Varmepumpe på Frederikshavn renseanlæg

Præsentationer af emnet: "Varmepumpe på Frederikshavn renseanlæg"— Præsentationens transcript:

1 Varmepumpe på Frederikshavn renseanlæg
Stjernholmdagen 2010

2 Varmepumpeanlæg (900 kW varme) projekteret og etableret i 2009 med prøvestart okt. 2009.
Projektets formål: Integrering af lokal vindkraft i det lokale fjernvarmesystem. Aftale indgået mellem Frederikshavns Varme og DONG Energy: DONG Energy (Power) – bygherre Frederikshavns Varme – operatør COWI – bygherrerådgiver GEA leverandør Samlet anlægssum incl. bygherrerådgivning – budgetteret til ca 4,6 millioner kr. Anlægget indgår i DONG Energy's VPP (Virtual Power Plant) demonstrations projekt (merudg. ca kr) Varmepumpen - placeret ved Frederikshavn Renseanlæg for at udnytte varmen fra spildevandet 2

3

4

5 Frederikshavn Kraft varme værk
Frederikshavnsprojektet - Eksisterende fjernvarme- og elforsyning Frederikshavn Kraft varme værk Frederikshavn Affaldskraftvarme anlæg 17,5 MW el + 31 MJ/s - naturgasfyret 2 MW el + 9,5 MJ/s varme - letolie tilsatsfyring Eksisterende elforsyning: DONG Energy’s 4 vindmøller (2 møller a 3 MW og 2 møller a 2.3 MW (30 GWh/år)) el fra lokal gasturbineanlæg (31 GWh/år) affaldsfyret kraftvarme (25 GWh/år) el fra det offentlige forsyningsnet. Elforbrug total: ca 150 GWh/år Eksisterende varmeforsyning: affaldsfyret kraftvarmeværk (80 GWh/år) gasturbine kraftvarmeværk (131 GWh/år) gasfyrede spidslastkedler (13 GWh/år). Varmeforbrug: Ca. 180 GWh fjernvarme + 40 GWh individuel opvarmning.

6 Eksisterende og fremtidig off-shore vindmøllepark
Eksisterende elkapacitet: 10,6 MW – Fremtidig udbygning med + 25 MW. Fremtidig årlig elproduktion = 100 GWh ud af et elforbrug på ca 150 GWh

7

8 Data for CO2 "transkritisk" varmepumpe – Frederikshavn - spildevandsanlæg
Vand til- og afgang: 8 °C / 4 °C 12°C / 8 °C Vand til- og afgang: 18 °C / 14 °C Elforbrug, kW 280 288 298 Leveret varmeeffekt, kW 733 794 916 COP 2,62 2,75 3,07 Vandmængde, m3/døgn 2.328 2.568 3.144

9 Plus el-produktionstilskud!
Potentiale I relation til potentiale har følgende særlig betydning: Eksisterende brændsel til varmeproduktion Størrelsen af varmegrundlag Tilgængelighed af varmekilder (gratisvarme), f.eks. rensningsanlæg Eksisterende brændsel til varmeproduktion skal helst være naturgas! Brændsel NG Biogas Halm Flis Træpiller Pris 270 345 125 155 240 Energiafgift 203 - CO2 afgift 31 I alt, kr./MWh 504 Plus el-produktionstilskud!

10 Potentiale Krav til årligt varmegrundlag for en 1 MW varmepumpe med forventet/ønsket benyttelsestid på timer pr. år: Årligt varmegrundlag: Mindst 10 GWh og nok snarere GWh

11 Årligt driftsoverskud – 800 kW(varme) varmepumpe
Offentligt net inkl. lov 1417 Udgift til elforbrug. 1.000 kr. 2.168,5 - Heraf refusion jf. lov 1417 -397,7 Drift og vedligehold 25 Samlede variable omk. 2.193,5 Sparede omk. på øvrige anlæg 3.323,6 Driftsoverskud 1.130,1 Budget for etablering 4.350,9 Simpel tilbagebetalingstid år 3,8 2008 el- og gaspriser: 394 kr./MWh og 3,589 kr./m3

12 Tilbagebetalingstid ved forskellige el- og gaspriser – 800 kW(varme) varmepumpe
I 2009 har gasprisen ligget på ca. 3 kr./m3, mens elprisen har ligget på 268 kr./MWh i Vestdanmark og 289 kr./MWh i Østdanmark Energistyrelsen forudsætter at gasprisen an værk stiger med 95 % fra 2009 til 2020 (til et absolut niveau på ca. 3 kr./m3) og at elprisen stiger med 73 % (til et absolut niveau på 435 kr./MWh). Lav elpris 283 kr./MWh Mellem elpris 394 kr./MWh Høj elpris 473 kr./MWh Lav gaspris 2,651 kr./m3 5,1 - 12,2 Mellem gaspris 3,589 kr./m3 3,8 Høj gaspris 4,307 kr./m3 2,1

13 Win-win situation :o) DONG Energy:
Har som det eneste dansk energiselskab positive erfaringer med det udmeldte koncept Tager den primære finansielle og tekniske risiko ved anlæggets etablering og drift (de første 5 år) – hvorefter kunden får anlægget forærende (anlæggets levetid er ca 10 år) Får "mængderabat" ved køb af mange anlæg. En rabat der evt. kan deles med kunden. Kan udnytte VPP fordelen som kan deles med kunden. Har eksisterende samarbejdspartnere på anlægssiden (GEA; Advansor, Stjernholm) Kunden: CO2-reduktion Grøn profil Sparer/tjener penge Forsyningsselskabet kan levere grønnere og billigere fjernvarm Kan udnytte VPP fordelen

14 Varmepumper

15 Enthalpi diagram – CO2 varmepumpe