Elektrificering af Danmarks fjernvarmesektor

Hvordan kan den danske fjernvarmesektor benytte sig af grøn strøm til at producere varme? Potentialet ved at integrere eksisterende, kollektive systemer for varme, el og vand ved hjælp af store eldrevne varmepumper er stort –økonomisk såvel som klimamæssigt.
Studie: Store eldrevne varmepumper som en økonomisk og miljømæssig attraktiv mulighed.

Download rapport

Introduktion

Potentialet ved store varmepumper til fjernvarme

I dag består den danske fjernvarmesektor af et unikt og veletableret netværk, der tilsammen forsyner 2 ud af 3 boliger med varme. Men udfordringen er, at fossile brændsler udgør næsten 40 % af fjernvarmeproduktionen. Derfor udgør fjernvarmesektoren en vigtig brik i opfyldelsen af Danmarks målsætning om at blive fossil-fri inden 2050. Her spiller store varmepumper til fjernvarmeproduktion en central rolle.

Den mest effektive måde at omdanne elektricitet til varme er via store varmepumper

Behovet for at omdanne grøn strøm til varme øges i takt med et stigende antal elektrificeringstiltag og fokus på grøn omstilling.
Store varmepumper giver ikke alene mulighed for at omdanne strømmen fra vindmøller og solceller til varme, varmepumper giver også mulighed for at udnytte lokale, vedvarende varmekilder, såsom spildevand, havvand og overskudsvarme, som ellers ikke ville være blevet udnyttet.

 

Energieffektivitet ved produktion af varme

Energieffektiviteten giver store varmepumper deres afgørende berettigelse. Typisk er energieffektiviteten mere end tre gange så høj som ved afbrænding. Det gør fjernvarmeværkerne i stand til at producere billig varme til forbrugerne.

Produktnyhed

Siemens lancerer 20 megawatt varmepumpe

Siemens Energy A/S lancerer en stor varmepumpe, der er specialdesignet til det danske marked. Det gælder både på temperatur og krav til kølemiddel. Derudover, gør dens konstruktion, at den er særlig fleksibel i forhold til at indgå som en balancerende del af elnettet.

Varmepumpen til de danske fjernvarmeværker er en videreudvikling af den kendte og velafprøvede teknologi fra Siemens' 50 varmepumpeanlæg i Sverige. Det betyder blandt andet, at pumpen anvender det nye og miljøvenlige kølemiddel 1234 ze(E), og den dermed lever op til de høje danske miljøkrav. 

 

Med sine 20 MW er varmepumpen langt større, end hvad man normalt ser i Danmark. Derved kan den gøre fjernvarmen i de større byer grønnere. 

Fakta om Siemens HPC-600 varmepumpe:

  • Varmepumpen HPC-600 (Heat Pump Compression) har en varmeeffekt på 15-20 MW. Jo mindre temperaturløft, jo mere ydelse. Fx yder den 15 MW ved havvand og 20 MW ved geotermi.
  • Den benytter det miljøvenlige kølemiddel 1234 ze(E)
  • Kan levere fjernvarme ved op til 95⁰C – passende til hovedparten af de danske fjernvarmeværker.
  • Kan anvendes ved temperaturer på varmekilden helt ned til 0⁰C – og ned til -1,5⁰C ved saltholdigt vand.  
  • Kan reguleres fra 30-100 % inden for 2 minutter. Det gør den særdeles brugbar i reguleringssammenhænge med elnettet.
  • Størrelsen og konstruktionen (centrifugalkompression) af den giver enklere anlæg med færre komponenter og mindre vedligeholdelse.
Vi skal brug langt mere el i varmesektoren, og vejen derhen er ved permanent at reducere elvarmeafgiften til de store varmepumper i fjernvarmen. Det vil styrke både vores konkurrenceevne og projekter, der i samproduktion leverer fjernvarme og fjernkøling.
Kim Behnke, vicedirektør, Dansk Fjernvarme
Mulighedsstudie

Studie: Omstillingen til varmepumper er rentabel med en gennemsnitlig tilbagebetalingstid på blot 6 år.

Studiet er udarbejdet i et samarbejde mellem Siemens, Intelligent Energi og Grøn Energi.

Følgende parametre undersøges:

  • Teknologi: Hvad er potentialet ved store eldrevne varmepumper i størrelsen fra 20 MW op til 150 MW?
  • Økonomi: Hvad er business-casen ved store varmepumper?
  • Klima: Hvad er de miljømæssige gevinster ved at erstatte fossile forbrændingsanlæg med varmepumper?

Hovedkonklusionen er, at investeringen i store varmepumper til fjernvarmeforsyning er rentabel med en gennemsnitlig tilbagebetalingstid på ca. 6 år afhængigt af størrelsen på varmepumpen og typen af varmekilde.

Et helt afgørende element i den grønne omstilling er, at vi får integreret de stigende mængder el fra vind og sol i vores varmeforsyning. Fossile brændsler bruges fortsat i ca. 40 pct. af fjernvarmen. Da en række værker står over for store investeringsbeslutninger, bør denne situation benyttes til at investere i store varmepumper, hvor det giver økonomisk og miljømæssig god mening.
Anders Stouge, viceadm. direktør, Dansk Energi

Download rapport

Store eldrevne varmepumper som en økonomisk og miljømæssig attraktiv mulighed.

Elektrificering af den danske fjernvarmesektor

Download rapport

Disse fjernvarmeværker har størst potentiale

Varmepumper til fjernvarme kræver tilstrækkelig adgang til en passende varmekilde, såsom spildevand og havvand.

 

I Danmark er der et godt match mellem placering af de store fjernvarmeværker og passende energikilder: Mange af de værker, der står til at miste deres grundbeløbstilskud, ligger nemlig tæt på landets store spildevandsanlæg. Ligeså ligger mange af de største fjernvarmeværker tæt ved havet.

 

(Se mere i billede)

Det klimamæssige potentiale: 2,6 mio. ton CO2 om året

Lykkes Danmark med at omstille til store varmepumper til fjernvarme, vil de klimamæssige gevinster kunne mærkes. Potentialet ved at erstatte naturgas, kul og olie med grøn strøm vil reducere CO2-udledningen med over 2,6 millioner ton om året. Det svarer til CO2-udledningen fra næsten en fjerdedel af al vejtransport i Danmark.

 

(Se mere i billede)

Reference

Varmepumper har dækket halvdelen af Stockholms varmebehov

Siden 1982 har Siemens leveret 50 store varmepumper til Sverige. Pumperne har den fordel, at de har meget lidt slitage og dermed har en utrolig lang levetid med den rigtige vedligeholdelse. Derfor ses det også, at 40 af varmepumperne stadig er i fuld anvendelse i dag.

 

13 af varmepumperne befinder sig i det centrale Stockholm og har tidligere leveret ca. 50 % af indbyggernes varmeforbrug. Byens varmepumper har hver især en størrelse på mellem 11-30 MW, som henter energien fra søvand, havvand eller spildevand.

Kontakt

Vil du høre mere om varmepumper eller energiløsninger til fjernvarmen?

Skriv eller ring til Knud Brandelev, salgschef i Siemens Energy A/S. Mobil: +45 21427882.