssigt og økonomisk bedst.
10.6 Delkonklusion
Det er altså muligt at drive EC2 med den strøm der bliver produceret på en gasmotor i ø-drift. Denne strøm
er fritaget for de almindelige afgifter der gælder for strøm købt gennem det offentlige net. Til gengæld skal
der betales naturgas – og CO2 afgift på den anvendte gas, da det er varmeværket selv der bliver forbruger.
Ved el-produktion til eget forbrug i ø-drift, bliver varmeprisen 182,5 kr./MWh varme. Til sammenligning er
prisen 453,2 kr./MWh varme ved produktion på en gas kedel.
37
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Der er en hvis risiko for driftsforstyrrelser forbundet med ø-driften, da EC2 ved motornedbrud vil stå uden
forsyning. Der vil i gennemsnit ske et nedbrud på motorerne for hver 51,6 driftstimer.
Ved ø-drift er det nødvendigt at kunne komme af med hele motorens producerede effekt, hvilket kan gøres
på en række forskellige måder.
Det er nødvendigt at undersøge hvordan de tekniske installationer skal udføres, samt hvilken motor der skal
anvendes, for at kunne afdække omfanget af forsyningsformens økonomi.
11 Forsyning af varmepumper fra elnettet
11.1 Indledning/Driftsbetingelser
I dette afsnit beregnes der en produktionspris på varme, når EC2 bliver forsynet fra elnettet.
Såfremt der ikke bliver leveret tilstrækkeligt effekt fra vindmøllerne, grundet manglende vind eller
nedbrud/vedligehold, vil en mulighed være, at forsyne EC2 fra det offentlige elnet. Dette er også tilfældet
såfremt der er nedbrud på en gasmotor.
11.2 Produktionspris
Varmeprisen ved køb af strøm direkte fra elnettet, afhænger af den aktuelle pris på strømmen, samt de
pålagte afgifter. Der kan ligeledes være afgiftslempelser der har indflydelse på prisen. BVs elpris kan ses i
skemaet nedenfor.
Pris på strømmen
Transportafgift
PSO afgift
El afgift
Samlet pris for strøm
0,36
0,2228
0,214
0,878
1,6748
kr./kWh
kr./kWh
kr./kWh
kr./kWh
kr./kWh
Tabel 14 – Tabel over prisen på strøm, samt dertilhørende afgifter (Charles W. Hansen , 2015)
Ved køb af strøm til varmepumper, er der en afgiftslempelse på 0,421 kr./kWh. Altså bliver elprisen til brug
på varmepumpe som følger.
𝐸𝑙𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑢𝑚𝑝𝑒𝑟 = 1,6748 − 0,421 = 1,2538
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑘𝑊ℎ
Med udgangspunkt i en COP på 4, er det så muligt at regne produktionsprisen på varme når strømmen er
købt på nettet.
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 =
𝐸𝑙𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑝𝑢𝑚𝑝𝑒𝑟 𝑖 𝑘𝑟. 𝑝𝑟. 𝑀𝑊ℎ
𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝐶𝑂𝑃
⇕
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 =
1,2538 ∗ 1000
= 313,45
̳̳̳̳̳̳̳̳̳ 𝑘𝑟./𝑀𝑊ℎ
4
Det er altså billigere at producere varme på EC2 ved at købe strøm, end ved at producere den på en gas kedel.
Ligesom tidligere er der ikke iberegnet drift og vedligehold af varmepumperne.
38
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
11.3 Fordele/ulemper
Fordelen ved denne forsyningsform er, at det danske net er meget sikkert, der forekommer meget sjældent
udfald på den offentlige forsyning. Ifølge Energinet.dks årsrapport for 2014, havde el-nettet en oppetid i 2013
på 99,996 %. Risikoen for at stå uden offentlig forsyning er altså forsvindende lille.
Ulempen ved at købe strøm fra det offentlige elnet er, at prisen bliver høj, grundet de mange afgifter på
strømmen.
12 Samspil mellem de forskellige forsyningsformer
12.1 Indledning
Det vil variere hvilken forsyningens form, der vil være den billigste. Dette skyldes at strømpriserne ændres,
alt efter hvor meget strøm, der kommer fra vedvarende energi, eller hvis der eksempelvis opstår udfald på
kraftværker etc. I tilfælde af at vinden ikke blæser, kommer der en mindre/ingen produktion fra vedvarende
energi, og varmepumpen ville skulle forsynes på anden vis. Hvilken af de førnævnte forsyningsveje, som er
den billigste vil være afhængig af markedspriserne på strømmen. De varierende elpriser vil derfor også have
indflydelse på varmeprisen. Dette vil blive uddybet nærmere i dette afsnit.
12.2 Varmepris.
Varmeprisen for varme produceret på EC2, ved de forskellige forsyningsformer kan opsummeres som følger:
Varmepris
350
Varmepris[kr./MWh]
300
250
200
150
100
50
0
[kr./MWh]
Vindmøller i ø-drift
48,3
Gasmotor i ø-drift
182,5
Køb af strøm fra elnettet
313,45
Figur 14 – Illustration af forskellen på varmepriser (Forfatter, 2015)
Der er ikke iberegnet drift og vedligehold af EC2 i beregningerne. Den meget lave pris ved vindmølle-drift,
opstår deraf. En anden udgift ved vindmølledrift, som ikke er iberegnet, vil være investeringen ved køb af
grund/møller.
39
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
I figur 15 illustreres det, hvordan varmeprisen ændres i forhold til elprisen. Det ses ligeledes at der i visse
tilfælde vil være god begrundelse for, at producere varme på kraftvarmeværket, således at strømmen sælges
til det offentlige el-net, og varmen fra motoren bruges på traditionel vis. Som det fremgår, kan denne
situation opstå når elpriserne er omkring 500 kr./MWh eller derover. Her ses det at varmeprisen, produceret
på kraftvarmeværket, er billigere end varmen som kan produceres på varmepumperne.
700
600
varmepris [kr./MWh]
500
400
300
200
100
0
0
100
200
300
400
500
600
700
Elpris [kr./MWh]
Gasmotor
Varmepumpe Vindmøller
Varmepumpe Motor
Kedeldrift
Figur 15 - Illustration af forholdet mellem el - og varmepris ved forskellige forsyningsformer (Forfatter, 2015)
Til disse grafer skal det nævnes, at det kan give et skævt billede af priserne, da varmepumperne ved
vindmølledrift, muligvis kan optage mere strøm end vindmøllerne kan producere, og dermed vil varmeprisen
være stigende, såfremt at elpriserne stiger. Dette skyldes, at når elpriserne stiger, hænger det oftest sammen
med at vinden ikke blæser, og derved vil vindmøllerne ikke kunne producere strøm til varmepumpen.
Den lilla streg illustrerer varmeprisen når denne produceres på en af BVs naturgasfyrede kedler. Denne
varmepris er den aboslut dyreste fremstillingsmåde, hvis der ses bort fra produktion på en gasmotor med
elpriser op til 200 kr./MWh. BV har pt. 3 naturgasfyrede kedler, hvilket de så vidt muligt vil prøve at udfase.
Dette projekt er en del af denne proces. Grafen som er afbilledet ovenfor viser data fra kedlen, som har den
bedste virkningsgrad. De to andre er endnu dyrere i drift end den fremviste. Disse kedler er dyre i drift, men
de har dog den fordel at de er meget driftssikre. Det er få problemer BV har oplevet med disse kedler. Derfor
vil de i fremtiden også beholde den kedel, som indgår i figur 15, da den kan agere backup ved driftsproblemer
på de andre varmekilder. I figur 15 er varmeprisen ved køb af strøm til EC2 ikke taget med, da den opgivne
elpris her er salgsprisen, eller spotprisen, for produceret strøm.
40
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Hvornår gasmotoren skal være i drift, er meget afhængig af elpriserne. Som nævnt vil gasmotoren være
meget dyr at benytte indtil strømprisen er over 200 kr./MWh. Derfor har Bjerringbro Varmeværk ligeledes
en marginalpris på 215 kr./MWh, hvilket betyder at de først kan tjene penge på motorerne når elpriserne er
over 215 kr./MWh. Denne marginalpris er udregnet efter motorens virkningsgrad, og denne marginalpris
varierer derfor på de enkelte motorer. Motor 1 og 4 er dog forholdsvis ens og bliver derfor udbudt til samme
marginalpris. Hvorimod motor 2 og 3 har en lavere virkningsgrad da de ikke har nogen varmepumpe til at
udnytte røggassen yderligere. Som det ses på figur 15 kan det bedre betale sig at producere varme på
gasmotoren, end at forsyne varmpumperne når strømprisen er over 470 kr./MWh. Dette skyldes at
indtægterne fra den strøm som sælges til el-nettet bliver tilsvarende høje. Som det fremgår af figur 16 vil
strømpriser på over 470 kr./MWh opstå yderst sjældent. Eftersom den højeste strømpris i år 2014 var 272,32
kr./MWh.
Figur 16 – Spotpris på el for 2014 (nordpoolspot.com, 2015)
Den motor som der er taget udgangspunkt i figur 15, bygger på oplysninger fra et notat fra Grønenergi (John
Tang , 2015). Dette medfører en mindre usikkerhed da denne motor ikke har samme virkningsgrad og
udgifter som dem ved BV, men eftersom formålet med figur 15 er, at give læseren en bedre forståelse for,
hvordan driftsparameterende ændres, vurderes det ikke at have en større betydning for
sammenligningsgrundlaget.
Som det fremgår af figur 15 ovenfor, kan der opnås en meget billig varmepris, når EC2 bliver forsynet med
strøm fra vindmøllerne. Her er varmeprisen 48,3 kr./MWh. Som nævnt vil vindmøller ikke kunne producere
den fornødne effekt til varmepumperne altid, og det vil derfor være nødvendigt at hente manglende effekt
fra elnettet. Denne varmepris vil være afhængig af mængden som trækkes fra elnettet. Når disse
driftssituationer opstår vil det være nødvendigt at vurdere, om det vil være billigere at producere strømmen
på en af BVs generatorsæt. Varmen kan produceres til 182,5 kr./MWh når denne produceres på EC2, med
forsyning fra et generatorsæt. Herved opnås der et godt alternativ til at forsyne varmepumpen når vinden
ikke blæser.
41
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
12.3 Varmeprisens betydning for forbrugerne
Eftersom BV er et a.m.b.a. selskab vil en besparelse for BV komme den enkelte forbruger til gavn.
Produktionsprisen for EC2 er væsentlig lavere end produktionsprisen på gaskedlen. Derved vil denne lave
varmepris få indflydelse på forbrugernes regning. Da tilskuddet til elproduktion på gasmotorerne
bortfalder, vil dette betyde væsentlige færre driftstimer, eftersom strømprisen skal være meget høj, for at
det kan betale sig at producere varme på gasmotorerne. EC2 er tiltænkt at kunne producere 13,3 GWh
varme. Uden EC2 vil størstedelen af denne varme skulle produceres på en gaskedel, som tidligere vist har
denne en høj varmepris.
Når der produceres 13,3 GWh varme på EC2, opnås en samlet besparelse på 4.237.124,64 kr. i forhold til at
producere denne varme på en gaskedel jf. bilag 7. I denne udregning tages der udgangspunkt i at 45% af
EC2s strømforbrug skal komme fra vindmøllerne, hvor der ligeledes vil komme 45% fra gasmotoren og de
resterene 10% bliver hentet fra elnettet. Dette er estimerede tal, som blot har til formål at give en bedre
forståelse for, hvordan EC2 vil kunne være en bedre forretning, end hvis varmen skulle produceres på en
gaskedel.
12.3.1
Sammenligning med andre brændsler
På figur 17 ses en gennemsnitværdi for produktionsprisen i kr./MWh varme, ved forskellige typer brændsel
i 2014. Denne pris er et udtryk for, hvor meget det koster at producere en MWh varme på de forskellige
brændsler, når der ses bort fra andre udgifter end selve indkøbsprisen på brændslet og afgiften på denne.
Disse varmepriser er holdt op imod varmeprisen for de 3 forskellige forsyningsformer af EC2.
Derved kan der drages en sammenligning med de udregnede varmepriser for EC2. Det skal nævnes, at der
ikke er iberegnet drift – og vedligeholdelsesomkostninger til brændselstypernes anlæg. I varmeprisen på
900
834,02
800
700
[kr./Mwh]
600
500
445,58
424,68
400
313,45
262,33
300
200
256,68
154,47
182,5
170,82
100
48,3
0
Type Brændsel
Fyringsolie
Biologisk olie
Natur gas
Biogas
Halm
Flis
Træpiller
EC2 - Vindmølle
EC2 - Gasmotor
EC2 - Elnettet
Figur 17 – Produktionspris på varme ved forskellige forsyningsformer, se bilag 9 (Kim Søgaard Clausen , 2015)
42
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
EC2 er dette iberegnet for el produktionen. Udgifter til drift – og vedligehold af varmepumperne i EC2 er
ikke iberegnet.
Når EC2 forsynes med strøm fra Hjermindvind eller en gasmotor er varmeprisen henholdsvis 48,3 kr./MWh
og 182,5 kr./MWh. Derfor kan der opnås billige varmepriser sammenlignet med andre former for
varmeproduktion. Det har været på tale ved BV, om det ville være en bedre løsning af opføre enten en
halmkedel, eller en flis kedel. Dette er dog ikke ønsket af BV, eftersom de mener, at der er meget
vedligehold samt driftsproblemer forbundet med disse anlæg.
Figur 18 - Regeringsmål frem mod 2050 (Energistyrrelsen , 2011)
Som en del af regeringens 2050-plan skal biobrændsler til varmeproduktion udfases (Energistyrrelsen ,
2011). Derved skal denne varme i stedet produceres ved hjælp af vedvarende energi, hvilket er regeringens
energipolitiske mål i 2035. Dette er ligeledes en begrundelse for at BV skal udvide med EC2 fremfor at
etablere et bioanlæg.
12.3 Udførelsen/Yderligere undersøgelser
Dette afsnit omhandler forfatternes tanker omkring, hvordan dette anlægs sammenspil mellem de forskellige
forsyningsveje ville fungere. Dette afsnit skal ikke forstås, som en konkret løsning, men nærmere en
reflektering omkring, hvordan sammenspillet ville kunne fungere i praksis. Der kræves yderligere
undersøgelser, for at kunne fastlægge om disse løsninger vil være brugbare.
Hvordan dette sammenspil skal fungere teknisk, er et mere omfattende spørgsmål. Eftersom
varmepumperne kan forsynes fra 3 forskellige kilder, kan der være en del problematikker forbundet med,
hvordan der skal omkobles fra den ene forsyningskilde til den anden. Her tænkes der hovedsageligt i forhold
til frekvens og fasefølge. Hvis der ses ud fra et teknisk perspektiv ville det være optimalt, hvis det offentlige
elnet kunne benyttes til at holde frekvensen samt belastningen, når vindmøllen ikke kan producere den
tilstrækkelige kapacitet.
43
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Her kunne en løsning være udformet således, at vindmøllen kunne falde i belastning med en vis mængde,
inden den kobles fra forsyningen, hvorefter varmepumperne skal forsynes fra det offentlig elnet. Herefter
kunne det så være ønskeligt at forsyne varmepumperne med et generatorsæt, eftersom dette er den billigste
forsyningsvej, når vindmøllen ikke er i betragtning. Varmepumperne vil derfor være forsynet fra elnettet
imens et generatorsæt idriftsættes, og denne skal så overtage belastningen når opstartssekvensen er færdig.
En løsning kan være, at gasmotoren synkroniseres med det offentlig el-net, og derefter overtager forsyningen
af varmepumperne. Om dette er muligt vides ikke, eftersom når motoren kobler ind, vil den i realiteten
forsyne el-nettet med 3,2 MW-el inden at belastning af varmepumpen overtages.
En anden løsning kan være, at elnettet kobles fra, dvs. at varmepumpen skulle være uden forsyning for en
kort stund, inden at generatorsættet kan kobles ind på forsyningsskinnen til varmepumpen. Derved kan
synkroniseringsudstyret spares væk, og denne løsning ville være forholdsvis nem at udføre. Dog skal det
nævnes at erfaringer fra den nuværende Energicentral viser, at har varmepumperne først været stoppet, kan
det være problemfyldt at få dem op og køre igen.
Den mest optimale løsning vil derfor være, at gasmotoren kan synkroniseres med elnettet. På denne måde
undgås det, at der opstå problemer med opstarten af EC2. Eftersom at generatorsættet allerede er forsynet
med synkroniseringsudstyr, er der mulighed for at dette kan benyttes til samme formål. De beskrevne måder
at koordinere de forskellige forsyningskilder er ikke undersøgt yderligere, grundet opgavens omfang.
12.4 Ø-drift kontra Nettoafregning
Den største umiddelbare skillelinje i forbindelse med de forskellige forsyningsformers sammenspil, ligger
mellem ø-drift og nettoafregning. Der er en stor forskel mellem disse to måder at opbygge forsyningen på,
både i forhold til økonomi og lovgivning, og i forhold til den tekniske opbygning.
Der er en stor udfordring ved ø-drift, i form af at tilpasse den producerede energi med den forbrugte. Ved
denne driftstype skal al den producerede energi anvendes. Det samme gør sig gældende når der eksempelvis
ikke produceres nok energi på en vindmølle. Her skal energien komme andetsteds fra. Det er denne
balancegang der kan give tekniske udfordringer. Alternativt skal der produceres ved fuld kapacitet. Den
overskydende effekt der ikke er optaget af EC2 skal afsættes andetsteds.
En stor fordel ved ø-drift er, at man er fritaget for at købe strøm, samt at betale afgifter til leverandørerne af
strømmen, Energinet.dk og Energi midt.
Nettoafregning ses som den umiddelbare bedste løsning, da der her er den bedste blanding af fleksibilitet og
forsyningssikkerhed. Her er forsyningsmetoderne koblet til det offentlige forsyningsnet, og der betales kun
for den strøm som der trækkes fra nettet. Der skal derfor kun betales en reduceret PSO-tarif, samt en
rådighedstarif, af den strøm, som der selv produceres og anvendes i EC2. Der er yderligere mulighed for at
sælge eventuelt overskydende produktion på el markedet. I Den tid hvor EC2 om sommeren er ude af drift,
vil vindmøllerne kunne generere en omsætning. Teknisk set virker dette også som den nemmeste løsning, da
samtlige forsyningskilder kan være koblet sammen, blot med målinger af, hvor meget strøm der produceres,
og om denne strøm forbruges eller sendes ud på nettet. Dette er selvfølgelig en grov skitsering af den
tekniske udformning.
44
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Problemet er, at som det ser ud med fortolkningen af lovgivningen nu, kan et kraftvarmeværk ikke
nettoafregne. Såfremt der ikke sker en ændring af lovgivningen, eller fortolkningen af den eksisterende, vil
denne metode være udelukket.
13 Konklusion
Der er igennem rapporten blevet påvist mange komplekse problemstillinger, i forbindelse med etablering af
elforsyningen til EC2. Det fremgår i rapporten, at der er mange faktorer som har indflydelse på hvordan EC2
bliver forsynet bedst og billigst muligt.
På afgiftsområdet er der flere instanser der har indflydelse på, hvilke afgifter forsyningen til EC2 bliver pålagt.
Hvilke afgifter strømmen til Energicentralen bliver belagt med, afhænger af den forsyningsform der
anvendes. Såfremt forsyningen sker i ø-drift, bliver strømmen ikke belagt med afgifter da det offentlige elnet ikke anvendes.
Som det ser ud på nuværende tidspunkt er det ikke muligt for BV at nettoafregne, hvilket bliver en
begrænsning for forsyningsmulighederne. Såfremt det bliver muligt at nettoafregne i fremtiden, vil
varmeværket kun skulle betale en reduceret PSO-tarif til Energinet.dk, samt en rådighedstarif til EnergiMidt,
af den egenproducerede og anvendte strøm. Forsynes Energicentralen fra det offentlige el-net, betales der
almindelig elpris, samt alle gældende afgifter og tariffer. Dog er der en afgiftslempelse når strømmen
anvendes i varmepumper.
Ønskes det at forsyne energicentralen fra vindmøller, er der mange aspekter der skal undersøges. Det skal
blandt andet, undersøges hvor lang tid de gamle møller kan forventes at holde endnu, om det kan betale sig
at beholde dem, hvor store udgifterne til drift og vedligehold af dem er, hvordan de tidligere har været
vedligeholdt, om der for eksempel har været skiftet nogle af møllens hoveddele, og hvor meget effekt de kan
forventes at producere i fremtiden. Dette er bare et udpluk af de undersøgelser der kan være nødvendige i
forhold til de gamle møller. Ydermere er der spørgsmålet omkring købsprisen af grunden og møllerne.
Videre undersøgelser skal determinere om det bedre kan betale sig at opstille en ny vindmølle, i stedet for
de gamle. Her er der også mange faktorer der spiller ind, i forhold til såvel tekniske problemstillinger som
økonomiske, hvilket gør den endelige undersøgelse mere omfattende og kompleks.
Fordelen ved at forsyne Energicentral 2 fra vindmøller, er at det giver en lav varmepris. Dette skyldes at der
ikke er et direkte forbrug af noget til at drive møllerne, i modsætning til afbrænding af gas på for eksempel
en kedel. Ligeledes er der ikke store udgifter til afgifter og tariffer. Den umiddelbare ulempe ved forsyning
fra vindmøller er, at der vil forekomme svingninger i produktionsniveauet, da det er afhængigt af vinden. En
svingende elproduktion fra vindmøllerne, vil ikke være et problem, såfremt det var muligt for BV at
nettoafregne.
Hvis Energicentral 2 bliver forsynet af et generatorsæt i ø-drift slipper man, som før nævnt, for at betale
afgifter af den strøm som selv produceres og forbruges. Her vil det, ligesom ved forsyning med vindmøller,
være en fordel hvis der kunne nettoafregnes.
For at afdække om denne forsyningsform er brugbar, skal der foretages en del yderligere undersøgelser, som
skal kortlægge hvordan dette rent teknisk skal udføres. Det skal ligeledes undersøges hvor store
45
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
omkostningerne er, ved at etablere denne forsyning. Dette komplicerer den samlede undersøgelse
yderligere.
Fordelen ved denne forsyningsform er, at der opnås en relativ lav produktionspris på varmen, og at
generatorsættet kan bruges selvom tilskuddet til elproduktion forsvinder. En umiddelbar ulempe ligger i
driftssikkerhed, da nedbrud kan skabe en ustabil drift af Energicentralen.
Det er meget omfattende at undersøge det tekniske aspekt af sammenspillet mellem de forskellige
forsyningsformer, da der skal tages højde for mange faktorer. Undersøgelsen heraf bliver derfor meget
kompleks. Ydermere skal det undersøges hvordan proceduren for valg af forsyningskilde skal være. Her er
der ligeledes mange faktorer der spiller ind.
Et sammenspil mellem de i rapporten, behandlede forsyningsformer vil være at foretrække. Dette, sammen
med en eventuel fremtidig mulighed for at kunne nettoafregne, vil give Bjerringbro Varmeværk en god
mulighed for at kunne forsyne Energicentral 2 så billigt som muligt, uden at gå på kompromis med
driftssikkerheden.
Det synes, ud fra rapporten, rimeligt at konkludere, at der er en høj grad af kompleksitet i at lave en
fyldestgørende undersøgelse, der fastlægger hvordan Energicentral 2 kan forsynes bedst og billigst muligt.
14 Perspektivering
Arbejdet med denne rapport har anskueliggjort de mange muligheder, som er forbundet med at benytte
varmepumper til fjernvarme. Eftersom varmepumper er et varmt emne, kan man godt stille sig lidt
uforstående overfor, hvorfor de ikke indgår i en større del af produktionen af fjernvarme i Danmark. Hvad
dette præcis skyldes, kan være en svær størrelse at definere, men eftersom at afgiftsregler ikke ligefrem
simplificerer, hvordan disse anlæg skal udføres, må det forventes at dette er en af grundene til den
langsomme udbredelse. Da PSO-afgiftens formål er at fremme nytænkning og støtte ”grønne projekter” kan
man undre sig over, hvorfor udbredelsen af varmepumper skal hæmmes af andre afgiftsregler.
Hertil kan også næves at varmepumper har en stor fordel i at de kan afhjælpe mange af de problemer, som
opstår ved at producere el på vedvarende energi, såsom at strømmen er kompliceret at lagre. Her kunne
man forestille sig at varmepumperne kunne indgå, som en aftager for den el, som til tider er i overskud.
Varmepumperne kunne varme på store akkumuleringstanke, og derved kunne overskydende strøm lagres i
form af varmeenergi, for derefter at blive brugt i varmesystemet når vinden ikke blæser, eller når behovet
opstår. Varmepumperne kunne med andre ord, være med til at skabe et mere fleksibelt elnet.
I denne rapport er det blevet nævnt, hvordan den overskydende strøm vil kunne afsættes i form af en elpatron i en akkumuleringstank. Alternativt til dette har det ligeledes været på tale, hvordan denne strøm
kunne lagres i form af vandkraft. Området omkring Bjerringbro er forholdsvis kupperet, og som en del af de
indledende ideer til dette projekt, var det blandt andet på tale, at strømmen fra vindmøllerne, vil kunne
gemmes i et vandlager, ved en af bakkerne omkring Bjerringbro. Herved vil strømmen enten kunne høstes til
brug i varmepumpen, når vinden ikke blæser, eller den vil kunne sælges til fordelagtige priser til det offentlige
elnet.
46
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
15 Efterskrift
Under arbejdet med dette projekt har vi som forfattere, og studerende, lært meget omkring det at undersøge
problemstillinger, og hvordan sådanne gribes an. Vi har ligeledes lært, hvor udfordrende det kan være, at
finde information om specifikke emner.
Arbejdet har været en spændende læringsproces, hvor vi har fået en god indsigt i nogle af de udfordringer
der foreligger nu, og i fremtiden, for fjernvarmeproducenter. Vi synes at arbejdet med opgaven har lært os,
at der er mange spændende aspekter i det at arbejde med varmeforsyning, som vi ikke tidligere har kendt
til.
Det tyder på, at der i de kommende år vil ske en større udvikling i varmeforsyningen, for at producenterne
kan forblive konkurrencedygtige. Dette er især gældende for mindre værker, såsom Bjerringbro Varmeværk.
47
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
16 Litteraturliste
Alsvej Vindmøllelaug. (2012). Alsvej Vindmøllelaug. Hentet Maj 2015 fra Alsvej Vindmøllelaug:
http://alsvej.dk/Filer/Skattevejledning_2012.pdf
Bjerringbro Varmeværk. (U/D). Bjerringbro Varmeværk. Hentet 21. April 2015 fra www.bjerringbrovarme.dk
Charles W. Hansen . (Maj 2015).
EMD International A/S. (1999). EMD International A/S. Hentet Maj 2015 fra EMD International A/S:
http://www.emd.dk/files/windres/images/res_dk99.jpg
EnergiMidt. (1. April 2015). EnergiMidt. Hentet Maj 2015 fra EnergiMidt:
http://www.energimidtnet.dk/priser/Documents/priser-og-vilkaar-for-energimidt-net.pdf
Energinet.dk. (1. Juli 2010). Energinet.dk. Hentet Maj 2015 fra Energinet.dk:
http://energinet.dk/DA/El/Nyheder/Documents/Retningslinjerfornettoafregningafegenproducente
r.pdf
Energinet.dk. (2014). Energinet.dk. Hentet 15. Maj 2015 fra Energinet.dk:
http://www.energinet.dk/SiteCollectionDocuments/Danske%20dokumenter/Om%20os/Aarsrappor
t2014.pdf
Energinet.dk. (2015). Energinet.dk. Hentet Maj 2015 fra Energinet.dk:
http://www.energinet.dk/DA/El/Engrosmarked/Tariffer-og-priser/Sider/Aktuelle-tariffer-oggebyrer.aspx
Energistyrelsen. (U/D). Energistyrelsen. Hentet Maj 2015 fra http://www.ens.dk/
Energistyrrelsen . (juni 2011). Ens.dk . Hentet fra Energistyrrelsen :
http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/forbrug-besparelser/energispareraadet/moederenergispareraadet/moede-energispareraadet-16-marts2011/Energistrategi2050_sammenfatning.pdf
Forfatter. (2015). Eget arkiv.
Forfatters eget arkiv . (Maj 2015).
John Tang . (2015). Nettoafregning for decentral kraftvarme . Grønenergi .
John Tang. (25. Marts 2015). Dansk Fjernvarme. Hentet fra Dansk Fjernvarme:
http://www.danskfjernvarme.dk/groen-energi/analyser/nettoafregning-for-decentral-kraftvarme
Kim Søgaard Clausen . (Marts 2015). Dansk Fjernvarme . Hentet fra
file:///C:/Users/Andreas/Downloads/287215%20Brndselsprisstatistik%204%20kvartal%202014%20
web.pdf
48
Bachelorprojekt
AAMS
Andreas Harritz Jensen og Morten Petersen Glud
Elforsyning af varmepumper
1. juni 2015
Klima, Energi- og Bygningsministeriet. (november 2011). Vores energi. Hentet fra Energistyrrelsen :
http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/politik/dansk-klima-energipolitik/regeringens-klimaenergipolitik/vores-energi/vores-energi-web_0.pdf
Madsen, P. K. (5. Maj 2014). Teknisk Konsulent.
nordpoolsport.com. (27. maj 2015). nordpoolspot.com. Hentet fra http://www.nordpoolspot.com/Marketdata1/Elspot/Area-Prices/DK/Monthly/?dd=DK1&view=chart
Retsinformation BEK nr 1032 af 26/08/2013 . (26. august 2013). Retsinformation. Hentet Maj 2015 fra
Bekendtgørelse om nettoafregning for egenproducenter af elektricitet:
https://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=158132
Retsinformation LBK nr 1329 af 25/11/2013. (30. November 2013). Retsinformation. Hentet 13. Maj 2015
fra Bekendtgørelse af lov om elforsyning:
https://www.retsinformation.dk/forms/R0710.aspx?id=159158
Stenkjær, J. (u.d.). Bestyrrelsesmedlem Bjerringbro Varmeværk .
Vestas. (U/D). Vestas. Hentet Maj 2015 fra Vestas:
http://www.vestas.com/en/products_and_services/turbines/v117-3_3_mw#!technicalspecifications
Vestas, D. M. (5. Maj 2014). (A. H. Jensen, Interviewer)
Viborg Kommune. (U/D). Viborg Kommune. Hentet Maj 2015 fra Viborg Kommune:
http://viborg.viewer.dkplan.niras.dk/DKplan/dkplan.aspx?pageId=108
Vindinfo. (2014). Vindinfo. Hentet Maj 2015 fra Vindinfo: http://vindinfo.dk/kort.aspx
Windpower.ch. (U/D). Windpower.ch. Hentet Maj 2015 fra Windpower.ch:
https://sites.google.com/a/windpower.ch/windenergie/windpower-ag/anlagendaten/anlage.jpg
Aams. (2012 ). Rapportskrivning 2012 .
49