Energibane 6: Spildvarme til varme

 

Spildvarme fra industri

I 2010 udgav Energistyrelsen en rapport om potentialet ved at udnytte overskudvarme fra industrien i Danmark. Man så på 70 større danske industrivirksomheder og vurderede, at de tilsammen havde et spildvarme-potentiale til at opvarme, hvad der svarer til 46.000 danske husstande.

Udover de 70 virksomheder fra Energistyrelsens rapport, vurderes det, at der et stort potentiale fra andre mindre og mellemstore virksomheder. Et potentiale, som formentlig er i mindst samme størrelsesorden.

Den opsamlede spildvarme kan enten genbruges i virksomheden eller sendes ud på fjernvarmenettet. Når fremløbstemperaturen med tiden bliver sænket fra ca. 60-80 grader til minimum 50 grader, vil endnu mere spildvarme kunne opsamles i industrien.

Alene i Europa skønner eksperter, at der med kendt teknologi vil kunne opsamles spildvarme i industrien i et omfang, der svarer til varmeforbruget i op til 50 mill. husstande.

Mere information her.

x
 

Spildvarme fra kraftvarme

Når der produceres strøm på en generator, bliver typisk mindre end 50 % af energien til strøm. Resten går til spilde som varme. Af samme grund producerer vi i Danmark langt den største del af vores strøm på kraftvarmeværker, hvor spildvarme fra elproduktionen opsamles til brug i fjernvarmenettet. I 2014 blev 52,2 % af den danske elproduktion produceret på kraftvarmeværker.

Kun få lande i Europa producerer el i samproduktion med varme. I følge det internationale forskningsnetværk 4DH genererer el-produktionen i Europas kraftværker spildvarme i et omfang, der svarer til al den varme, der bruges til opvarmning af alle bygninger i Europa!

En udbygning af fjernvarmenet i Europas byer er nøglen til at udnytte de store mængder af spildvarme. I øjeblikket er kun 13 % af europæernes husstande på fjernvarme.

Læs mere om spildvarme fra et konkret kraftvarmeværk her.

x
 

Spildvarme fra termisk forgasning

I termisk forgasning indføres biomasse i en iltfattig reaktor med en temperatur på ca. 700 grader. I processen udvikles gas.  De høje temperaturer, som processen kræver, giver mulighed for at udvinde spildvarme i store mængder. Spildvarmen kan overføres til fjernvarmenettet eller bruges decentralt.

Termisk forgasning findes endnu kun få steder i Danmark, men i takt med, at forgasset biomasse i stigende grad skal erstatte fossile brændsler i el- og varmeproduktionen, vil termisk forgasning blive mere og mere udbredt.

I Danmark findes i 2015 tre større forgasningsanlæg i drift: Harboøre Fjernvarme, Skive Fjernvarme og Biosynergi i Hillerød.

Flere demonstrationsprojekter med termisk forgasning er i gang. Det forventes ifølge Energinet.dk ikke, at udbredelsen af forgasningsanlæg i Danmark bliver særlig stor før efter 2020.

Mere information her.

x
 

Spildvarme fra hydrogenering

I hydrogeneringen opgraderes og konverteres biogas til metan. Processen kræver høj varme, hvorfor der kan opsamles spildvarme, som kan overføres til fjernvarmenettet.

Eftersom store mængder af biogas forventes at blive konverteret til brug i transportsektoren, vil der fra denne proces kunne opsamles store mængder af spildvarme. En spildvarme, der skal være med til at erstatte nedgangen i varmeproduktionen fra kraftvarmeværkerne, som følge af især øgede mængder af vindenergi.

x
 

Spildvarme fra elektrolyse

Et stort antal elektrolyseanlæg, og dermed store mængder af brint, er en forudsætning for et energisystem på 100 % vedvarende energisystem. Derfor vurderer eksperter, at vi fra 2020 og frem vil se en gradvis udbygning med produktion af brint gennem elektrolyse. 

Højtemperatur–elektrolyse vil især blive en mulighed i Danmark i forbindelse med udbygningen af vindkraften. Når der er overskud af el fra vindmøller, kan strømmen bruges til at producere hydrogen, som enten anvendes til transport eller lagres.

Alt afhængig af hvilken form for elektrolyse, der bliver brugt, vil konverteringen af overskudsel til brint kunne generere overskudsvarme i større eller mindre mængder. Hvis elektrolysen sker med såkaldt højtemperatur-elektrolyse, foregår processen med temperaturer på mellem 750 - 1000 grader. Processen vil derfor kunne give store mængder af spildvarme.

Overskudsvarme fra processen kan overføres til fjernvarmenettet.

Mere information her.

x
 

Fjernvarmenettet

Lokale fjernvarmesystemer kommer til at spille en nøglerolle i forbindelse med opsamling og distribution af overskudsvarme fra industri- og energiproduktion.

Varmen fra spildvarme og mange forskellige former for energikonverteringer i det vedvarende energisystem vil ikke udelukkende kunne genbruges på den enkelte lokalitet. Der er ofte tale om så store mængder af varme, at varmen skal nyttiggøres uden for virksomheden. Her er den lokale fjernvarmes fintmaskede net af rør en oplagt løsning til at behandle og sikre afsætning af den opsamlede varme til forbrug.

I 2015 fandtes der ca. 430 fjernvarmeforsyninger i Danmark og 60.000 km fjernvarmerør. 1.671.000 husstande var koblet på fjernvarmen, hvilket svarer til 64 % af alle danske husstande. Tilsvarende er kun 13 % af Europas husstande koblet på et fjernvarmenet.

Mere information her.

x
 

Varme fra spildvarme

Varme fra spildvarme vil i det vedvarende energisystem erstatte en del af den varme, som i dag opsamles i forbindelse med elproduktion på kraftvarmeværkerne.

Størstedelen af vores varmeforsyning i det vedvarende energisystem vil primært komme fra varmepumper, som er drevet af vindenergi - og i mindre grad sol og bølger.

Transformationen vil ske over mange år. Fjernvarmesystemerne rundt om i landet vil spille en nøglerolle i distributionen og nyttiggørelsen af den opsamlede spildvarme.

x

Klik på ikonerne og få mere information.

 

Et moderne samfund leder hver dag store mængder af spildvarme ud i den blå luft eller havet til ingen verdens nytte. Denne spildvarme kan udnyttes. For selvom energi er billig, så er det stadig langt billigere at spare én kW energi end at producere én. Derfor er det godt for både økonomien og miljøet at opsamle spildvarme og nyttiggøre den til forbrug.

Et veludbygget fjernvarmenet er nøglen til at opsamle og distribuere de store mængder af spildvarme. 64 % af de danske husstande var i 2015 tilsluttet et fjernvarmenet, tilsvarende var kun 13 % af de europæiske husstande.

 

Industriproduktion

Spildvarme genereres i forbindelse med industri- og energiproduktion. Det internationale forskningscenter 4DH har opgjort, at der i Europa med kendt teknologi vil kunne opsamles industrispildvarme i et omfang, der svarer til varmeforbruget i op til 50 mill. husstande.

Aalborg er et godt eksempel på opsamling og brug af industrispildvarme i Danmark. 20 % af byens varmeforbrug leveres som spildvarme fra cementfabrikken Aalborg Portland. Andre eksempler er Kommunekemi i Nyborg og et raffinaderi i Fredericia.

Spildvarme i Danmark vil også kunne opsamles ud fra "mange bække små gør stor å" princippet. Her tænkes f.eks. på kølediske i forretninger og lignende. Spildvarmen kan her via en varmeveksler overføres til forbrugsvarme i den pågældende forretning. Varme, der ikke bruges i forretningen, kan overføres til fjernvarmenettet.

For at udnytte spildvarme bedst muligt, vil der blive etableret varmelagre i fremtiden - f.eks. ved fjernvarmeværker eller kraftvarmeanlæg. Nogle af disse varmelagre vil være så store, at de kan lagre spildvarme fra f.eks. efterår til brug om vinteren, hvor forbruget er større.

 

Kraftvarme

Mange af de anlæg, der producerer el og varme i Danmark er kraftvarmeanlæg - altså anlæg, der udnytter den varme, der opstår i forbindelse med elproduktionen. I modsætning til Danmark så er kraftvarme ikke særlig udbredt Europa. Derfor genererer el-produktionen i Europas kraftværker i følge 4DH forskningscentret spildvarme i et omfang, der svarer til al den varme, der bruges til opvarmning af alle bygninger i Europa i dag!

Potentialet er med andre ord stort.

 

Omstillingen

I takt med omstillingen til det vedvarende energisystem og den øgede mængde vindenergi, vil kraftvarmeproduktionen i Danmark blive minimeret. Det betyder, at vi i højere grad vil få varme leveret fra primært varmepumper, der hovedsagelig er drevet af vindenergi og el fra spildvarme.

Til erstatning for spildvarmen fra den reducerede produktion på kraftvarmeværkerne, vil vi på sigt i Danmark opsamle store mængder af spildvarme fra termisk forgasning, elektrolyse og hydrogenering. Disse tre teknologier arbejder alle med processer, som kræver høj varme.

 

Mere information:

Fra spildvarme til grøn fjernvarme