Langtids erfaring med varmepumper i fjernvarme- og nærvarmeanlegg Claus Heen 05.11.2010 1
Fortum Nøkkeltall Børsnotert energikonsern innen elektrisitet og varme Omsetning ca 48 milliarder kr/år Ansatte 15 000 Salg av elkraft 75 TWh/år Salg av varme 42 TWh/år Strømkunder 1,3 million Varmekunder 0,2 million Fortum kjøpte i 2008 det regionale energiselskapet TGC-10 i Russland. TGC-10 har ca 7000 ansatte og produserer årlig ca. 15 TWh elektrisitet og ca 15 TWh varme. 05.11.2010 2
Forretningsområde varme i Fortum Finland, Sverige, Norge, Baltikum, Polen, Russland bred erfaring og know - how i fjernvarme - produksjon og - nett ledende d angående energitjenester (outsourcing) for industrien lang erfaring med ulike energikilder konkurransedyktige løsninger for mindre anlegg 24 CHP- anlegg og over 400 varmeanlegg 2 100 ansatte omsetning 6 500 mill. kr 05.11.2010 3
Fortum i Norge Fortum Distribution AS fordelingsnett for el i Østfold Fortum Markets AS salg av strøm, Østfold Fredrikstad Energi AS energiselskap, 49 % eierandel bygging, drift og salg av fjernvarme- og kjøling Fortum Holding Norway AS eierselskap for varmeaktiviteter 05.11.2010 4
Fortum Heat i Norge (100%) - fjernvarme 125 GWh med varmepumper - fjernkjøling 50 GWh - Sandvika, Lysaker, Fornebu og Mosjøen Drammen Fjernvarme (50%) - fjernvarme 60 GWh - energikilde: bio, elektrisitet, olje. Varmepumpe under bygging Fredrikstad d Fjernvarme (35%) - fjernvarme 35 GWh - energikilde: elektrisitet, olje, bio Mosjøen Fjernvarme (100 %) - nytt fjernvarmeprosjekt - energikilde: spillvarme fra aluminiumsverk Alnafossen kontorpark, Bryn i Oslo - varme- og kjøleleveranser til Vegdirektoratet, - 5 GWh basert på 52 energibrønner i fjell. Nye AHUS, Lørenskog - varme- og kjøleleveranser til nytt universitetssykehus i Akershus - ca. 30 GWh basert på 228 energibrønner i fjell. Posten Østlandsterminal, Robsrud, Lørenskog - varme- og kjøleleveranser til Vegdirektoratet, - 7 GWh, baseres på 90 energibrønner i fjell Enkelte mindre prosjekter - Askim 05.11.2010 5
Fortum fjernvarme Nøkkeltall (2009) Omsetning ca 162 mill kr/år Ansatte 14 Salg av kjøling 61 GWh/år Salg av varme 170 GWh/år Antall kunder (leveringspunkt) 200 stk Akkumulert investert 600 mill kr. Erfaringsbakgrunn VP mot avløpsvann VP mot sjøvann VP mot energibrønner 24 år 16 år 8 år Alle våre anlegg leverer varme og kjøling på kommersiell basis 05.11.2010 6
Hvorfor kjøling? 10000 20 9000 8000 15 7000 10 6000 MW Wh/mnd 5000 5 tetemp. Ut 4000 3000 0 2000-5 1000 0 jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des FK-2008 FK-2009 Ute-2008 Ute-2009-10 05.11.2010 7
Lokalisering av våre anlegg 05.11.2010 8
Anleggsdata Sandvika Bygget til Sandvika Vest -utbyggingen 1986-1989 Varmepumper med varme fra VEAS-tunnelen. *) Varmekapasitet: 12 MW (25 MW inkl oljekjeler) j Varmeproduksjon : 52 GWh Kjølekapasitet: 8 MW Kjøleproduksjon : 10,5 GWh 30.000 m 2 gatevarme Ny varmepumpe i juni 2008 9 MW varme og 10 MW kjøling *) Ca. 30 km. lang avløpsvannstunnel fra Oslo til Bjerkås i Asker. Bygget 1977-84. Fullprofilboret, diameter 3,25 m. 05.11.2010 9
Hamang Varmesentral 05.11.2010 10
Systemoversikt Sandvika 05.11.2010 11
Silsentral mot VEAS-tunnelen 05.11.2010 12
Fordeler og ulemper med avløpsvann Fordeler Relativt stabil temperatur (5-15 o C) Lite korrosivt, ingen groing Robust teknologi. De fleste feil håndteres av eget personell. Ulemper Krever sil/ristarrangement med jevnlig tilsyn Variasjoner i vannmengde gir utfordringer på regulering Kaldt vann i snøsmeltingsperioder pga. mye overvann som ledes til tunnelen. (og det er før kjøle-sesongen setter inn for fullt...) 05.11.2010 13
Temperaturforløp på vannet i VEAS-tunnelen 05.11.2010 14
Energisentral Telenor Fornebu Varmepumpe nr. 1, 2001, 4500 kw kjøling, 5300 kw varme Varmepumpe nr. 2, 2005, 10500 kw kjøling, 8300 kw varme Sjøvann som varmekilde/varmesluk 10 MW oljekjel som spiss/reserve. Plass til èn til. Leverer til fjernvarme/fjernkjølenett på Fornebu, Lysaker og Lilleaker. 05.11.2010 15
VP 2 Fornebu i varmedrift 05.11.2010 16
Sjøvannssystem Fornebu 05.11.2010 17
Inntaks-/utslippsledning på Fornebu 05.11.2010 18
Fordeler og ulemper med sjøvann (ved Fornebu) Fordeler Temperatur i "fase" med våre behov (5-10 o C), kaldest i kjølesesongen Gratis Enkelt å håndtere - kjent teknologi Ulemper Korrosivt medium Risiko for groing Dykkerhjelp nødvendig ved ettersyn av ledning/sil. >30 m spesielle prosedyrer dyrt! 05.11.2010 19
Sjøvannstemperatur i Lysakerfjorden - dybde ca. 30 m 05.11.2010 20
Alnafossen kontorpark Energiintensivt kontorbygg, ca. 35000 m2 05.11.2010 21
Anleggsdata Alnafossen 1 stk. Carrier varmepumpe med 4 skruekompressorer Varmeytelse 1075 kw Kjøleytelse 1100 kw 1 stk. Carrier kjølemaskin Kjøleytelse l 360 kw Oljekjel for spiss/reserve 52 brønner i fjell som varmekilde/sluk Varmelevering 2000 MWh, kjølelevering 3900 MWh (2009) 05.11.2010 22
Fordeler og ulemper med energibrønner Fordeler Tilgjengelig overalt Gratis energi Enkelt å håndtere - kjent teknologi Ulemper Høy investering Usikre langtidsegenskaper 05.11.2010 23
Tur-returtemperatur i brønnkrets 05.11.2010 24
Ahus Sykehus 05.11.2010 25
Brønnboring - en støyende aktivitet 05.11.2010 26
Samlestokker for 114 brønner 05.11.2010 27
Energiflyt varme + - - 20 C Gjenvinning, avtrekksluft Ventilasjonsvarme Ventilasjonskjøling Radiatorer, aerotemp. Kjøling IKT-rom Prosessvarme Prosesskjøling 8 stk undersentraler Isvannsnett, 5 C Lavtemp. nett, 40-68 C Høytemp. nett, 83 C -2 15 C 90 C Akkumulator Damp til eksist. sykehus 228 Energibrønner 4 Varmepumper/ kjølemaskiner 2 oljekjeler, l 1 el hettvannskjel, 3 eksisterende dampkjeler (olje,el) 05.11.2010 28
Kostnader til brønner bare som varmeopptakssystem. En 200 m brønn ferdig inn på varmepumpe koster 60. 100.000 kr Effektkapasitet 30-60 W/lm avhengig av vanngjennomstrømning dvs 5 10 kw per brønn Brukstid 3000 timer per år (med full gjenvinning fra bygget først) blir energilevering pr. brønn som varmekilde 6000 10000 kwh per år. Brukt bare som varmekilde gir det en kostnad på ca 30 øre per kwh Har du en annen varmekilde til varmepumpa - bruk den! 05.11.2010 29
Energibrønner som døgnlager? Bygg med stor varme og kjølelast utnytter energibrønner som døgnlager ikke sesonglager. Så lenge samtidighet og størrelse på varmebehov, kjølebehov og tilgjengelig gjenvinningsvarme, er ukjent, bør man vurdere trinnvis utbygging av brønnpark. På Ahus gjelder i tillegg usikkerhet vedr. byggets temperaturkrav. Når varmepumpene mpene kan levere ere max 54 C, må bygget klare design returtemperatur rtemperat r 43 C ellers flyttes energidekningen vekk fra VP og til spiss og reservedekningen. Vi kjører i gang AHUS med 228 brønner, men er forberedt på og håper at vi må øke til 342 det vil i så fall vise at systemene samvirker optimalt og vi får maks ut av eneregilageret. Utvidelse av brønnparken foreløpig ikke aktuelt. 05.11.2010 30
Ny Østlandsterminal for Posten, 100.000 m2 Brønnpark med 90 brønner à 200 m. ca 4,5 GWh varme og ca 3,5 GWh kjøling I drift høst 2009 05.11.2010 31
Systemoversikt Posten 05.11.2010 32