ENERGIOMLEGGING EN KOMPETANSEUTFORDRING Kursserie i regi av varmeforum

Presentasjon om: "ENERGIOMLEGGING EN KOMPETANSEUTFORDRING Kursserie i regi av varmeforum"— Utskrift av presentasjonen:

1 ENERGIOMLEGGING EN KOMPETANSEUTFORDRING Kursserie i regi av varmeforum
Tirsdag Bergen FJERNVARME OG FJERNKJØLING Del Tema: FV02 Produksjon av Fjernvarme og Fjernkjøling Multiconsult, Anders Meinert

2 Fjernvarme= energifleksibiltet
4.3.5 Sammensetningen i varmesentralen Varmeproduksjonen i et fjernvarmeanlegg baseres på forskjellige energikilder eller -bærere og kjeltyper. Det er sjelden økonomisk eller driftssikkert å basere all produksjon på én varmeproduserende enhet. Det stilles krav til at sammensetningen av kjelstørrelse og antall dekker N-1 kravet. N-1 kriteriet: maksimalt effektbehov kan dekkes selv om største enhet er ute av drift. Produksjonen varierer gjennom året som følge av kundenes behov. Varighetskurven for nødvendig varmeproduksjon danner utgangspunktet for fordeling og dimensjonering av produksjonsenheter. Oftest vil kapitalintensiv varmeproduksjon fra bio, avfall og varmepumper dekke grunnlasten, mens spiss- og reserveeffekt dekkes fra olje, gass eller elektrisitet. Noen som ser 2 energikilder som mangler? Elektrokjel og a ØH: Vurdere å bytte ut figuren med den enklere varianten?

3 FJERNVARMEBYEN TRONDHEIM
Grunnlastproduksjon (Nye fornybare energikilder) Avfallsenergi 70 MW Biobrensel 9 MW Deponigass/Biogass 3 MW Varmepumpe 1 MW Sum 83 MW ØH: Illustrativ. Installert kapasitet pr. hvilket år? (2010?) Kan med fordel kompletteres med info om temperaturer og andre begrensninger. Topplastproduksjon og effektreserve Elektrokjeler 85 MW Oljekjeler 50 MW Naturgass (LNG) 30 MW Propangass (LPG) 50 MW Sum 215 MW

4 Fordelen med fjernvarme -Energifleksibilitet Historikk alle selskaper Norge 1990-2010

5 Energi levert fjernvarmenettet Trondheim 2010
GWh ØH: Gammel (2010), ikke samsvar mellom søyler og forklaring.

6 Eksempel Effekt-varighets diagram
Areal under den røde linjen tilsvarer ca 85% av energiforbruket 15% 85 % timer 2 mindre anlegg gir større fleksibilitet men høyere investeringskostnader.

7 Avfall Høye investeringskostnader - rensekrav Brukes som grunnlast
Store anlegg Rimelig brensel

8 Industriell Spillvarme
”Rimelig” energikilde, krever ofte store investeringer Miljømessig svært god løsning Leveransekvalitet styres av primærproduksjonen Trussel: ”Konkurs” ( feks Fesil i Trondheim Kristiansand og Mosjøen gode eksempel

9 Biobrensel og kjelanlegg Type kjel og priser

10 Fakta om Bioenergi Priser, tilgang på flis i Norge
Flis, billig

11 Bioolje Hovedutfordringen - Transport og levering (viskøs) lagertank med oppvarming. Bioolje går ut på dato. Anlegg med ulik robusthet for biooljekvalitet. Utslipp, Nox Behov for robuste brennere: Syrefast stål og spesielle pakninger Flere filtreringstrinn Sotvaskeanlegg Forvarming av oljen Dokumentasjonskrav: Fornybarandel for produktet Sporbarhet til råstoff og produksjon Bioolje er olje utvunnet fra planter eller dyr. Det er bl.a. olje fra treforedling og dyrefett eller rapsolje og palmeolje

12 Varmepumper Sjøvann Spillvarme industri Spillvarme kloakk
På mindre anlegg, - Bergvarme - Jordvarme - Luft til vann

13 Olje Lettolje Rimelig investering Høy driftssikkerhet
Enkelt å plassere (for eksempel kontainer) Nye kjeler «kun vanndamp» som utslipp Beste løsning for reservekjel Undervisningsbygg: Eier og drifter alle skolebygg i Oslo Ca. 1,3 millioner m2 177 skoler Det skal bygges nye elevplasser frem til 2022 Oljefyring som grunnlast fases ut i løpet av 2011 All bruk av fossilt brensel skal være avsluttes i løpet av 2013 -Belegg i røkrørskjel viser behov for kortere vedlikeholdsintervall ved bruk av biofyringsolje. Pris biofyringsolje: - 5 – 10%/l i forhold til fossilt brensel. Leveringssikkerhet fra leverandører. Levering av fyringsolje og tjeneste i forbindelse med liner i oljetank har i perioder gitt bekymring. Det er registrert avvik i forbindelse med kvalitet på biofyringsolje i prøveperiode. Utslipp (> Nox utslipp). Nox utslipp noe høyere enn forutsatt. Knyttes til N innhold i brensel.

14 Gass Naturgass Biogass Rimelig investering
Mer miljøvennlig og rimeligere en olje Biogass Miljøvennlig løsning Tilgjengelighet en utfordring Kostbar og krevende konvertering (Hvorfor?) Umoden leveringsløsning (Hvorfor?) Vanskelig markedssituasjon for brensel 1 anlegg ferdigstilt (Hva slags? CHP?) Meget bra miljøløsning Enkel drift Pris er veldig avhengig av hvor du er i landet

15 Solvarme Nøkkeltall fra AEV’s anlegg på Lillestrøm:
Tomteareal ca m2 Solfangerareal m2 Maks effekt 7 MW Antall solfangerpanel 915 Helningsvinkel 41grader Forventet produksjon 4 GWh/år Totalbudsjett 30 millioner NOK Enovastøtte 50% Akershus Energi Varme startet opp Norges første fjernvarmetilknyttede solvarmeanlegg på Lillestrøm i november 2012. Anlegget er dimensjonert for å dekke effektbehovet i fv-anlegget om sommeren, mens bio-kjelen er ute av drift for vedlikehold. Solvarme erstatter derfor varmeproduksjon basert på el/olje. Opplysningene om anlegget gir følgende: Maksimal spesifikk effekt: 546 W/m2 solfangerareal. Forventet spesifikk årsproduksjon: 312 kWh/m2 solfangerareal.

16 Dypgeotermisk energi ? Høye investeringskostnader Grunnlast
Fortsatt usikker teknologi Temperatur Ressursen i Norge Norge er et kaldt land også med tanke på geotermisk energi, med temperaturgradienter mellom 10 og 30 K/km nedover i grunnen. Målinger Norges geologiske undersøkelse, NGU, har utført i opp til 1000 meters dype hull, antyder at temperaturen de fleste steder i Norge er over 100 °C på fem kilometers dyp. Oslo-området har størst potensial fordi det her finnes bergarter (uran og thorium) som produserer varme. Her kan det være mulig å finne områder med en temperatur på 150 °C på tilsvarende dyp.

17 Fjernkjøling Frikjøling Mekanisk kjøling Sjøvann/ferskvann
Absorpsjonskjøling (90-120oC) Varmepumpe til oppvarming og kjøling Aktuelt når VP benyttes som grunnlastenhet Kjølemaskin kun for kjøling Mest aktuelt for spisslast kjølekapasitet Det er i økende grad blitt behov for kjøling. Dette kan skyldes bruk av store vindusflater i nybygg som slipper inn store mengder sollys eller også god isolasjon i bygninger med en del internvarme (typisk kjøpesentre). Dette medfører behov for kjøling som fjernvarmeleverandøren kan levere parallelt med fjernvarmen. Varme og kjøling kan dermed kombineres i ett system - varmen som produseres ved kjøleproduksjon benyttes i fjernvarmenettet gjennom en varmepumpe. Bruk av varmepumper og / eller kaldt vann fra en nærliggende fjord kan også gi gode kjøleløsninger. Fjernkjøling kan være med å redusere antall støyende kjøleanlegg på tak og i bakgårder, samtidig som varme kan gjenvinnes for bruk til oppvarming av tappevann og byggoppvarming. Byggeier får frigjort plass og sikres en stabil kjøleleveranse.

18 Etablerte Fjernekjøleanlegg i Norge
Fortum (Bærum og Fornebu) sjøvann+VP Lillestrøm - VP Stavanger (Lyse) 100% Frikjøling sjøvann Kristiansand (etablert i 2011) 100% frikjøling Hønefoss (1 -2 kunder?) Trondheim - Absorbasjonskjøling + sjø Det er i økende grad blitt behov for kjøling. Dette kan skyldes bruk av store vindusflater i nybygg som slipper inn store mengder sollys eller også god isolasjon i bygninger med en del internvarme (typisk kjøpesentre). Dette medfører behov for kjøling som fjernvarmeleverandøren kan levere parallelt med fjernvarmen. Varme og kjøling kan dermed kombineres i ett system - varmen som produseres ved kjøleproduksjon benyttes i fjernvarmenettet gjennom en varmepumpe. Bruk av varmepumper og / eller kaldt vann fra en nærliggende fjord kan også gi gode kjøleløsninger. Fjernkjøling kan være med å redusere antall støyende kjøleanlegg på tak og i bakgårder, samtidig som varme kan gjenvinnes for bruk til oppvarming av tappevann og byggoppvarming. Byggeier får frigjort plass og sikres en stabil kjøleleveranse.

19 Absorpsjonskjøling Statkraft varme: Nedre Elvehavn Kjølesentral med frikjøling fra Nidelva og absorpsjonskjøleanlegg Fjernkjøleanlegget startet opp med Nidelva som kjølekilde i oktober 2000 da Solsiden kjøpesenter åpnet. I juni 2001 ble førsteabsorpsjonskjølemaskinenpå1,5 MW kjøleeffekt installert. Etter hvert er flere bygninger er tilkopletfjernkjølenettet, og i 2003 ble kjølesentralen utvidet med ytterligere en absorpsjonskjølemaskinpå1,5 mW, samt to kompressorkjølemaskiner påtil sammen 1 MW. Samlet kjølekapasitet i kjølesentralen er således 4 MW. ØH: Hva er temperatur inn/ut av abs.varmepumpene, og tilhørende effektfaktor?

20 Myndighetskrav ifm prosjektering for energisentraler
Plan og bygningsloven. Norges vassdrags og energidirektorat - Forskift om beredskap i energiforsyningen med veiledning Direktoratet for Samfunnssikkerhet og Beredskap - Forskrift om trykkpåkjent utstyr Temaveiledning del 1- Anlegg under 110C Temaveiledning del 2- Anlegg over 110C (hettvann og damp) (Fjernvarmerør distribusjonsnett kundesentraler er et unntak) NS EN Metaliske Industrielle rørsystemer Forurensningsforskriften (klif) Forebyggendeforskriften Mfl. § 20-1 omhandler en rekke typer tiltak som krever søknad og tillatelse. Dette gjelder bl.a. tiltak «på eller i grunnen». Slike tiltak må ikke igangsettes uten at søknad på forhånd er sendt kommunen og at det deretter foreligger igangsettingstillatelse fra kommunen NS470 Sveiste stålkonstruksjoner - Regler for beregning og utførelse NS 3472 Prosjektering av stålkonstruksjoner - Beregnings- og konstruksjonsregler om meldeplikt for ildsteder, jf. § 2-4. Temaveiledning del 1- Anlegg under 110C Temaveiledning del 2- Anlegg over 110C (hettvann og damp) (Fjernvarmerør distribusjonnett kundesentraler er et unntak) Ettersyn av kjelanlegg Hensynet til kulturminner og kulturminner ved etablering av energi- og vassdragsanlegg. NVE veileder 2/04. Forskriftens kapittel 27 setter krav til utslippsgrenser for eksisterende og nye kjelanlegg mellom 1 og 50 MW, med melding til fylkesmannens miljøvernavdeling. Meldeplikt til fylkesmannen (FM) før oppstart, finnes eget skjema Krav til spredningsberegning / skorsteinshøydeberegning

21 Takk for oppmerksomheten!
Akkumulator tank i Reykjavik ØH: Bildet er vel ikke relevant eller? Hvor er dette tårnet og hvilken funskjon har det for FV? Kan heller vurdere et bilde av akk-tanken I Reykjavik..