250 likes | 364 Views
Spetsvärme för villavärmepumpar. eff-Sys-dagen 04.03.2004 Gunnar Bröms Vattenfall Utveckling AB. Syfte och mål med projektet.
E N D
Spetsvärme för villavärmepumpar • eff-Sys-dagen 04.03.2004 • Gunnar Bröms • Vattenfall Utveckling AB
Syfte och mål med projektet • Syftet med projektet är att undersöka ekonomi och teknik för att i vattenburna värmepumpsystem för främst småhus åstadkomma spetsvärmeproduktion med alternativa lösningar till elpatron. • Det ingår också att i projektet se på vilka konsekvenser detta får på elsystemet avseende dimensionering och topplastproduktion. • Målet med projektet är att studera olika lösningar och ställa dessa i relation till befintlig ekonomi och teknik med beaktande av en eventuellt framtida effektprissättning för elen.
Förväntade resultat • Projektet förväntas identifiera ekonomiskt och tekniskt intressanta systemlösningar,- jämfört med dagens lösningar. Vid dagens prisnivå på energi, samt vid ett högre pris på toppeffekt. • Projektet skall även visa hur elsystemet,- produktion respektive distribution, påverkas av värmepumpar med olika typer av spetsvärme.
BAKGRUND OCH MOTIV FÖR PROJEKTET • Värmepumpar har under senare år i en ökande omfattning ersatt olje- och elpannor i småhus. • Värmepumparna använder huvudsakligen el till spets- och reservvärme. • Detta leder till ett förändrat uttagsmönster för el, där toppeffekten blir hög i relation till elanvändningen.
Effektmarknad • Den Svenska/Nordiska elmarknaden har förändrats i riktning mot att bli mera effektdimensionerad. • Diskussioner och försök kring effektprissättning pågår. • Kan en framtida prissättning av toppeffekt för el öka intresset och motiven för att utveckla alternativa lösningar till elpatron för spetsvärme till värmepumpar.
PROJEKTETS OMFATTNING • Sammanställning av tidigare erfarenheter. • Alternativa lösningar. • Analys av teknik och ekonomi. • Analys av elsystemkonsekvenser
Tidigare erfarenheter av alternativa lösningar • Oljekasset • Peakheater
Alternativa lösningar. • Gas • Gasol • Pellets • Ved • Olja • Energilager • Heltäckande värmepump
Ekonomi och teknik. • Förutsättningar: • En villa med ett värmebehov av 30.000 kWh. • Dagens priser på energi • Ett pris på spetslasten (el) som är dubbelt så högt som dagens. • En markvärmepump med en effekttäckning av 50 % rep. 65 %.
Analys av elsystemkonsekvenser • Områden med elvärme och områden med huvudsakligen annan uppvärmning. • I elvärmda områden finns inga tekniska nätproblem • I övriga områden har inte identifierats några stora nätproblem. • - Byte av transformator • - Ledningsdimensionering i några få områden
Utnyttjande tid h/år Kr/MWh 1 300 000 2 150 000 10 30 000 100 3600 1000 800 2000 480 Kostnaden för att täcka effekttoppar med ny produktion
Försäljning av värmepumpar • I Sverige säljs i dagsläget nästan 45.000 st värmepumpar, enligt nedanstående fördelning • ·Markvärmepumpar 30.000 st • ·Frånluftvärmepumpar 11.000 st • ·Uteluftvärmepumpar 4.000 st
Spetslastbehovi hus med värmepumpar • ·Markvärmepumpar 30.000 st 10 kW • ·Frånluftvärmepumpar 11.000 st 6 kW • ·Uteluftvärmepumpar 4.000 st 10 KW • Detta ger följande • Markvärmepumpar(65%)3,5 kW * 30000= 105 MW • Uteluftvärmepumpar 10 kW * 4000 = 40 MW • Frånluftvärmepumpar 4 kW* 11000 = 44 MW • Summa = 189 MW
Avgränsningar • I rapporten behandlas huvudsakligen värmepumpar som nyttjar någon form av markvärme eller frånluft. • Uteluftvärmepumpar bedöms som ett komplement till befintlig värmeproduktion.
Elpriser • Rörlig del av elpriset är 84 öre/kWh. • Nätpriset = 14 öre/kWh • Elpriset = 70 öre/kWh
Energipriser • Ved 20 öre/kWh. • Olja 86 öre/kWh. • Naturgas 65 öre/kWh • Gasol 1 - 2 kr/kWh. • Pellets 47 öre/kWh. • EL 87 öre/kWh • Heltäckande VP 29 öre/kWh
30000 25000 El (VP) 20000 Energikostnad (kr/år) 15000 10000 5000 0 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% Energitäckningsgrad för värmepump Markvärmepump med bef. spetsvärme. Hushållsel Abonnemang Ved - spets Olja - spets Elpatron - spets Elpatron 2 X elpris
Investeringsutrymme vid dagens energipriser, -6 år payoff 40000 35000 (6 år pay-off) 30000 25000 20000 Investeringsutrymme 15000 10000 5000 0 70% 75% 80% 85% 90% 95% Energitäckningsgrad för värmepump Gas - Normalt elpris Pellets - Normalt elpris VP-100%
Invest.utrymme vid dagens energipriser. VP med 90 % energitäckningsgrad. • Energislag Invest. utrymme • 1) 2) • Pellets 6 kkr 10 kkr • Ved 10 kkr 17 kkr • 100 % VP 10 kkr 17 kkr • Payoff 6 år • Annuitet 10 år
90000 80000 (6 år pay-off) 70000 60000 50000 40000 30000 Investeringsutrymme 20000 10000 0 70% 80% 90% Energitäckningsgrad för värmepump Gas - Inv.utrymme (dubbelt elpris) Pellets - Inv.utrymme (dubbelt elpris) Gasol Inv.utrymme (dubbelt elpris) VP-100% Olja Inv.utrymme (dubbelt elpris) Ved Inv.utrymme (dubbelt elpris) Investeringsutrymme för spetsvärme vid fördubblat pris på spetsel
Invest.utrymme vid dubbelt elpris för spetsel.VP med 90% energitäckning. • Energislag Invest. utrymme • 1) 2) • Naturgas 12 kkr 20 kkr • Gasol 7 kkr 11,5 kkr • Olja 15 kkr 25 kkr • Pellets 21 kkr 35 kkr • Ved 26 kkr 43,5 kkr • 100 % VP 20,5 kkr 35 kkr • Payoff 6 år • Payoff 10 år
Känslighetsanalys Investeringsutrymme vi 30 MWh+- 5 MWh. 40000 35000 100 % Värmepump 35 MWh 30000 30 MWh 25000 25 MWh Pellets 20000 Investeringsutrymme (6 år pay-off) 15000 10000 Naturgas 5000 0 70% 75% 80% 85% 90% 95% Täckningsgrad för värmepump
Investeringsutrymme för frånluft-värmepumpar vid dagens energipriser 20000 18000 (6 år pay-off) 16000 14000 12000 10000 Investeringsutrymme 8000 6000 4000 2000 0 65% Energitäckningsgrad för värmepump Gas - Normalt elpris Pellets - Normalt elpris
Investeringsutrymme för frånluft-värmepumpar vid dubbelt elspetspris.