Spetsvärme för villavärmepumpar eff-Sys-dagen 04.03.2004 Gunnar Bröms Vattenfall Utveckling AB

Syfte och mål med projektet Syftet med projektet är att undersöka ekonomi och teknik för att i vattenburna värmepumpsystem för främst småhus åstadkomma spetsvärmeproduktion med alternativa lösningar till elpatron. Det ingår också att i projektet se på vilka konsekvenser detta får på elsystemet avseende dimensionering och topplastproduktion. Målet med projektet är att studera olika lösningar och ställa dessa i relation till befintlig ekonomi och teknik med beaktande av en eventuellt framtida effektprissättning för elen.

Förväntade resultat Projektet förväntas identifiera ekonomiskt och tekniskt intressanta systemlösningar,- jämfört med dagens lösningar. Vid dagens prisnivå på energi, samt vid ett högre pris på toppeffekt. Projektet skall även visa hur elsystemet,- produktion respektive distribution, påverkas av värmepumpar med olika typer av spetsvärme.

BAKGRUND OCH MOTIV FÖR PROJEKTET Värmepumpar har under senare år i en ökande omfattning ersatt olje- och elpannor i småhus. Värmepumparna använder huvudsakligen el till spets- och reservvärme. Detta leder till ett förändrat uttagsmönster för el, där toppeffekten blir hög i relation till elanvändningen.

Effektmarknad Den Svenska/Nordiska elmarknaden har förändrats i riktning mot att bli mera effektdimensionerad. Diskussioner och försök kring effektprissättning pågår. Kan en framtida prissättning av toppeffekt för el öka intresset och motiven för att utveckla alternativa lösningar till elpatron för spetsvärme till värmepumpar.

PROJEKTETS OMFATTNING Sammanställning av tidigare erfarenheter. Alternativa lösningar. Analys av teknik och ekonomi. Analys av elsystemkonsekvenser

Tidigare erfarenheter av alternativa lösningar Oljekasset Peakheater

Alternativa lösningar. Gas Gasol Pellets Ved Olja Energilager Heltäckande värmepump

Ekonomi och teknik. Förutsättningar: En villa med ett värmebehov av 30.000 kWh. Dagens priser på energi Ett pris på spetslasten (el) som är dubbelt så högt som dagens. En markvärmepump med en effekttäckning av 50 % rep. 65 %.

Analys av elsystemkonsekvenser Områden med elvärme och områden med huvudsakligen annan uppvärmning. I elvärmda områden finns inga tekniska nätproblem I övriga områden har inte identifierats några stora nätproblem. - Byte av transformator - Ledningsdimensionering i några få områden

Kostnaden för att täcka effekttoppar med ny produktion Utnyttjande tid h/år Kr/MWh 1 300 000 2 150 000 10 30 000 100 3600 1000 800 2000 480

Försäljning av värmepumpar I Sverige säljs i dagsläget nästan 45.000 st värmepumpar, enligt nedanstående fördelning ·         Markvärmepumpar 30.000 st ·         Frånluftvärmepumpar 11.000 st ·         Uteluftvärmepumpar 4.000 st  

Spetslastbehov i hus med värmepumpar ·         Markvärmepumpar 30.000 st 10 kW ·         Frånluftvärmepumpar 11.000 st 6 kW ·         Uteluftvärmepumpar 4.000 st 10 KW  Detta ger följande Markvärmepumpar(65%)3,5 kW * 30000= 105 MW Uteluftvärmepumpar 10 kW * 4000 = 40 MW Frånluftvärmepumpar 4 kW* 11000 = 44 MW Summa = 189 MW

Avgränsningar I rapporten behandlas huvudsakligen värmepumpar som nyttjar någon form av markvärme eller frånluft. Uteluftvärmepumpar bedöms som ett komplement till befintlig värmeproduktion.

Elpriser Rörlig del av elpriset är 84 öre/kWh. Nätpriset = 14 öre/kWh Elpriset = 70 öre/kWh

Energipriser Ved 20 öre/kWh. Olja 86 öre/kWh. Naturgas 65 öre/kWh Gasol 1 - 2 kr/kWh. Pellets 47 öre/kWh. EL 87 öre/kWh Heltäckande VP 29 öre/kWh

Markvärmepump med bef. spetsvärme. 5000 10000 15000 20000 25000 30000 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% Energitäckningsgrad för värmepump Energikostnad (kr/år) El (VP) Hushållsel Abonnemang Ved - spets Olja - spets Elpatron - spets Elpatron 2 X elpris

Markvärmepump med ny spets-värme.

Investeringsutrymme vid dagens energipriser, -6 år payoff 40000 35000 (6 år pay-off) 30000 25000 20000 Investeringsutrymme 15000 10000 5000 70% 75% 80% 85% 90% 95% Energitäckningsgrad för värmepump Gas - Normalt elpris Pellets - Normalt elpris VP-100%

Invest. utrymme vid dagens energipriser Invest.utrymme vid dagens energipriser. VP med 90 % energitäckningsgrad. Energislag Invest. utrymme 1) 2) Pellets 6 kkr 10 kkr Ved 10 kkr 17 kkr 100 % VP 10 kkr 17 kkr Payoff 6 år Annuitet 10 år

Investeringsutrymme för spetsvärme vid fördubblat pris på spetsel 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 70% 80% 90% Energitäckningsgrad för värmepump Investeringsutrymme (6 år pay-off) Gas - Inv.utrymme (dubbelt elpris) Pellets - Inv.utrymme (dubbelt elpris) Gasol Inv.utrymme (dubbelt elpris) VP-100% Olja Inv.utrymme (dubbelt elpris) Ved Inv.utrymme (dubbelt elpris)

Invest. utrymme vid dubbelt elpris för spetsel Invest.utrymme vid dubbelt elpris för spetsel.VP med 90% energitäckning. Energislag Invest. utrymme 1) 2) Naturgas 12 kkr 20 kkr Gasol 7 kkr 11,5 kkr Olja 15 kkr 25 kkr Pellets 21 kkr 35 kkr Ved 26 kkr 43,5 kkr 100 % VP 20,5 kkr 35 kkr Payoff 6 år Payoff 10 år

Känslighetsanalys Investeringsutrymme vi 30 MWh+- 5 MWh. 40000 35000 100 % Värmepump 35 MWh 30000 30 MWh 25000 25 MWh Pellets 20000 Investeringsutrymme (6 år pay-off) 15000 10000 Naturgas 5000 70% 75% 80% 85% 90% 95% Täckningsgrad för värmepump

Investeringsutrymme för frånluft-värmepumpar vid dagens energipriser 20000 18000 (6 år pay-off) 16000 14000 12000 10000 Investeringsutrymme 8000 6000 4000 2000 65% Energitäckningsgrad för värmepump Gas - Normalt elpris Pellets - Normalt elpris

Investeringsutrymme för frånluft-värmepumpar vid dubbelt elspetspris.