Smart Energy Green Cities projektet har analyseret brug af varmepumper i samspil med grundvandsvarme i form af såkaldte ATES anlæg kombineret med solenergiproduktion.
Projektbeskrivelse
Det lokale initiativ Avedøre Green City har etableret Danmarks første energifællesskab, med centrale aktører i lokalområdet - blandt andre Avedøre Fjernvarme og Hvidovre Kommune. Her er det lykkedes European Green Cities at få en ansøgning godkendt fra EU’s Elena program, som kan finansiere en stor del af de ekstra udgifter, der skal til, via et særligt lån fra EU’s Investeringsbank.
Smart Energy Green Cities projektet har derfor haft et særligt fokus på at udvikle og analysere eventuel brug af Smart Energy løsninger, der med fordel kan indgå her. Til Avedøre Landsby med ca. 90 boliger, er der i Smart Energy Green Cities projektet sket en udredning vedrørende mulighederne for at indpasse PVT solcelleanlæg, samtidigt med at der er regnet på et ATES grundvands varme system med 2 boringer, der leverer grundvandsvarme i kombination med varmepumper.
Her er der både analyseret på et system med et centralt varmepumpeanlæg samt et system med såkaldt ”kold” fjernvarme, der sendes rundt til boligerne i uisolerede prisbillige polyethylen plastrør, hvor individuelle varmepumper leverer den nødvendige opvarmning. Fordelen her er, at systemtabene bliver meget begrænsede.
Boligerne påregnes at have et årligt varmebehov på 18.000 kWh pr- bolig samt at have installeret vand til vand varmepumpe med en årlig effekt faktor på 4,0. Og som udgangspunkt satses der på at installere centralt placerede PVT-elementer, der kan bidrage med lokal vedvarende energi i form af både solstrøm og solvarme. Beregningerne viser at 1.519 m² PVT-elementer, svarende til 17 m² pr. bolig, på årsbasis kan bidrage med 50% af det årlige varmebehov, som ydes af varmepumperne. Solstrøms ydelsen pr. hus svarer til 2,4 kWp på basis af en samlet investering på 1,52 mio. kr. ved et centralt placeret anlæg til 2.000 kr. pr m². Samtidigt opnås på årsbasis en solstrøms ydelse på 228 MWh. ATES systemet udgøres af et enkelt boringspar med kold og varm boring til en samlet investering på 4 mio. kr. Udgifterne til varmepumpeanlæg vurderes at løbe op i 105.000 kr. pr. bolig, som med et påregnet offentligt tilskud på 25.000 kr. giver en netto udgift på 80.000 kr. pr. bolig, svarende til 7,2 mio. kr. for 90 boliger. Udgifter til rørføring og kabelarbejder forventes samtidigt at kunne klares for 40.000 kr. pr. bolig, svarende til i alt 3,6 mio. kr.
Beregningerne viser en samlet CO2 besparelse på 80% sammenlignet med en naturgas reference og med en tilbagebetalingstid på 11,9 år. Og til sammenligning vil en løsning uden PVT-elementer kunne udføres med en tilbagebetalingstid på 10,9 år, men her opnås så kun en 60% CO2 besparelse. Der er også regnet på en løsning, hvor PVT-elementerne kan bidrage med 80% af det årlige varmebehov, som dækkes af varmepumperne. Her er der brug for 2.430 m² PVT-elementer svarende til 27 m² pr. hus. Med en 3,9kWp solstrøms ydelse, hvor der samlet leveres 365 MWh solstrøm om året, svarende til 4.050 kWh pr. bolig. Samlet PVT investering er her 3,89 mio. kr. Det årlige elforbrug til varmepumper er her 4.500 kWh pr. bolig. Og den samlede investering er 18,7 mio. kr. Og der opnås her en simpel tilbagebetalingstid på 13,5 år. Og en 92% CO2 besparelse. Hvis der regnes med at hver bolig skal bidrage med 20.000 kr., så skal der her finansieres 193.222 kr. pr. bolig f.eks. af et energifællesskab baseret a.m.b.a. med kommunegaranterede lån.
Den nævnte løsning kan være et generelt fornuftigt bud på en fremtids orienteret energi løsning til landsbyer. Og på hjemmesiden www.carbonzerocities.dk kan der under ”Downloads” hentes et beregningsprogram fra Enopsol for denne type løsninger.
Organisering
Projektet er udført som del af EUDP-projektet Smart Energy Green Cities og analysearbejdet er dels udført af specialistfirmaet Enopsol der har udført 40 ATES anlæg forskellige steder i Danmark, blandt andet Til Københavns Lufthavn, og af Solarplan der har gennemført en række byggerier i Danmark med bygnings indpassede solceller.
Vurdering og beskrivelse af bæredygtighed
Der opnås betydelige CO2 besparelser sammenlignet med en almindelig varmeløsning.
Erfaring
Der er lavet et projektforslag til Avedøre Landsby som det er muligt at gå videre med i praksis i relation til planer for omlægning af energiforsyningen.