24
Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 Projektforslag i henhold til var- meforsyningsloven FORS A/S 24. MAJ 2019

Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

Projektforslag for varmepumpe på

Bjergmarken Ren-seanlæg rev. 2

Projektforslag i henhold til var-

meforsyningsloven

FORS A/S

24. MAJ 2019

Page 2: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 06.05.2019 www.niras.dk

2

Indhold

1 Indledning 4

2 Opsummering 5

3 Ansvarlige for projektet 5

4 Forholdet til kommunal varmeplanlægning 5

5 Forhold til anden lovgivning mv. 6

6 Forsyningsområde og varmegrundlag 7

7 Produktionsform 8

7.1 Reference 9

7.2 Projekt 9

7.2.1 Varmepumpe 10

7.2.2 Fjernvarmeledning 12

8 Tidsplan for gennemførelse af projektet 15

9 Arealafståelser og servitutpålæg 16

10 Investeringsoverslag 16

11 Samfundsøkonomi 17

11.1 Følsomhedsanalyser 19

12 Selskabsøkonomi 20

13 Brugerøkonomi 22

14 Miljøeffekter 23

15 Konklusion 23

16 Liste over appendiks 24

Page 3: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 06.05.2019 www.niras.dk

3

Page 4: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

4

1 Indledning FORS A/S ansøger Roskilde Kommune om godkendelse af varmeforsynings-

projektet, som er beskrevet i dette projektforslag. Varmeforsyningsprojektet

omhandler etablering af en 8 MW varmepumpe på Renseanlægget Bjergmar-

ken i Roskilde, og en tilslutningsledning fra varmepumpen til fjernvarmenet-

tet.

Varmepumpen skal udnytte restvarmen i spildevandet til fjernvarmeproduk-

tion, og vil derfor bidrage til Roskilde Kommunes målsætning om at reducere

CO2 udledningen i varmeforsyningen ved at fortrænge varme leveret af VEKS.

Projektforslaget er udarbejdet i henhold til:

• Lov om Varmeforsyning (Lovbekendtgørelse 64 af 21. januar 2019)

• Projektbekendtgørelsen (Bekendtgørelse 1792 af 27. december 2018)

Figur 1.1: Bjergmarken rense-

anlæg I Roskilde

Projekt nr.: 10404953

Dokument nr.:

Version 1

Revision

Udarbejdet af CREC, LSN

Kontrolleret af NBA

Godkendt af CRI

Page 5: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

5

2 Opsummering I projektforslaget sammenlignes to scenarier:

• Reference: Fortsat forsyning med varme fra VEKS

• Projekt: 8 MW Varmepumpe, der fortrænger varme fra VEKS.

• Alternativ: 8 MW naturgasmotor, der fortrænger varme fra VEKS.

Beregninger i henhold til ”Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på

energi-området” viser, at projektet er samfundsøkonomisk fordelagtigt i for-

hold til referencen. Den samfundsøkonomiske fordel er beregnet til 93,4 mio.

kr., hvilket svarer til 28% af de samlede omkostninger ved projektet.

Selskabsøkonomisk er beregnet en positiv nutidsværdi for projektet på 135,4

mio. kr.

En beregning af brugerøkonomien viser, at projektet kan reducere varmepri-

sen for en gennemsnitlig forbruger med 385 kr. pr. år.

Projektet medfører en CO2 besparelse på 5.933 ton fordelt over den 20-årige

projektperiode.

3 Ansvarlige for projektet FORS Varme Roskilde A/S

Betonvej 12 4000 Roskilde CVR: 32 83 74 25 EAN: 579 000 19 02 155

er forslagsstiller og ansvarlig for etablering af varmepumpen og efterfølgende

drift heraf.

Kontaktperson: Lærke Ærenlund, Projektleder, FORS A/S, Tåstrup Møllevej 5,

4300 Holbæk, Tlf. 7020 2066

Ansvarlig direktør: Henrik Correll, Produktionsdirektør, FORS A/S, Betonvej

15, 4000 Roskilde, Tlf. 7020 2066

NIRAS bistår FORS med udarbejdelse af nærværende projektforslag.

Kontaktperson: Christian Risborg, Projektleder, NIRAS, Sortemosevej 19,

3450 Allerød, Tlf. 2888 5727.

Roskilde Kommune er ansvarlig myndighed og ansvarlig for eventuel god-

kendelse af projektet.

4 Forholdet til kommunal varmeplanlægning Roskilde Kommunes varmeplan er beskrevet i ”Strategisk Energiplan”, der

blev vedtaget i 2015. I planen fokuseres der på indsatser, som reducerer CO2

udledningen fra varme og elektricitet. Kommunens målsætning er at reducere

CO2 udledningen med 35% i perioden 2008 til 2020. En af de indsatser, som

kommunen vil arbejde for, er at ”Etablere vedvarende energianlæg til fjern-

varme produktion og el produktion” (Side 5, Strategisk Energiplan). Endvidere

Page 6: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

6

har det været et konkret projekt i 2016 at undersøge muligheden for at etab-

lere stor varmepumper i fjernvarmesystemet i Roskilde By (Side 11, Strate-

gisk Energiplan).

Dette projekt bidrager til et varmesystem baseret på vedvarende energikilder

og udnyttelse af overskudsvarme, og er derfor i god tråd med Roskilde Kom-

munes Energiplan og CO2 målsætning. Projektet vil medføre en reduktion i

CO2 udledning på 5.933 ton over den 20-årige projektperiode, hvilket er et bi-

drag til at kommunen kan opfylde CO2 målsætningen på 35 % reduktion.

Projektforslaget skal vurderes efter de fastsatte rammer i Projektbekendtgø-

relsen. Kravene til kommunens vurdering af projektforslaget findes i §26:

Forinden kommunalbestyrelsen kan meddele godkendelse, skal kommunalbestyrelsen foretage en energimæssig, samfundsøkonomisk og miljømæssig vurdering af projektet. Vurderingen skal ske på baggrund af

1) planlægningen efter kapitel 2, 2) de bestemmelser, der er fastsat i kapitel 3, 3) de samfundsøkonomiske analyser, der er nævnt i 23, stk. 1, nr. 10, og 4) de bemærkninger, der er modtaget efter § 25. Stk. 2. Kommunalbestyrelsen skal ved vurderingen påse, at projektet ud fra en kon-

kret vurdering er det samfundsøkonomisk mest fordelagtige projekt, jf. dog § 10, stk. 2, og § 17, stk. 5-7.

Stk. 3. Forudsætter projektet anvendelse af de regler, der er nævnt i § 6, stk. 3, og § 7 i lov om varmeforsyning, skal kommunalbestyrelsen vurdere reglernes anvendelse i for-hold til projektets økonomi og opfyldelsen af energipolitiske målsætninger m.v.

Det er således en nødvendig forudsætning for godkendelsen, at der kan påvi-

ses en samfundsøkonomisk fordel. Da Roskilde er at centralt kraftvarmeom-

råde er det ligeledes en forudsætning at der opnås dispensation fra kraftvar-

mekravet for nye produktionsenheder. Da varmepumper ses som en del af

den grønne omstilling, er der praksis for at Energistyrelsen giver sådanne di-

spensationer, især når projektet godkendt af VEKS.

Godkendelse af projektforslaget vil ikke medføre en ændring af fjernvarmens

områdeafgrænsning, idet projektet ikke indeholder konvertering af kunder fra

andre forsyningsformer til fjernvarme.

5 Forhold til anden lovgivning mv. Projektområdet er omfattet af følgende to lokalplaner:

• Lokalplan nr. 268, vedtaget i Roskilde Byråd september 1991.

• Lokalplan nr. 100, vedtaget i Roskilde Byråd februar 1980.

Lokalplan 268 indeholder følgende krav for bebyggelse på renseanlæggets

område, som er relevante for projektet:

• Støjkrav på maks. 50 dB i dagtimerne i de omkringliggende støjfølsomme

områder.

• Støjkrav på maks. 45 dB i aftentimerne i de omkringliggende støjfølsomme

områder.

• Støjkrav på maks. 40 dB i nattetimerne i de omkringliggende støjfølsomme

områder.

• Al bebyggelse skal holde en afstand på mindst 15 m til områdets afgræns-

ning.

Page 7: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

7

Projektet indrettes så bygværker og maskineri overholder disse krav.

Der ses ikke at være andre forhold i de to lokalplaner, som kan være til hin-

dring for projektet.

Der vil ikke være forhold relateret til Luftvejledningen, idet der ikke vil være

emissioner eller lugt fra processen.

6 Forsyningsområde og varmegrundlag Varmepumpen skal producere varme til Roskildes fjernvarmenet, som i dag

hovedsageligt forsynes af varme fra VEKS. Fjernvarmenettet er opdelt i seks

hydraulisk uafhængige zoner, hvor Bjergmarken ligger i ”HC-net”, som udgør

den centrale del af nettet. ”HC-net” havde i 2018 et varmebehov på 221.438

MWh.

Nettet forsyner primært etage- og parcelboliger, men også storforbrugere,

blandt andet Skt. Hans Hospital og renseanlæggets bygninger. Temperaturen

i nettet ligger på mellem 69 grader om sommeren og 89 grader om vinteren.

Nærværende projektforslag omfatter ikke tilslutning af nye fjernvarmekunder,

men udelukkende en ændring i produktionsformen for den nuværende forsy-

ning.

Tilslutningsledningen for varmepumpen har et varmetab, hvilket medfører et

forøget varmebehov i projektet i forhold til den nuværende forsyning. Varme-

tabet er estimeret til 162 MWh/år vha. LOGSTORs varmetabsberegner1 – se

Figur 6.1.

Figur 6.1: Varmetabsberegning

Projektet vil medføre, at temperaturen og derved også varmetabet, i hele net-

tet kan sænkes. Dette skyldes, at Bjergmarken selv og Skt. Hans Hospital

begge ligger yderst i nettet og har behov for en høj fjernvarmetemperatur.

1 http://calc.logstor.com/da/energitab/

Page 8: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

8

Når hovedvarmeveksleren (HC) mellem VEKS og FORS ikke længere skal for-

syne disse forbrugere, kan fremløbstemperaturen fra HC veksleren sænkes.

Det er ikke kvantificeret hvor meget temperaturen kan sænkes, og hvor me-

get dette vil reducere ledningstabet, men det vil medføre en yderligere var-

mebesparelse i tillæg til projektet. Skønsmæssigt vil en reduktion gennem-

snitstemperaturen i et fjernvarmesystem med 1 grad medføre en reduktion af

varmetabet med 2 %, hvilket for Roskildes vedkommende vil sige en bespa-

relser på 1,8 GWh/år per grad.

Det samlede varmegrundlag i hhv. projekt og reference er vist i Tabel 6.1.

Enhed Refe-rence

Projekt

Nuværende varmebehov, netto [MWh/år] 468.215 468.215

Varmetab tilslutningsledning [MWh/år] 0 162

Varmebehov i alt [MWh/år] 468.215 468.387

Varmeproduktion på varmepumpe [MWh/år] 0 64.120

Varmelevering fra VEKS [MWh] 468.215 404.267

7 Produktionsform Dette afsnit beskriver produktionsformen i henholdsvis referencen og projek-

tet.

I nærværende projektforslag regnes der ikke på et alternativ til varmepum-

pen, hvilket ifølge ”Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområ-

det”, skal tydeligt begrundes.

En alternativ produktionsform kunne være en luft-vand varmepumpe, som

benytter udeluft i stedet for spildevandet. FORS kunne i teorien etablere et

sådant anlæg i stedet, men det vil dels kræve et stort areal til tørkølere (esti-

meret 300 m2 2), hvilket de fysiske forhold på renseanlægget ikke tillader.

Udeluften er gennemsnitligt koldere end spildevandet og derfor vil COP vær-

dien for en luft-vand varmepumpe og dermed den samfundsøkonomiske for-

del også være lavere. Manglende fysisk plads og lavere COP værdi gør, at en

luft-vand varmepumpe ikke vurderes at være et alternativ, som er relevant i

dette tilfælde.

Principielt kunne der også etableres en lokalkraftvarmeenhed baseret på bio-

masse og ORC teknologi på en anden lokalitet i Roskilde. I et tidligere studie

for Fors og HTF er det vurderet at varmeprisen for et sådan anlæg ville være

af størrelsesordenen 70 kr/GJ, hvilket er højere end den forventede varmepris

2 Thermofin Drycooler with Double Coil (V-System): 0,5 MW, 25 m2

Tabel 6.1: Varmegrundlag I

projekt og reference. Varme-

behovet er et gennemsnit af

årene 2016, 2017 og 2018.

Page 9: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

9

i projektet. Af denne grund er en alternativ kraftvarmeløsning ikke undersøgt

nærmere.

7.1 Reference Reference scenariet repræsenterer fortsat drift som hidtil. Det vil sige, at HC-

nettet modtager samme mængde varme fra VEKS som i dag. Varmen leveret

fra VEKS er produceret på en blanding af værker, og brændselssammensæt-

ningen er derfor en kombination af affald, biobrændsler, geotermi, gas, olie

og kul. EA har i forbindelse med beregning af den samfundsøkonomiske var-

mepris i hovedstadsområdet lavet en fremskrivning af den forventede brænd-

selssammensætning og produktionsform, se Figur 7.1. EA’s rapport er vedlagt

som Appendix 2.

Figur 7.1: Brændselssammen-

sætning i hovestadsområdets

fjernvarmenet i udvalgte år,

EA, 2018

7.2 Projekt I projekt scenariet suppleres varmen fra VEKS af varme fra en ny el-drevet

varmepumpe. Varmepumpen benytter varmen i renseanlæggets spildevand

inden spildevandet udledes til Roskilde fjord. Varmepumpen producerer en

fjernvarmemængde på 64.120 MWh pr. år og forbruger herved 19.520 MWh

elektricitet inkl. pumpeforbrug. Varmepumpen er beskrevet i detaljer i en

særskilt rapport, som er vedlagt i Appendix 1. Dette afsnit beskriver de over-

ordnede forhold for varmepumpen og tilslutningsledningen.

Figur 7.2 viser den del af varmebehovet i HC-nettet, som varmepumpen skal

dække. Det bemærkes at der er seks uger om sommeren hvor varmepumpen

ikke leverer varme. Dette er en forudsætning, som er givet af VEKS og som

skyldes, at varmebehovet i denne periode kan dækkes udelukkende af varme

fra affaldsforbrændingerne. Varmepumpen kan stort set køre fuld last i resten

af året, da varmeafsætningen i nettet sjældent falder under 8 MW.

Page 10: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

10

Figur 7.2: Varmebehovet i HC

net og varmeproduktionen i

projektet.

7.2.1 Filtreringssystem

Spildevandet føres igennem et filtreringsystem, hvor mængden af faststoffer redu-

ceres med ca. 40% ned til en maximal størrelse på 100 micron. Filtreringsystemet

reducerer desuden fosfor indholdet i spildevandet, hvilket samlet set vil give en re-

ducering af fosfor indhold på udledt spildevand til Roskilde fjord med ca. 50%.

Det filtrerede spildevand opsamles herefter i en tank (sump), der etableres på

Bjergmarken, som en del af projektet. Spildevandet pumpes fra sumpen til 3 sepa-

rate varmevekslere, som hver overfører varmen til mellemkredsen. Det nedkølede

spildevand, ledes herefter tilbage til udløbsbygningen og mixes sammen med eksi-

sterende spildevand, før det ledes ud til Roskilde fjord.

7.2.2 Varmepumpe

Varmepumpeløsningen er samlet på 8 MW varme med et overordnet design

som skitseret på Figur 7.3.. Mellemkredsene forsyner varmepumpernes for-

dampere med varme. På kondensator siden opvarmer varmepumperne fjern-

varmevandet fra retur temperatur (43-62°C) til fremløbstemperatur (69-

89°C).

Page 11: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

11

Figur 7.3: Overordnet koncept

for varmepumpe

Der er indhentet et konkret tilbud på netop denne opstilling fra SVEDAN, som

lover COP (Coefficient Of Performance) værdierne, der er vist i Tabel 7.1. Til-

buddet er vedlagt i bilag 3. Ud fra antal fuldlasttimer og EER (Energy Effici-

ency Ratio) værdierne (COP inkl. motortab), er beregnet en samlet SEER (Se-

asonal EER) på 3,5.

Drifts-punkt

Fuld-lastti-mer

T_frem /T_re-tur

Varme effekt

Varme-mængde

COP EER

[kW] [MWh] [-]

1 1 89/62 7,1 7 3,0 2,7

2 720 80/45 7,8 5.626 3,3 3,1

3 2.489 76/43 8,0 19.880 3,5 3,2

4 2.489 71/42 8,6 21.498 3,9 3,6

5 1.814 69/43 9,4 17.109 4,2 3,9

TOTAL 7.513 64.120 3,5

Varmepumpen installeres i den tidligere slamtørringsbygning, som ikke er i

brug – markeret på Figur 7.4.

Tabel 7.1: Beregning af SCOP

ud fra garantiværdier for SVE-

DAN varmepumpe. Forskellen

på EER og COP er indregning

af tab i el motor.

Page 12: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

12

Figur 7.4: Bjergmarken rense-

anlæg og varmepumpens pla-

cering.

I tillæg til varmepumpens el forbrug, vil de nye pumper (til spildevand, glycol

og fjernvarme) medføre et øget elforbrug. Dette er beregnet til 1.157 MWh

pr. år. Vedligehold til varmepumpen er vurderet baseret på serviceaftalen for

et lignende projekt til 12 kr./MWh produceret varme.

Foruden indkøb af selve varmepumpen og renovering af bygningen, kræver

projektet indkøb af varmevekslere, pumper, filtre, rør, mm., etablering af

spildevandssump og ny transformerkapacitet. Dette er alt sammen beskrevet

i Appendix 1 og inkluderet i investeringsoverslaget i afsnit 10.

7.2.3 Fjernvarmeledning

Tilslutningsledningen er dimensioneret til at kunne levere 8 MW ved en (dår-

lig) afkøling på 20 grader. Dimensioneringskravet er baseret på afkølingsdata

fra nærliggende storforbrugere.

Den første del af traceen går primært gennem ubefæstede stier i kommunalt

ejet jord i et kolonihaveområde. Der er ikke behov for at forstyrre de enkelte

parceller i kolonihaven. Den anden del af traceet går langs med cykelsti på

Låddenhøjvej. Figur 7.5 viser traceet og de berørte matrikler. Det samme kort

er vedlagt i appendix 5 i større størrelse. Figur 7.6 viser billeder fra ruten.

Der har været undersøgt flere alternative tracéføringer, både langs Boserup

vej til et punkt ved Skt. Hans, og en løsning med afsætning til flere af de min-

dre ledninger i området. Alternativerne blev enten dyrere eller resulterede i

mindre kapacitet.

Page 13: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

13

Figur 7.5: Berørte matrikler

Page 14: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

14

Figur 7.6: Stisystem til første

del af fjernvarmetracé samt cy-

kelsti på Låddenhøjvej

7.3 Alternativ Varmepumpen etableres i et decentralt kraftvarme område og derfor er alternati-

vet til varmepumpen at der i stedet installeres en kraftvarme enhed. NIRAS har i

forbindelse med en nylig analyse af omkostningsfordeling ved samproduktion af

fjernvarme3 konstateret at en naturgasmotor er det samfundsøkonomisk mest for-

delagtige alternativ til kraftvarmeproduktion i den aktuelle størrelse. Derfor er det

3 http://forsyningstilsynet.dk/fileadmin/Filer/0_-_Nyt_site/VARME/Artikler_og_analyser/2018-10_-_Ny_regulering/Rapportering_-_Samproduktion_endelig.pdf

Page 15: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

15

mest relevante alternativ, at der opstilles en naturgasmotor på Bjergmarken. Mo-

torens varme effekt skal være 8,3 MW for at kunne levere samme mængde varme

over året som varmepumpen. Tabel 7.2 viser beregningsforudsætningerne for al-

ternativet.

Kilde

Varmeproduktion 64.120 MWh/år Som varme-pumpen

El virkningsgrad 44%

Energistyrel-sens Teknologi-katalog

Varmevirkningsgrad 54%

El kapacitet 6,7 MW

Varme kapacitet 8,3 MJ/s

Naturgasforbrug pr. år 10,8 mio. nm3

Fuldlasttimer pr. år 7752 t

Hele året und-

tagen 6 uger

Fast D&V omkostninger 10.000 Euro/MW(el)/år

Energistyrel-sens Teknologi-katalog Variable D&V omkostninger

5,4 Euro/MWh (el)

Investeringsomkostninger 1,0 Mio. Euro pr. MW (el)

8 Tidsplan for gennemførelse af projektet Projektforslaget indsendes til Roskilde kommune i april 2019. Herefter forven-

tes projektforslaget sendt i høring i juni 2019.

Projektet udbydes som en totalentreprise. Det endelige projekt bliver derfor

først detaljeret af hovedentreprenøren efter kontrahering. Byggetilladelse og

eventuelle efterfølgende godkendelser indhentes af totalentrepenøren.

Varmepumpen forventes at være etableret og færdig indkørt september 2020

– altså klar til varmeåret 2020/2021. Indtil da forventes følgende tidsplan:

• April 2019: Forundersøgelser, VVM-anmeldelse og projektforslag

• Maj-Juni 2019: Projektering og udbud

• Juli 2019: Prækvalifikation af totalentreprenører.

• August-November 2019: Udbud og kontrahering

• November 2019 – Juni 2020: Bygge- og anlægsperiode

• Juli-August 2020: Indkøring og test

• September 2020: Færdigt og indkørt anlæg

Tabel 7.2: Beregningsforud-

sætninger for alternativet –

naturgasmotor

Page 16: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

16

9 Arealafståelser og servitutpålæg Der forventes ikke at være behov for arealafståelse eller servitutpålæg, idet

varmepumpen etableres på FORS grund og de nye ledninger placeres i offent-

ligt arealer.

10 Investeringsoverslag

10.1 Projekt Projektet har de investeringsomkostninger, som ses af Tabel 10.1. Disse byg-

ger på konkrete tilbud og priser, bygge overslag, og erfaringspriser. Prisen for

fjernvarmeledningen er kalkuleret ud fra FORS’ erfaringspriser. Se appendix 1

for nærmere detaljer.

Post Omkostning [kr.]

Kilde

Arbejdspladsforhold 400.000 Erfaringsværdi

Bygningsarbejder 820.000 Overslag

Varmepumpeanlæg 18.900.000 Tilbudspris

Mellemkreds-veksler 3.310.000 Tilbudspris

Spildevandssump + tilslutning 2.640.000 Overslag

CIP anlæg 500.000 Erfaringsværdi

In-line filter system 1.850.000 Erfaringsværdi

Interne rørsystemer 1.580.000 Overslag

SRO 400.000 Erfaringsværdi

Transformer og øvrigt el-arbejde 9.840.000 Tilbudspris

Ventilationsanlæg 470.000 Tilbudspris

Øvrigt anlægsarbejde 500.000 Overslag

Pumper (interne + fjernvarme) 1.650.000 Tilbudspris

Fjernvarmeledning og tilslutninger 6.980.000 FORS’ Erfarings-

værdi

Rådgiverydelser 2.500.000 Overslag

Uforudsete udgifter - 10 % 5.230.000

Total 57.570.000

10.2 Alternativ Alternativets omkostninger ses i Tabel 10.2

Tabel 10.1: Investeringsover-

slag for projektet.

Tabel 10.2: Investering-

soverslag for alternativet

Page 17: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

17

Post Omkostning [kr.] Kilde

Naturgasmotor 8,3 MJ/S

50.100.000 Energistyrelsens Tekno-logikatalog

Fjernvarmeledning 6.980.000 FORS’ erfaringsværdi

Fjernvarmepumper 1.180.000 Overslag

Rådgiverydelser 2.500.000 Overslag

Uforudsete udgifter - 10 %

6.088.000

Total 66.973.000

11 Samfundsøkonomi Til de samfundsøkonomiske beregninger er der anvendt ”Forudsætninger for

samfundsøkonomiske analyser på energiområdet”, Energistyrelsen oktober

2018 (revideret 20. november 2018)5, hvorfra der bl.a. indgår forudsætninger

om:

• Inflationsantagelser

• Brændselspriser

• Elpriser

• Emissionskoefficienter

• Prissætning af emissioner

I projektet producerer varmepumpen fra 2021-2039 64.120 MWh varme om

året. Derudover er der fra 2021 og frem et ledningstab på 162 MWh varme

om året i ledningen fra varmepumpen på Bjergmarken Renseanlæg og ind til

FORS’ hovedledningsnet. Dette varmetab dækkes i projektet af varme fra

VEKS. I referencen leveres de 64.120 MWh varme om året som hidtil alene af

VEKS.

Det antages endvidere i beregningerne, at varmepumpen installeres i år

2020, og at den producerer varme fra oktober det år, hvilket betyder at var-

mepumpen når at producere 17.664 MWh varme i de tre sidste måneder af

2020. Det resterende varmebehov op til 64.120 MWh varme om året dækkes i

dette år af varme fra VEKS. Varmetabet i 2020 samt elforbruget for pumperne

ud over varmepumpen er tilsvarende en forholdsmæssig andel i 2020.

Til de forskellige investeringsomkostninger er der tilknyttet forskellige leveti-

der. Dette er indregnet i de samfundsøkonomiske beregninger ved at beregne

5 https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Analyser/samfundsoekonomiske_beregningsforudsaet-

ninger_for_energipriser_og_emissioner_endelig2_justeret_gastabel_og_tekst.pdf

Page 18: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

18

årlige annuiteter for investeringerne. De tekniske levetider er opsummeret i

Tabel 11.1.

Anvendte tekniske levetider (år)

Fjernvarmeledning og tilslutninger 40

Pumper, vekslere, CIP og ventilationsan-læg

10

Varmepumpe, øvrige dele 25

Fra investeringsoverslaget for projektet er fratrukket et tilskud på 350

kr./MWh sparet energi i 2021. Tilskuddet beløber sig samlet set til 15.610.000

kr. Dette er i overensstemmelse med afsnit 3.2.8 om energibesparelser i ”For-

udsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet”, Energisty-

relsen oktober 2018. Tilskudsbeløbet er verificeret ved forespørgsler til mulige

købere af indberetningsretten til energibesparelsen (tilskudsgivere).

Projektets nutidsværdi beregnes for en 20-årig periode fra 2020-2039 baseret

på en diskonteringsrate på 4% i henhold til Finansministeriets vejledninger og

der regnes i faste 2019-priser. Der er regnet i samfundsøkonomiske priser,

hvilket betyder, at der er tillagt en nettoafgiftsfaktor på 32,5% til de opgjorte

faste priser.

De samfundsøkonomiske resultater for henholdsvis reference, projekt og al-

ternativ er vist i Tabel 11.2:

Samfundsøkono-misk resultat, 1.000 kr.

Reference - Fortsat VEKS alene

Projektforslag - Varmepumpe og VEKS

Alternativ - na-turgasmotor

Kapitalomkostnin-ger m. nettoafgifts-faktor

- 50.308 76.777

Elsalg m. nettoaf-giftsfaktor

-280.328

Brændselsomkost-ninger m. nettoaf-

giftsfaktor

328.262 184.003 502.148

Miljøomkostninger u. nettoafgiftsfaktor

3.447 903 11.140

CO2-ækv-omost-ninger m. nettoaf-giftsfaktor

4.582 665 80.017

Tabel 11.1: Anvendte tekni-

ske levetider

Tabel 11.2: Resultat af sam-

fundsøkonomiske beregnin-

ger, opgjort i 1.000 kr.

Page 19: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

19

Samfundsøkono-misk resultat, 1.000 kr.

Reference - Fortsat VEKS alene

Projektforslag - Varmepumpe og VEKS

Alternativ - na-

turgasmotor

D&V m. nettoaf-giftsfaktor

- 13.145

44.950

Afgiftsforvridnings-effekt

-164 -6.340

-36.684

I alt 336.127 242.684

398.020

Forskel ifht. refe-rence

-93.443

+61.893

-28%

+18%

Det ses af tabellen, at projektscenariet er det samfundsøkonomisk mest ren-

table, med en samfundsøkonomisk fordel på 93,4 millioner kr. Dette svarer til

en projektfordel på 28% sammenlignet med referencescenariet, altså er om-

kostningerne i projektet 28% lavere end i referencen.

Alternativet har en samfundsøkonomisk ulempe i forhold til reference scena-

riet, der udgør 61,9 mio. kr. svarende til 18%.

Detaljerede beregninger fremgår af appendix 4.

11.1 Følsomhedsanalyser Der er udarbejdet følsomhedsanalyser for følgende kritiske parametre i hhv.

projektet og referencen:

• Diskonteringsrente +/- 1%-point

• Investering +/- 20%

• Brændselspriser +/-20%

• Drift og vedligehold +/- 20%

• COP +/- 20%

• Bortfald af energisparetilskud

Resultatet af følsomhedsanalyserne vises i Tabel 11.3. Det ses at projektet er

det samfundsøkonomiske billigste projekt, for alle de undersøgte følsomheder,

hvilket viser at projektets samfundsøkonomi er robust.

Page 20: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

20

(1.000 kr.) Reference - Fortsat VEKS alene

Projektforslag - Varmepumpe og VEKS

Alternativ - gasmotor

Basis 336.127

242.684

398.020

Diskonteringsrente 3% 371.061 259.942 431.317

Diskonteringsrente 5% 305.717 227.607 369.206

Investering +20% 336.127 256.882 412.741

Investering -20% 336.127 228.486 383.298

Brændselspriser +20% 401.779 279.485 498.449

Brændselspriser -20% 270.475 205.883 297.590

Drift og vedligehold

+20% 336.127 245.313 407.010

Drift og vedligehold -20%

336.127 240.055 389.030

COP +20% 336.127 215.693 398.020

COP -20% 336.127 283.170 398.020

Bortfald af ener-gisparetilskud

336.127 263.367 398.020

12 Selskabsøkonomi Den selskabsøkonomiske beregning er opgjort for en 20-årig periode fra 2020

til 2039 baseret på en real kalkulationsrente på 2%. Dette svarer til ca. 3,5%

i markedsrente. Priserne er opgjort ekskl. moms.

I den selskabsøkonomiske beregning indgår de omkostninger, som FORS har i

forbindelse med projektet, herunder investering i varmepumpe mv., brænd-

selskøb (el), drift og vedligeholdelsesomkostninger og afgifter.

På indtægtssiden indgår de besparelser FORS opnår på såvel det faste bidrag

til VEKS som puljeprisen, der uden varmepumpen skulle betales til VEKS.

Tabel 12.1 viser de selskabsøkonomiske omkostninger og indtægter summe-

ret op over en 20-årig periode. Beregningen viser at selskabsøkonomien er

positiv, med en besparelse på næsten 140 millioner kroner set over den 20-

årige periode.

Tabel 11.3: Resultat af føl-

somhedsanalyser, opgjort I

1.000 kr.

Page 21: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

21

Selskabsøkonomi for projektet

Besparelser Nutidsværdi i 1.000 kr.

Besparelse på fast bidrag til VEKS 61.621

Besparelse på variable omkostninger ift. fortsat forsyning fra VEKS

312.787

Omkostninger

Forventede omkostninger til lån (annuitetslån, fast rente) -46.117

El til varmepumpe og pumper -84.705

Afgift, El, varmepumper -78.584

Afgift, El, proces -7.139

D&V, Varmepumpe, inkl. stigning fra 2030 -17.705

Reinvestering efter 10 år -4.767

Samlet selskabsøkonomi 135.391

Selskabsøkonomi for alternativet

Besparelser Nutidsværdi i 1.000 kr.

Besparelse på fast bidrag til VEKS 61.621

Besparelse på variable omkostninger ift. fortsat forsyning fra VEKS

312.759

Elsalg 257.838

Omkostninger

Forventede omkostninger til lån (an-nuitetslån, fast rente) -74.200

Tabel 12.1: Selskabsøkonomi-

ske omkostninger og bespa-

relser ved projektet

Tabel 12.2:

Selskabsøkonomiske omkost-

ninger og besparelser ved al-

ternativet

Page 22: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

22

Selskabsøkonomi for alternativet

Brændsels- og el omkostninger -464.293

Samlede afgifter -444.606

D&V, Naturgasmotor -41.085

Samlet selskabsøkonomi -391.967

Detaljerede beregninger kan ses i appendix 4.

13 Brugerøkonomi Brugerøkonomien er beregnet som de forventede årlige omkostninger for et

standard parcelhus på 130m2 i Roskilde med et varmebehov på 18,1 MWh/år.

Brugerøkonomien er beregnet for såvel projektet som referencen.

I projektscenariet er det antaget at den samlede selskabsøkonomiske netto-

besparelse ved installation af varmepumpen overføres til alle FORS’ fjernvar-

mekunder i form af en reduktion af deres betalte variable bidrag/MWh. Et

gennemsnit af FORS’ solgte varmemængder for de seneste tre år (2015,

2016, 2017) på 381.691 MWh anvendes i beregningen. Priserne er opgjort

inkl. moms.

Resultatet af de brugerøkonomiske beregninger for år 2021 vises i Tabel 13.1.

År 2021 er det første år, hvor varmepumpen er i drift hele året, og FORS’

fjernvarmeforbrugere dermed opnår den fulde besparelse. Det ses at bruger-

økonomien i 2021 er bedst i varmepumpescenariet.

Kr./bo-

lig/år (inkl.

moms)

Projekt (Fjern-

varme)

Reference

(Individuelle varme-

pumper)

Alternativ Projektfordel (reference -

projekt)

Parcel-

huse (130 m2), ekskl. moms

12.813 13.198 14.352 385

Parcel-huse (130 m2), inkl.

moms

10.251 10.558 11.481 308

Tabel 13.1: Brugerøkonomi for projekt og reference, inkl.

moms

Page 23: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

23

Detaljerede beregninger kan ses af appendix 4.

14 Miljøeffekter I Tabel 14.1 er miljøemissioner for projektscenariet (varmepumpe) og refe-

rencescenariet opgjort som en sum for den anskuede 20-årige periode. Pro-

jektet medfører en reduktion i CO2 udledning på 5.933 tons.

I opgørelserne indgår miljøemissionerne forbundet med den forbrugte el, idet

det bemærkes at CO2 udledninger fra el ikke er direkte prissat i de samfunds-

økonomiske beregninger jf. Energistyrelsens samfundsøkonomiske bereg-

ningsforudsætninger, men indregnet i den samfundsøkonomiske elpris.

Emissioner for VEKS varme er baseret på VEKS udmeldte emissioner for mar-

ginal produktion i VEKS området, se appendix 2. Selvom disse er beregnet for

en udvidelse af produktionen hos VEKS, anses de også som en brugbar indi-

kator for en marginal reduktion af leveringen fra VEKS.

Miljøemissioner Reference Projekt Alternativ

CO2+CO2-ækv.-emissioner Ton 30.151 24.218 487.738

SO2-emissioner Kg 9.404 16.398 4.805

NOX-emissioner Kg 292.883 57.652 1.124.050

PM2,5-emissioner Kg 15.641 730 1.783

Ovenstående emissioner er medtaget i den samfundsøkonomiske beregning.

Det fremgår således deraf, at projektet uanset at det har de højeste emissio-

ner af SO2, er det samfundsøkonomisk mest fordelagtige.

15 Konklusion På baggrund af de i nærværende projektforslag udførte beregninger kan det

konkluderes, at der er en samfundsøkonomisk fordel ved projektscenariet

(varmepumpe) på 93,4 mio. kroner sammenlignet med fortsat forsyning af

varme fra VEKS alene. Dette svarer til en projektfordel på 28% i forhold til re-

ferencen. Følsomhedsanalyser på eksempelvis investeringsomkostninger til

varmepumper (-20%) og brændselspriserne (-20%) viser at projektfordelen

er robust.

Projektet er også robust overfor en eventuel forsinkelse, som medfører at der

ikke kan opnås energisparetilskud, idet projektforden i dette tilfælde vil være

72,7 mio kr., eller 22% i forhold til referencen.

Vedtagelse af projektforslaget vil således være i overensstemmelse med Var-

meforsyningslovens formål om at fremme den mest samfundsøkonomiske an-

vendelse af energi til bygningers opvarmning og forsyning med varmt vand.

Tabel 14.1: Miljøeffekter over

en 20-årig periode ved pro-

jektet, referencen og alterna-

tivet.

Page 24: Projektforslag for varmepumpe på Bjergmarken Ren- seanlæg rev. 2 · Figur 1.1: Bjergmarken rense-anlæg I Roskilde Projekt nr.: 10404953 Dokument nr.: Version 1 Revision Udarbejdet

FORS A/S 24. maj 2019 www.niras.dk

24

Begrundet i dette, anbefales Roskilde Kommune således at vedtage dette pro-

jektforslag, der indebærer, at FORS etablerer en varmepumpe på udløbet fra

Bjergmarken Renseanlæg.

Fors har haft flere dialoger med VEKS, som en vigtig interessent i dette, og

som vil miste salg af varme ved gennemførsel af dette projekt. VEKS er fuldt

orienteret omkring projektet og ser positivt på projektet og værdien for sam-

fundet.

16 Liste over appendices

Appendix 1: Skitseprojekt

Appendix 2: Samfundsøkonomiske varmepriser i hovedstadsområdet, EA,

2018

Appendix 3: Tilbud på 8 MW varmepumpe

Appendix 4: Samfundsøkonomiske beregninger, Selskabsøkonomiske bereg-

ninger og Brugerøkonomiske beregninger

Appendix 5: Matrikelkort over fjernvarmetracé