Bioenergi eller varmepumpebasert varmesentral? Teknisk gjennomgang varmesentraler Styrker og svakheter Suksesskriterier og fallgruver Hva koster det?

Transkript

1 Bioenergi eller varmepumpebasert varmesentral? Teknisk gjennomgang varmesentraler Styrker og svakheter Suksesskriterier og fallgruver Hva koster det? 1

2 Hoveddeler i varmesentralen Varmeproduksjonsenheter, grunnlast/topplast Distribusjonspumper 2x100% Frekvensomformere for pumpene Sikkerhetsutstyr Reguleringsutstyr Røykgassrensing Trykkholdning/ekspansjon Vannbehandling Filter ph justering Oksygen behandling av spe-vann Styring, regulering og overvåkning (SRO) 2

3 Dimensjonering av varmesentralen Grunnlast: % av effektbehovet % av energibehovet Spisslast: 100 % av effektbehovet % av energibehovet Nøyaktig størrelse på grunnlastanlegget bestemmes ut fra varighetsdiagram og økonomisk analyse. 3

4 Dimensjonering av varmesentralen - varighetsdiagram Effektdekning fra biokjel Varighetsdiagram 4

5 Produsert energi [GWh] Energi fra grunnlastkilde Energi fra grunnlastkilde 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 Energi produsert 6,5 6,0 5,5 5,0 1,3 1,6 1,9 2,1 2,4 2,7 3,0 3,2 3,5 3,8 Installert effekt [MW] 5

6 Valg av varmesentral Tilgang på råstoff Pris på råstoff Størrelse (MW) Driftsorganisasjon Transport Temperaturnivå (røykgasskondensering/vp) Tilgjengelig areal 6

7 Konvensjonell varmepumpe - 60 C / Høytemperatur totrinns turbokompressorpumpe 90 C Avfallsvarme eller sjøvann mellom 5-30 C benyttes som varmekilde til varmepumpen. Varmepumpen kan levere varmt vann på C ut fra kondensator. Ofte benyttes R-134A som kjølemedie. Når kjølemediet komprimeres øker temperaturen og varmen kan leveres fra kondensatoren når kjølemediet kondenserer. Kondensert kjølemedie passerer en strupeventil, og fordamper i fordamperen når varme absorberes. Prosessen gjentas i en evig runddans. 7

8 Høytemperatur varmepumpe 8

9 Generelt om bio Uttak av brensel Typer brensel Varmesentral Utslipp Styrker og svakheter bio/vp 9

10 Virke Stamme GROT Bark (returvirke) 10

11 Terrenggående fliskutter for GROT Kilde: Bioenergi, E. Eid m.fl 11

12 Terrenggående buntemaskin, GROT Kilde: Bioenergi, E. Eid m.fl 12

13 Skogsflis, knivhøgd stammevirke Kilde: Bioenergi, E. Eid m.fl 13

14 Pellets, 8-12mm Kilde: Bioenergi, E. Eid m.fl 14

15 Briketter 15

16 Varmesentral pellets 17

17 Varmesentral bioenergi-skogsflis Gardermoen 13 MW bio (skogsflis) 18

18 Mobil fliskonteiner 2 MW Gardermoen Næringspark, 2 MW 19

19 Arealbehov varmesentral Arealbehov komplett varmesentral inkludert grunnlast og spisslast [m2] Pellets (1 MW grunnlast) Briketter (1,5 MW grunnlast) Skogsflis (3 MW grunnlast) VP (1,5 MW grunnlast) Arealbehov bygg Arealbehov silo Arealbehov lagertanker spisslast (ved bruk av gass) Byggareal Arealbehov tomt

20 Utslippsfaktorer for ulike energibærere CO 2 21

21 Utslippsfaktorer for ulike energibærere NOx 22

22 Styrker og svakheter, bio vs VP Bio VP Investeringskostnad Drifts- og vedlikeholdskostnad Energikjøpskostnad Andel fornybar energi Råvaretilgang Hindre gjengroing Lokal sysselsetting Ekspertise driftspersonell Temperaturfleksibilitet Følsomhet returtemperatur Lavlast drift Regulering Skorstein Arealbehov Lokale utslipp Globale utslipp/klima 23

23 Suksesskriterier og fallgruver Bio/VP 1. Kundegrunnlag, realistisk utvikling 2. Kompetanse utbygger, rådgivere 3. Egnet tomt 4. Reguleringsplan, kommune og naboer 5. Tilskudd Enova 6. Dimensjonering grunnlast 7. Entrepriseform 8. Kvalitet utstyr, robusthet, fleksibilitet 9. Brenselkvalitet/varmereservoar 10. Service og tilgjengelighet reservedeler 11. Kompetanse driftpersonell 24

24 Tilskudd fra Enova Må være utløsende for utbyggingen Typisk >1,5 kwh fornybar /støttekrone for å nå opp i konkurransen med andre prosjekter Program for tilskudd: Fjernvarme nyetablering (>1,5 kwh/støttekrone) Lokale energisentraler (>1,25 kwh/støttekrone) Fjernvarme infrastruktur 25

25 Kostnader ved utbygging av fjernvarme Varmesentral Fjernvarmenett Kundesentraler 26

26 Investeringskostnad varmesentral Eksempel på total investeringskostnad varmesentral eks tomtekostnad Dette gir en spesifikk investeringskostnad på ca 4,5-6,5 mill/mw 27

27 Energikostnader Energipriser eks mva Høyspent el til varmepumpe 52 øre/kwh Varme levert fra varmepumpe 17 øre/kwh Gass levert på tank 50 øre/kwh Bark øre/kwh Skogflis øre/kwh Briketter øre/kwh Pellets øre/kwh 28

28 Drift- og vedlikeholdskostnader Energikilde Komplett bioenergianlegg basert på skogsflis, spisslast gass Komplett bioenergianlegg basert på pellets, spisslast gass Drift- og vedlikeholdskostnad [øre/kwh] Komplett varmepumpeanlegg, spisslast gass

29 Fjernvarmenett Temperaturdifferansen i nettet bestemmer rørdimensjoner, pumpearbeid og trykktap. Høy temperaturdifferanse er ønskelig. 30

30 kr/meter grøft 6000 Kostnader fjernvarmenett Graving Rør inkl mont DN 150 Gate DN150 Park DN100 Gate DN100 Park DN50 Gate DN50 Park 31

31 Installasjon hos kunden for oppvarming og varmt tappevann. Kundesentral Varmeveksler blir et skille mellom fjernvarmesystemet og byggets varmesystem. 32

32 Kroner Pris komplett kundesentral uten stikkledning Effekt (kw) 33

33 Økonomiske forutsetninger Kalkulasjonsrente 8 % Typisk vektet økonomisk levetid år 34

34 Eksempel på spesifikke produksjonskostnader 35

35 Eksempel kundens alternative energikostnader Elkraft Strømpris private kunder Spotpris el [øre/kwh ] 35,0 Påslag kraftleverandør [øre/kwh] 1,5 Nettleie BKK [øre/kwh] 27,6 Totalt [øre/kwh] 64,1 36

36 Diskontert kontantstrøm 37