Dansk Gasteknisk Center a/s • Dr. Neergaards Vej 5B • 2970 Hørsholm • Tlf. 2016 9600 • www.dgc.dk • dgc@dgc.dk

Gas og vedvarende energi FAU GI/DGC-demonstration (strategiforløb 2009-2015) Projektrapport Januar 2016

Gas og vedvarende energi FAU GI/DGC-demonstration (strategiforløb 2009-2015)

Karsten V. Frederiksen

Dansk Gasteknisk Center Hørsholm 2016

Titel : Gas og vedvarende energi – FAU GI/DGC-demonstrations (strategiforløb 2009-2015)

Rapportkategori : Projektrapport

Forfatter : Karsten V. Frederiksen

Dato : 29-01-2016

Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s

Filnummer : 735-18 h:\735\18 gas i samspil med ve - forberedelse\18 resultat af fau-gi strategi2009-2015\gas_ve_2009-2015rap_final.docx

Projektnavn : Gas i samspil med VE

ISBN : 978-87-7795-393-4

DGC-rapport 1

Indholdsfortegnelse Side

1 Forord ........................................................................................................................................... 2

2 Indledning .................................................................................................................................... 3

2.1 Baggrund ................................................................................................................................ 3

2.2 Formål .................................................................................................................................... 3

2.3 Gennemførelse ....................................................................................................................... 3

3 Resumé og konklusion ................................................................................................................. 4

4 Aktiviteter og resultater ............................................................................................................... 6

4.1 Gaskedel og elvarmepumpe ................................................................................................... 6

4.1.1 Anlægsbeskrivelse ................................................................................................... 6

4.1.2 Opsummering af erfaringer ..................................................................................... 7

4.2 Gasfyret adsorptionsvarmepumpe ....................................................................................... 10

4.2.1 Anlægsbeskrivelse ................................................................................................. 10

4.2.2 Opsummering af erfaringer ................................................................................... 11

4.3 Gasfyret absorptionsvarmepumpe ....................................................................................... 12

4.3.1 Anlægsbeskrivelse ................................................................................................. 12

4.3.2 Opsummering af erfaringer med gasfyrede absorptionsvarmepumper ................. 14

4.4 Gaskedel og solvarme .......................................................................................................... 18

4.4.1 Anlægsbeskrivelse ................................................................................................. 18

4.4.2 Opsummering af erfaringer med gaskedler i kombination med solvarme ............ 18

4.5 Minikraftvarme .................................................................................................................... 20

4.5.1 Anlægsbeskrivelse ................................................................................................. 20

4.5.2 Opsummering af erfaringer med minikraftvarme ................................................. 21

5 Sammenfatning og perspektiver ................................................................................................ 22

Referencer ..................................................................................................................................... 25

DGC-rapport 2

1 Forord I perioden 2009-2015 er der gennemført en række DGC-projekter med spe-cielt fokus på demonstration af nye innovative gasløsninger, der bygger bro mellem forsyningsanlæg baseret på gas og vedvarende energi. Det er ek-sempelvis en gaskedel kombineret med elvarmepumpe eller solvarme, gas-fyrede varmepumper og minikraftvarme. De fleste af disse projekter har været forankret i gasselskabernes FAU GI under rammeprojektet 735-18 ”Gas i samspil med VE” og er gennemført af DGC i tæt samarbejde med produktleverandørerne. Dvs. produktleverandø-rerne har haft ansvaret for at finde anlægsværter, dimensionere, installere, idriftsætte og servicere anlæggene. DGC har haft ansvaret for at måle og dokumentere anlæggenes driftsmæssige egenskaber. I det følgende gives en opsummering af aktiviteter og resultater. Hertil kommer en sammenfatning og perspektivering i forhold til fremtidige akti-viteter på området gas i kombination med vedvarende energi.

DGC-rapport 3

2 Indledning 2.1 Baggrund

Udviklingen inden for energisektoren tilbage i 2009 medførte, at der var et øget fokus på effektiv energiudnyttelse og på gasanvendelse i samspil med vedvarende energi (VE). I disse år var der også kommet fart i forskning og udvikling inden for sol-energi, gasvarmepumper, kombineret systemer med gas og elvarme og mi-nikraftvarme. Set i det lys var der behov for en opdatering af vidensniveau og systematise-ring af viden om de nye typer anlæg. Hertil kom et behov for en bedre for-ståelse af anlæggenes virkemåde samt demonstration af løsninger, der fun-gerer i praksis. 2.2 Formål

Ideen med rammeprojektet var at gennemføre en række delprojekter, hvor der i sammenhæng indgår videnopbygning om anlægsmuligheder, måling, udførelse, installation, drift og vedligehold af disse anlæg. Der skulle etableres en række demonstrationsanlæg, hvor succeskriteriet var, at anlæggene kunne køre i praksis, og at vi fik brugbare resultater. Der blev lagt vægt på ekstern finansiering og engagement i projektforløbet. 2.3 Gennemførelse

Undervejs i projektet har der således været en løbende dialog med produkt-leverandørerne. Med baggrund i oplæg fra dem blev der udarbejdet projekt-forslag, som blev behandlet og besluttet på styregruppemøder (afholdt efter behov) inden igangsættelse af projekterne. Følgende har deltaget i styring af rammeprojektet: FAU GI-ansvarlig: Per Persson Energibranchen: Jørgen K. Nielsen DONG-ekspert: Aksel Hauge Pedersen DGC-projektleder: Karsten V. Frederiksen.

DGC-rapport 4

3 Resumé og konklusion I perioden 2009 og frem til nu (ultimo 2015) har FAU GI i tæt samarbejde med produktleverandørerne, andre tekniske eksperter og myndighederne gennemført 11 demonstrationsprojekter under rammestrategien ”Gas i sam-spil med VE”. Her har produktleverandørernes rolle været at installere og idriftsætte nye innovative gasløsninger hos kunder, hvor gas blev kombineret med VE-teknologi. DGC’s rolle har været at fastlægge anlæggenes driftsmæssige egenskaber ved måling, analyse og dokumentation. Hertil kommer, at DGC har været koordinator og formidler af resultaterne. Arbejdet har konkret resulteret i, at det er blevet påvist, at følgende nye tek-nologier nu er markedsmodne og har et potentiale med økonomisk fordel for slutbrugerne og samfundet.

- Gaskedler kombineret med elvarmepumpe (høj prioritering) - Gasvarmepumpe rettet primært mod mellemstore forbrugere - Minikraftvarme rettet primært mod blokvarmesegmentet.

Det er muligheden for samspil mellem gas- og elnettet, der gør disse kombi-nerede teknologier interessante for samfundet. Gassens infrastruktur har nemlig en temmelig stor lagerkapacitet, som kan balancere energisystemet ved produktion af mere strøm ved sol og vind. Hertil kommer, at disse gas-teknologier kan udnytte energien lige så effektivt som elvarmepumper. Gas i nettet gøres også grønnere i disse år ved opgradering og implemente-ring af biogas. Formidling af resultaterne fra demonstrationsprojekterne har også bidraget til, at bl.a. Energistyrelsen nu ønsker særligt fokus på løsninger, hvor gas kombineres med VE-energi. Der gennemføres ligeledes et nyt rammeprojekt: ”Implementering og syn-liggørelse af gas i samspil med VE-teknologi”. Dette projekt er forankret i gasselskabernes FAU GI.

DGC-rapport 5

Målet med det nye rammeprojekt er at koordinere og optimere en række delprojekter og værktøjer med fokus på at synliggøre de nye gasteknologier, hvor der indgår fortsat netværksopbygning mellem energiaktørerne og myn-dighederne, udvikling af hjælpeværktøjer og vidensformidling i form af kampagner målrettet installatører, energirådgivere og andre beslutningstage-re.

DGC-rapport 6

4 Aktiviteter og resultater Følgende anlægstyper har været i fokus i projektforløbet:

- Gaskedel i kombination med elvarmepumpe - Gasadsorptionsvarmepumper med solvarme - Gasabsorptionsvarmepumper med solvarme (indirekte/direkte) - Gaskedler kombineret med solvarme - Minkraftvarme.

I det følgende gives en kort anlægsbeskrivelse og en opsummering af erfa-ringerne med installation og drift af disse demonstrationsanlæg samt hen-visning til referencer for yderligere oplysninger. 4.1 Gaskedel og elvarmepumpe

4.1.1 Anlægsbeskrivelse

Hybridsystemer består af en gaskedel og ofte en lille luft-til-væske varme-pumpe. Enten findes de som et integreret produkt eller som to separate dele. For varmepumpen findes der flere mulige energikilder, fx jorden (brine-til-væske-varmepumpe) eller ventilationsudsugning. Gaskedlen er en standard kondenserende gaskedel, mens elvarmepumpen har en mindre kapacitet (fx 3 kW) i forhold til andre varmepumpeanlæg, der sælges som stand-alone. Det varme vand fremstilles således også af gaskedlen.

Figur 1 Typisk opbygning af kombinationsanlæg med gaskedel og elvarme-pumpe (gashybridvarmepumpe)

DGC-rapport 7

Der findes flere styringsstrategier for drift af disse kombinerede anlæg. Ge-nerelt skal varmepumpen være i drift ved mildt vejr (høj COP) og gaskedlen i drift i de kolde perioder, hvor varmepumpen har en lav COP og ikke kan dække hele varmebehovet. Se Figur 2.

Figur 2 Optimalt samspil mellem kedel- og varmepumpedrift

4.1.2 Opsummering af erfaringer

Stort set alle gaskedelleverandører på det danske marked har denne slags løsninger til villamarkedet, men indtil nu har kun Bosch, Vaillant og MHG har indgået i danske demonstrationsforløb med direkte DGC-deltagelse. For de større anlæg skal et Bosch/Buderus-demonstrationsanlæg fremhæves. På Figur 3 og Figur 4 ses installationen med MHG’s demonstrationsanlæg.

DGC-rapport 8

Figur 3 Demonstration af MHG varmepumpe (add-on) på en eksisterende gaskedelinstallation i Kastrup

Figur 4 MHG-installationen i Kastrup, varmepumpens udedel

Tabel 1 nedenfor viser en opsummering af gashybriddemonstrationsanlæg med erfaringer, kontakt og referencer for yderligere oplysninger.

DGC-rapport 9

Tabel 1 Opsummering af gashybridanlæg Producent/ opbygning

Anlægsvært Erfaringer Reference

MHG ThermiAir (add-on)

Jacob Appels Alle 98, 2770 Kastrup, 1-fam. bolig.

Fungerer fint med over 80 % i varmepumpe-andel af rumvarmebe-hovet. Tilfredsstillende energieffektivitet for kedlen og varmepum-pen.

DGC-projekt 739-01 /1/ og MHG-Danmark.

Vaillant geo-THERM (kom-plet anlæg)

Anders Zeeberg, Hvidovre, 1-fam. bolig.

Fungerer fint med tilfredsstillende energi-effektivitet for kedlen og varmepumpen. Det har dog været svært at opnå en varmepum-peandel af rumvarme-behovet på over 50 %.

DGC-projekt 739-22 /2/ og Vaillant Dan-mark.

Bosch Cerapur Aero, Viess-mann, Weis-haupt; MHG og Atlantic (bl.a. unitløsninger)

15 forskellige anlæg. Anlæggene fungerer fint. Sammenholdes COP-værdierne for de enkelte anlæg, er der en del variation.

DGC-projekt 739-45 /3/, INSERO og Teknologisk Institut.

Større Bosch/ Buderus-anlæg

Ribe: Nørrelundpar-ken, forsyning til 42 boliger.

Fungerer fint. Tilfreds-stillende COP for var-mepumpen, men med forbedringsmuligheder for samlet energieffek-tivitet.

DGC-projekt 741-37 /4/ og Star VVS.

Set i lyset af at hybridanlæggene består af to forsyningsenheder viser erfa-ringerne, at anlægsprisen en udfordring. Med henblik på at reducere anlægsprisen samtidig med at sikre samspil mel-lem el- og gasnettet blev der i 2014 igangsat et 2½ års udviklingsprojekt (Flexgas) med støtte fra Energistyrelsens EUDP-program. Projektet gen-nemføres i et samarbejde mellem virksomhederne Neas Energy, Insero, NeoGrid, MetroTherm og DGC. Målet for projektet er at afdække de tekniske og økonomiske muligheder ved eftermontering af en elpatron på en eksisterende gaskedelinstallation. Foreløbige resultater viser, at teknikken fungerer, men det er svært at finde en løsning/forretningsmodel, der er økonomisk interessant for slutbrugeren.

DGC-rapport 10

På Figur 5 ses testrig fra DGC’s laboratorium med kedel og elpatronløsning. Kontakt DGC for yderligere oplysninger.

Figur 5 DGC-testrig med gaskedel og elpatron (EUDP-Flexgas-projekt)

4.2 Gasfyret adsorptionsvarmepumpe

Adsorptionsvarmepumpen er baseret på materialet zeolit med dets specielle egenskaber, når det er henholdsvis tørt/vådt, og når det indgår i et kredsløb med varmetilførelse fra eksempelvis en gaskedel kan hente vedvarende energi fra jorden eller solen. Der findes endnu ingen af denne type anlæg i Danmark, men udenlandske anlæg omtales kort nedenfor. 4.2.1 Anlægsbeskrivelse

Vaillant ZeoTherm var det første europæiske produkt der er udviklet med henblik på anvendelse i boliger. Nærmere beskrivelse af teknikken findes i /5/. Anlægget leveres i en pakke med en varmtvandsbeholder og solfangere, se Figur 6. De tekniske data, som producenten opgiver, beskriver et standard-

DGC-rapport 11

pakkesystem med 1,16 m2 solfanger. Men systemet kan også bruges med andre opsætninger og op til 2,4 m2 solfanger i forskellige pakker. Varmt-vandsbeholderens volumen er 390 l. Solfangerne giver ikke alene energi til varmepumpen, men også til det varme brugsvand og til opvarmning på samme måde som en kombination med kedel og solfanger. Zeolit/vand-enheden kræver en kildetemperatur, der er højere end 2-3 °C. Hvis dette ikke kan opnås med sol, må gassen tages i brug.

Figur 6 Vaillant ZeoTherm-adsorptionsvarmepumpeløsning

4.2.2 Opsummering af erfaringer

Vaillant angiver en totalvirkningsgrad på 135 % (bestemt ved nedre brænd-værdi) for et 40/30 °C varmesystem og yderligere 10 % solenergibidrag, hvilket giver en totalvirkningsgrad for systemet på ca. 145 % (bestemt ved nedre brændværdi). Varmepumpen er modulerende i området 1,5-10 og 1,5-15 kW, alt efter model. Den maksimale fremløbstemperatur er 75 °C, mens den anbefalede maks. temperatur er 40 °C. Yderligere oplysninger ses i /5/ eller ved kontakt til Vaillant Danmark. DGC har ingen danske testerfaringer med anlægstypen. I Sverige er der et enkelt anlæg installeret, og i Tyskland er der en hel del. Producenten forsø-ger at styre implementeringen, så eventuelle driftsproblemer med anlægget løses i opstarten af markedsintroduktionen.

DGC-rapport 12

Det svenske anlæg er installeret af E.ON Sverige /6/ i et demonstrationshus i Malmø. De svenske erfaringer viser, at anlægget kræver passende afkø-lingskapacitet for det varmeanlæg, varmepumpen skal spille sammen med. Ifølge /5/ har man i Tyskland opnået testresultater på 113-122 % årsvirk-ningsgrad (bestemt ved nedre brændværdi) uden solbidrag og 133-144 % årsvirkningsgrad med solbidrag. 4.3 Gasfyret absorptionsvarmepumpe

En gasfyret absorptionsvarmepumpe er i princippet en traditionel eldreven varmepumpe, hvor kompressoren er erstattet af et lukket brinekredsløb, der drives/opvarmes med en gasbrænder. Resultatet er det samme som for el-varmepumpen, nemlig at anlægget herved kan hente og udnytte vedvarende energi fra bl.a. udeluft, jorden eller andre energikilder (fx spildvarme). Absorptionsvarmepumpen fra det italienske firma Robur er p.t. det eneste kommercielle produkt i denne kategori, hvor DGC samtidig har testerfarin-ger. I Danmark er produktleverandørerne af naturgasløsninger enten Milton Megatherm eller Bosch/Buderus. De understøtter også optimal dimensione-ring, installation, drift og service af disse. 4.3.1 Anlægsbeskrivelse

Robur har flere forskellige systemer med varmepumpe i kombination med solenergi. E3-serien har en ydelse på op til 40 kW pr. enhed /7/. Varmepum-pen fås både som en luft/vand- og som en jord/vand-model. Modellerne le-veres i integrerede pakker, og luft/vand-modellen, se Figur 7, er til udendørs installation. Fordamperen og ventilatoren ses tydeligt som den bagerste, sorte del på Figur 7.

DGC-rapport 13

Figur 7 Robur E3 luft/vand-gasabsorptionsvarmepumpe (placeres uden-dørs)

Varmepumpen kan installeres som én enhed eller i kaskadeinstallation. I kaskadeløsningen kan enhederne sættes sammen i grupper svarende til en ydelse på op til 200 kW. Varmepumpen installeres typisk med en bufferbe-holder; en spidslastkedel og en solfanger kan også indgå i installationen. Det er dog vigtigt, at anlæg dimensioneres og styres, så varmepumpeenhederne sikres lange driftsperioder med få start/stop. Figur 8 viser et skematisk diagram, hvor disse enheder indgår, og Figur 9 viser, hvornår varmeydelsen bør dækkes af henholdsvis varmepumpen og spidslastkedlen.

Figur 8 Eksempel på installation med gasvarmepumpe, solfangere, spids-lastkedel og akkumuleringstank

DGC-rapport 14

Figur 9 Rammer for dimensionering og drift af gasvarmepumpe og spids-lastkedel

4.3.2 Opsummering af erfaringer med gasfyrede absorptionsvar-mepumper

Siden det første demonstrationsanlæg i Avedøre for over 5 år siden er der gennemført en række testforløb, der alle viser stor driftspålidelighed. Disse forløb har også bekræftet, at dimensionering og indregulering af installatio-nen har stor betydning for varmeydelsen og energieffektiviteten.

Figur 10 Første demonstrationsanlæg (tagløsning– Avedøre ved Kbh.)

DGC-rapport 15

Tabel 2 nedenfor viser en opsummering af demonstrationsanlæg med erfa-ringer, kontakt og referencer for yderligere oplysninger.

Tabel 2 Demoanlæg med gasfyrede absorptionsvarmepumper Producent/Model/opbygning Opstillings-

sted Erfaringer Reference

2 stk. Robur luft-til-vand E3-varmepumpe i kaskade med supplerende gaskedel.

Multihus - Hvidovre kommune

Fungere fint, men undervejs har det været muligt at optimere og deremed sikre reduktion i antal start/stop.

Anlæg med bedste præstation mht. virkningsgrad. Ved nedre brændværdi og optimal drift er virkningsgraden over 140 %.

Artikel i Fagbladet Gas-teknik (nu GASenergi) /8/, DGC-projekt 739-95, HMN Naturgas v/Asger Lakmann Nielsen.

Robur jordvarmeanlæg: E3-varmepumpe (stand-alone), men med 2 varmtvandsbeholdere.

Udelukkende til rumopvarmning.

Museum - Gl. Holte-gaard

Undervejs er anlægget ændret mhp. bedre lagdeling i de to ak-kumuleringstanke.

DGC-projekt 736-63 /9/, HMN Naturgas v/Asger Lakmann Nielsen.

9 stk. Robur luft-til-vand E3-varmepumpe i kaskade med backup gaskedel.

Gartneri – Fyn

Anlægget er undervejs i forløbet forbedret ved bedre styring, så alle varmepumper og kedler star-ter på én gang ved varmekald.

DGC-projekt 739-62 /10/, INDUSTRIVARME v/Flemming Iversen.

Robur luft-til-vand E3-varmepumpe med supplerende gaskedel (systemløsning fra Robur).

Børnehave - Tønder kommune

Anlæggets energieffektivitet kan forbedres ved mere driftstid for varmepumpe og færre start/stop.

DGC-projekt 739-62 /10/, Tønder kommune v/Kim Lilliendahl Tygesen.

Robur luft-til-vand E3-varmepumpe med supplerende gaskedel.

Dagcenter - Limhamn ved Malmø

Mange start/stop af gasvarme-pumpen i starten, men undervejs er anlægget optimeret.

Der er udfordringer med afisning.

DGC-projekt 737-40 /11/, SGC v/Theo Blom (E.ON).

Robur luft-til-vand E3-gasvarmepumpe med supple-rende gaskedel og 20 m2 sol-fangere.

Omklæd-ningsbyg-ning - Aved-øre Stadion

Høj fremløbstemperatur pga. produktion af varmt brugsvand.

Første DGC-fieldtestanlæg.

DGC-projekt 733-72 /12/, HMN Naturgas v/Asger Lakmann Nielsen.

Robur luft-til-vand E3-varmepumpe (Bygas2) med supplerende gaskedel og 5,5 m2 solfangere.

Børnehave - Emdrup

Overdimensioneret gasvarme-pumpe, der bevirker mange star-ter og derfor lav virkningsgrad. HOFOR har her fået en del erfa-ringer med det praktiske under udførelse af installationen.

DGC-projekt 733-71 /13/, HOFOR v/Henrik Bjerre-gaard og Jørgen Jeppe-sen.

Som det fremgår ovenfor, er Roburs 40 kW gasvarmepumpeenhed nu en kendt og valideret teknologi under danske forhold. Sammen med Bosch og andre partnere har Robur for nyligt udviklet en 6-18 kW enhed til villakunder /14/. Udviklingen har været støttet af EU i et pro-

DGC-rapport 16

jekt (HEAT4U) og er gennemført 2011-2014, hvor DGC har haft mulighed for at følge med fra sidelinjen i DGC-projekt 735-43. Resultaterne blev præsenteret i november 2014, og disse viste, at gasvarme-pumpeteknologien har potentiale i villasegmentet, og at virkningsgraden forbliver høj, også selvom der kan være krav om høj temperatur for eksiste-rende varmeanlæg. Der er lavet afprøvninger på et laboratorium hos ”Politecnico di Milano" og "Fraunhofer ISE” med udgangspunkt i den europæiske standard for test (prEN12309) under TC299. Resultaterne viser god energieffektivitet også for høj vandtemperatur (55 °C). Optimering og udvikling forventes at give yderligere forbedringer i energieffektiviteten /15/. Ved en udetemperatur på 7 °C, fremløbstemperatur på 50 °C og en nominel belastning på 16,9 kW er der i laboratoriet målt en virkningsgrad på 153 %. Der er udført fieldtest ved forskellige klimaforhold i England, Polen, Frank-rig, Tyskland og Italien (se Figur 11). DGC har lavet aftale med Robur om at få en varmepumpepumpe til Danmark med henblik på demonstration (DGC-projekt 738-28). Et af de vigtigste resultater fra test og demonstration i de andre lande er, at designere og installatører skal have en passende uddannelse og træning. Ved klima med lav udetemperatur er det vigtigt at matche enhed og installa-tionskomponenter med bygningens belastning samt at sikre installationen mod frost i tilfælde af utilsigtet driftstop. Godt designede og installerede systemer har allerede vist pålidelig drift og har opnået at være 30 % mere energieffektive i forhold til kondenserende gaskedler. Bosch har i forlængelse af HEAT4U-projektet udviklet en Bosch-version af enheden (se Figur 12).

DGC-rapport 17

Figur 11 Demonstration af 18 kW enheden (Heat4U-projektet)

Figur 12 Bosch 18 kW gasvarmepumpe fra ISH-messen 2015

DGC-rapport 18

4.4 Gaskedel og solvarme

4.4.1 Anlægsbeskrivelse

Når gas og solvarme kombineres, består anlægget typisk af en gaskedel, solvarmeanlæg og én eller flere akkumuleringstanke. Solvarmedelen dimen-sioneres typisk til at dække 50-60 % af husets varmtvandsbehov. Alternativt kan den også dimensioneres til at dække en mindre eller større del af rum-varmebehovet. På Figur 13 nedenfor ses de to løsningstyper, begge vist med én fælles akkumuleringstank. Styringsstrategien for disse anlægstyper skal som udgangspunkt sikre, at varmebidraget fra solvarmeanlæg prioriteres, uden at det går ud over kom-forten. Stort set alle gaskedelleverandører på det danske marked har den slags løs-ninger.

Figur 13 Typisk opbygning af kombinationsanlæg med gaskedel og sol-varme.

4.4.2 Opsummering af erfaringer med gaskedler i kombination med solvarme

I forbindelse med strategiforløbet er der gennemført tre DGC-demon-strationsprojekter. Disse er udført i samarbejde med henholdsvis HS-Tarm og en anlægsvært på Sjælland (se Figur 14 og Figur 15); Max Weishaupt og en anlægsvært på Fyn og Nygas VVS på firmaets eget anlæg.

DGC-rapport 19

Figur 14 5 m2 brugsvandssolfanger på villa i Gundsømagle (Sjælland).

Figur 15 Gaskedelunit med indbygget akkumuleringstank (bryggers, Gund-sømagle).

Tabel 3 nedenfor viser en opsummering af måledata og erfaringer for kom-binationssystemer, hvor der indgår gaskedler i kombination med solvarme.

DGC-rapport 20

Tabel 3 Opsummering af erfaringer med sol/gas demoanlæg Producent/Model Anlægsvært Erfaringer Reference

HS-Tarm: Villagaske-delunit med solfanger til det varme brugs-vand.

Flemming Thomsen, Gundsømagle.

Fieldtesten har bekræftet, at sol/gasanlægget fungerer.

Solvarmebidraget på det aktuelle anlæg var meget lille og skyldes nok forbrugs-mønsteret.

DGC-projekt 735-29 /16/, HS-Tarm v/Lars Engelbrecht.

Max Weishaupt: Var-mecentral med sol-fanger og gaskedler ved klyngehusbebyg-gelse.

Fyns almen-nyttige Boligsel-skabs afdeling Syrenlunden.

Fieldtesten har bekræftet, at sol/gasanlægget fungerer med fin energieffektivitet.

DGC-projekt 735-30 /17/, Max Weishaupt v/Michael Egedal Sørensen, Carsten Cederqvist og Johnni Christiansen.

NygasVVS: Gasinstal-lation med 25 m2 sol-fanger og 3000 m3 akkumuleringstank.

Søren Heiberg fra Nygas (Kjel-lerup – Jylland).

Med baggrund i de udførte målinger og analyserne på dette sol-/gasanlæg med stor akkumuleringstank må det konstateres, at en meget lille andel af den producerede solenergi leveres videre fra akkumuleringstanken til var-me- og varmtvandsinstallati-onen.

DGC-projekt 735-31 /18/, Nygas v/Søren Heiberg.

DGC har også vurderet kombinationen af gaskedlen med sol/PV-celler. Konklusionen er, at økonomien i gas- og solvarmeanlæg endnu ikke er god nok /26/. 4.5 Minikraftvarme

4.5.1 Anlægsbeskrivelse

Minikraftvarmeanlæg producerer både strøm og varme. Såfremt produktio-nen af el og varme erstatter el og varme produceret ved anvendelse af kul og olie som brændstof, vil det betyde markant lavere CO2-udledning. Minikraftvarme (mini-KV) dækker over de anlæg, der er større end mikro-kraftvarme og mindre end de anlæg, der opstilles på fjernvarmeværker, gartnerier osv. Dette betyder i praksis, at sådanne enheder har en effekt i området 5 – 50 kWe. Minikraftvarme kan med fordel opstilles på institutioner (museer, skoler, plejehjem og lign), sportscentre, kontorbygninger, kommunale bygninger

DGC-rapport 21

osv. Anlæggene producerer - som alle øvrige kraftvarmeanlæg - både el og varme. Som afregnings- og tilkoblingsreglerne p.t. (august 2014) er, får man størst værdi af den producerede el ved at anvende den selv og undgå eksport til elnettet. 4.5.2 Opsummering af erfaringer med minikraftvarme

Der er i dag opstillet i alt ca. 100 sådanne anlæg i Danmark (2014). Området er i vækst, så flere kommer løbende til. Anlæggene lader sig gerne kombinere med varmepumper. Hermed får man et VE-forsyningselement ind, og man kan samtidig også påvirke elforbruget over døgnet til gavn for driften af mini-KV-enheden. Anlæggene kan, for-udsat fornuftig installation og drift, opnå kort tilbagebetalingstid, og de gi-ver markante årlige CO2-besparelser for varmecentralerne, hvor de er opstil-let. Rundforbihallen i demonstrationsprojekt I demonstrationsprojektet skal Rundforbihallens varmeudnyttelse, brænd-selsforbrug og spildvarme/VE andel følges over et års tid (2015) /19/. Andre relevante anlægsbeskrivelser DGC har i 2013/2014 besøgt forskellige danske mini-KV-anlæg og udarbej-det disse beskrivelser:

• Plejehjem - Pleje- og omsorgscenter ”Enggården”, Dragør /20/ • Højskole - Vallekilde Højskole, Hørve /21/ • Folkeskole, Sjælland - Hellebækskolen, Ålsgårde /22/ • Folkeskole, Jylland - Fynslundskolen, Jordrup, Kolding /23/ • Sportshal - Ulstrup Sportshal /24/.

Der er i tilknytning til anlægsbeskrivelserne også lavet den sammenfattende rapport "Innovative mini-KV-installationsmuligheder" /25/.

DGC-rapport 22

5 Sammenfatning og perspektiver I perioden 2009 og frem til nu (ultimo 2015) har FAU GI i tæt samarbejde med produktleverandørerne, andre tekniske eksperter og myndighederne gennemført 11 demonstrationsprojekter under rammestrategien ”Gas i sam-spil med VE”. Her har produktleverandørernes rolle været at installere og idriftsætte nye innovative gasløsninger hos kunder, hvor gas blev kombineret med VE-teknologi. DGC’s rolle har været at fastlægge anlæggenes driftsmæssige egenskaber ved måling, analyse og dokumentation. Hertil kommer, at DGC har været koordinator og formidler af resultaterne. Arbejdet har konkret resulteret i, at det er blevet påvist, at følgende nye tek-nologier nu er markedsmodne og har et potentiale med økonomisk fordel for slutbrugerne og samfundet.

• Hybridgaskedler med elvarmepumpe (høj prioritering) • Hybridgaskedler med solvarme (mindre prioritering pga. økonomi) • Gasvarmepumpe rettet primært mod mellemstore forbrugere • Minikraftvarme rettet primært mod blokvarmesegmentet.

Formidling af resultaterne i en række sammenhænge har også betydet, at Energistyrelsen nu ønsker særligt fokus på disse hybridløsninger, hvor gas kombineres med VE-energi. Nedenfor gives en status for aktiviteter og værktøjer (nuværende og nye), der i forhold til ovennævnte teknologier kan og bør bruges fremover. Hybridgaskedler og varmepumper

1. Nationalt hybriddemonstrationsprojekt (afsluttet ultimo 2015) 2. Demonstration af gaskedel og add on-elvarmepumpe (i gang p.t.) 3. Demonstration af gaskedelhybrid med avanceret styring (i gang p.t.) 4. Projekt "100 anlæg med gaskedel og elvarmepumpe i DK i 2016"

(påtænkes igangsat). 5. ERFA-gruppe med eksperter inden for gaskedler og elvarmepumper

(i gang p.t.).

DGC-rapport 23

6. Gaspro med hybridberegningsmodul (påtænkes igangsat) Gasvarmepumper

1. ERFA-gruppe for gasvarmepumper (i gang p.t.) 2. Fieldtest af varmepumper (i gang p.t.) 3. Projekt "100 gasvarmepumpeanlæg i DK i 2016" (i gang p.t.).

Minikraftvarme

1. Fieldtest af EC Power (i gang p.t. – fem anlæg dokumenteret) 2. Fieldtest af mini-KV/VE (i gang p.t. – jordvarme, fugtig afkastluft) Der foreligger en rapport, en dansk og en engelsk artikel samt casebe-skrivelser for anlæggene.

Generelt

1. Hjemmesiden ”Gas i dit hus” (i gang p.t.) 2. Standardværdikataloget for energibesparelser (i gang p.t.) 3. Teknologikatalog (i gang p.t.) 4. Innovative gasløsninger og energimærkning af bygninger (påtænkes

igangsat) 5. Produktblade med succesfulde cases (påtænkes igangsat)

De nye gasteknologier giver alle besparelser til kunder og en mere grøn pro-fil for gassen. Men de er ikke kendte og dermed ikke synlige, når myndig-hederne skal lave regulering i forhold til varmeforsyning, eller når forbru-gerne skal vælge forsyningsanlæg. Det samme behov ses i de øvrige EU-lande. I gasselskabernes FAU GI er der således nu igangsat et nyt rammeprojekt: ”Implementering og synliggørelse af gas i samspil med VE-teknologi”. Målet med det nye rammeprojekt er at koordinere og optimere en række delprojekter og værktøjer med fokus på at synliggøre de nye gasteknologier, hvor der indgår fortsat netværksopbygning mellem energiaktørerne og myn-dighederne, udvikling af hjælpeværktøjer og videnformidling i form af en

DGC-rapport 24

kampagne målrettet installatører, energirådgivere og andre beslutningstage-re. Arbejdet opdeles i en række fokusområder, der yderligere er opdelt i aktivi-teter med relevans for Danmark og EU: Fokus 1 Netværksopbygning mellem energiaktørerne og myndighederne

- ERFA-gruppe for eksperter, (DK) - Erfaringsudveksling med udlandet (IGU/MARCOGAZ/ERIG) - Workshop for nye professionelle aktører (DK/EU).

Fokus 2 Udvikling af hjælpeværktøjer

- Katalog over anlægsløsning og styringsstrategier, (DK/EU) - Tilpasning af apparatlister, (DK) - Tilpasning af beregningsværktøjer ved konvertering, (DK/EU).

Fokus 3 Videnformidling i form af en kampagne

- Dokumentation af de samfundsøkonomiske og privatøkonomiske fordele ved at gennemføre en kampagne målrettet installatører (DK/EU)

- Gennemførelse af fyrtårnsprojekter (DK/EU) - Udarbejdelse af installatørkursusmateriale (DK/EU) - Gennemførelse af installatørkurser hos de enkelte gasselskaber

(DK/EU). Det er tanken, at dette rammeprojekt forankres i FAU GI i form af en række delprojekter.

DGC-rapport 25

Referencer

/1/ Gas og vedvarende energi – Gaskedel og add-on-varmepumpe på en villainstallation, rapport, 2015, DGC.

/2/ Demonstration af Vaillant hybridanlæg - Gaskedel og varmepumpe (komplet løsning) på en villainstallation, rapport, 2016, DGC.

/3/ Feltmålinger på gashybridvarmepumper, rapport, 2015, Teknologisk Institut.

/4/ Gas og vedvarende energi – Hybrid gaskedel og varmepumpe (Nør-relundparken i Ribe), rapport, 2015, DGC.

/5/ Vaillant zeoTherm Data: zeoTHERM Zeolith-Gas-Wärmepumpe. Bedienungsanleitung,Vaillant 2012 and Zeolith-Gas-Wärmepumpe zeoTHERM, Vaillant sales pamphlet, 2012. Link: http://www.vaillant.de/Produkte/Gasheizung/Zeolith-Gas-Waermepumpe/produkt_vaillant/Zeolith-Gas-Waermepumpe_zeoTHERM.html

/6/ Kontakt i forhold til zeolitanlæg i Sverige: Theo Blom, Affärsutveck-ling Marknad, Tekniskt säljstöd, tlf. +46 70 637 05 29, mail: theo.blom@eon.se, E.ON Gas Sverige AB, Nobelvägen 66, 205 09 Malmö, www.eon.se .

/7/ Robur E3 data: http://www.robur.com/products/e3-systems/

/8/ Gasfyrede varmepumper gav stor besparelse, Artikel, 2015, Fagbladet Gasteknik. Link: http://www.gasenergi.dk/gasteknik/pdf/gasteknik15_4.pdf

/9/ Gasvarmepumpe med jordvarme, rapport, 2013, DGC.

/10/ Gas og vedvarende energi – Robur-varmepumpe ved børnehave og gartneri, rapport, 2015, DGC.

/11/ Gas and renewable energy. Robur gas heat pump field test Limhamn, Sweden, report, 2013, DGC.

/12/ Gas-fired heat pump field test - Robur E3 installed at Avedøre Stadi-on, report, 2012, DGC.

/13/ Gas og vedvarende energi - Robur (Bygas2-varmepumpe) ved fritids-hjem i Emdrup, rapport, 2014, DGC.

/14/ Hjemmeside med oplysninger om Roburs 18 kW gasvarmepumpe www.heat4u.eu

/15/ HEAT4U “Gas Absorption Heat Pump solution for existing residential buildings”, Grant Agreement no. 285158 2014.

DGC-rapport 26

/16/ Gas og vedvarende energi – Solfanger og gaskedelunit på en villain-stallation, rapport, 2012, DGC.

/17/ Gas og vedvarende energi – Solfanger og gaskedler ved klyngehusbe-byggelse, rapport, 2012, DGC.

/18/ Gas og vedvarende energi – Solvarme, gaskedel og stor akkumule-ringstank, rapport, 2013, DGC.

/19/ Demonstrationsprojektet ved Rundforbihallen (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/Rundforbihallen_demonstrationsprojekt2015.pdf

/20/ Demonstrationsprojektet ved Dragør (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/enggaarden_anlaegsbekrivelse.pdf

/21/ Demonstrationsprojektet ved Hørve (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/vallekilde_anlaegsbekrivelse.pdf

/22/ Demonstrationsprojektet ved Ålsgårde (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/hellebaek_anlaegsbekrivelse.pdf

/23/ Demonstrationsprojektet ved Jordrup, Kolding (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/fynslundsskolen_anlaegsbekrivelse.pdf

/24/ Demonstrationsprojektet ved Ulstrup (link): http://www.dgc.dk/sites/default/files/filer/dokumenter/ulstrup_anlaegsbekrivelse.pdf

/25/ Innovative mini-KV-installationsmuligheder, rapport, 2014, DGC. Link: http://www.dgc.dk/publikation/2014/innovative-mini-kv-installationsmuligheder

/26/ Interaction between gas boiler, photo voltaic solar cells and the grid, rapport, 2013, DGC

/27/ Analysis of the relevance and cost of gas heat pump technology com-bined with solar energy storage, rapport, 2013, DGC

Mange af referencerne er ikke umiddelbart tilgængelige for eksterne – kon-takt DGC.