Elektrificering og sektorkobling opnår CO2 mål hos FlexHeat i Nordhavn

8. maj 2019

København har vedtaget et ambitiøst mål om at blive CO2-neutral inden 2025 og her spiller fjernvarme en vigtig rolle. FlexHeats anlæg i Københavns Nordhavn, der leverer krydstogtskibe med fjernvarme, viser hvor langt du kan nå med elektrificering og sektorkobling. Den udsender 315 færre tons CO2 årligt sammenlignet med LPG, som er et gas-baseret alternativ.

Fjernvarme baseret på grundvand

HOFOR fjernvarme i Københavns Nordhavn-distrikt blev etableret i 2018 som et demonstrationsprojekt i EnergyLab Nordhavn, der også leverer tre krydstogtskibe og det nærliggende UNICEF-lager. FlexHeat-fabrikken omfatter en varmepumpe baseret på grundvand, der hentes fra en 150 m dyb brønd. Saltvandet på 10,5°C vand pumpes gennem en varmeveksler med ammoniak som kølemiddel. Temperaturen hæves i to trin via to kompressorer, og i en varmeveksler overføres varmen fra ammoniak til fjernvarmen, som derefter fører ind i en opbevaringstank og pumpes ud til forbrugerne ved de tre krydstogtskibsterminaler og UNICEF-bygningen. Alt i alt har FlexHeat-anlægget en varmekapacitet på 1 MW.

FlexHeat skematisk diagram, Wiebke Meesenburg, DTU Mekanik

4 MWh virtuelt batteri

Én måde at skabe fleksibilitet på i strømforbruget er via sektorkobling, hvor overskydende elektricitet opbevares i andre energisystemer. I fjernvarmeforsyningen kan varmepumper med termisk opbevaring bruge strøm, når der er rigeligt og derfor billigt; og undgå at bruge det i perioder med maksimale belastninger i systemet, for eksempel sent på eftermiddagen, når de fleste kommer hjem fra arbejde og tænder for lys og husholdningsapparater. HOFORs FlexHeat-projekt i Københavns Nordhavn er et glimrende eksempel på denne type sektorkobling. Opvarmningen af termisk energi består af 100 kubikmeter tank og svarer til et "virtuelt batteri" på 4 MWh.

Smart drift sikrer fleksibelt strømforbrug

FlexHeat-fabrikken kan fungere i seks forskellige tilstande. Intelligente skift mellem disse tilstande sikrer, at anlægget kører så effektivt og økonomisk som muligt i forhold til elpriserne og vejrudsigten. For eksempel, når vindmøller høster fuldt ud, er priserne lave, og FlexHeat-anlægget kan bidrage til en højere udnyttelseskoefficient for grøn energi.

Udfordringen er, at køb af elektricitet skal bestemmes en dag i forvejen, før markedet lukker.

Tore Gad Kjeld, Energy Planner hos HOFOR, forklarer: "Smart drift af anlægget er baseret på elpriser og en vejrprognose, hvor vi tager højde for strømforbruget historisk set under lignende vejrforhold. Sammen med de nuværende driftsdata indføres disse data i en algoritme, som hjælper os med at udarbejde en plan for næste dags brug af elektricitet. Maskinen lærer en smule hver gang, bliver smartere og smartere på grund af de data, vi giver til systemet. Denne type maskinindlæring vil gøre os endnu bedre i fremtiden ved driften af anlægget i henhold til gunstige elpriser. "

VLT® frekvensomformere letter hurtig respons

En elektrisk kedel, som reguleres af VLT® frekvensomformere, giver mulighed for en lille temperaturstigning, så anlægget hurtigt kan give varme til kunderne fra opbevaringstanken i perioder, hvor elpriserne er højest. "VLT® AQUA Drive frekvensomformere kan accelerere varmepumpen fra minimum til maksimal ydelse på få minutter, mens el-kedlen kan justeres opad på få sekunder," forklarer Tore Gad Kjeld, Energy Planner hos HOFOR.

Besparelser på elregninger og CO2-udledninger

Hvor meget CO2 kan HOFOR FlexHeat-anlægget i Nordhavn spare miljøet for? Tore Gad Kjeld vurderer, at besparelserne i dag er ca. 315 tons CO2 årligt, set i forhold til LPG-gaskedler, hvilket ville være det bedste fossile brændstofalternativ til fjernvarmeproduktion. Og i fremtiden, når eloptagelsen bliver 100% grøn, kan besparelserne potentielt nå op til 430 tons CO2 årligt.

VLT® AQUA Drive FC 202

Opdag hvordan VLT® AQUA Drive FC 202 styrer og beskytter alle typer pumper. Denne frekvensomformer er optimeret til vand- og spildevandsapplikationer og fås med integreret kaskade kontrol. 

Læs mere om VLT® AQUA Drive her