3.0 Plangrundlag for fjernvarmeproduktion i Varmeplan ... - Aarhus.dk

2010 - Forslag til klimavarmeplan
3.0 Plangrundlag for
fjernvarmeproduktion
i Varmeplan Århus
AffaldVarme Århus
Teknik og Miljø Århus Kommune
1

Medlemmer af Driftsrådet for Varmeplan Århus
Formand: Laura Hay
Rådmand, Teknik og Miljø, Århus Kommune
Næstformand: Roberto Vejrup
Formand, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., repræsenterer Syddjurs Kommune
Sekretær: Jan B. Willumsen
Afdelingschef for Varmeplan Århus, Affaldvarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune
Jette Jensen
Formand for Teknisk Udvalg, Århus Kommune
Carl Nielsen
Direktør for Teknik og Miljø, Århus Kommune
Bjarne Munk Jensen
AffaldVarmechef, AffaldVarme Århus, Teknik og Miljø, Århus Kommune
Aksel Plambøck Larsen
Formand, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune
Lars Sort
Formand, Rundhøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune
Uffe Vithen
Formand, Malling Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune
Bendt Nielsen
Formand, Andelsselskabet Vejlby Fjernvarmecentral A.m.b.a., Århus Kommune
Bjarne Brogaard
Formand, Tranbjerg Varmeværk A.m.b.a., Århus Kommune
Baggrundsrapporter
3.1 Vurdering af grundlastteknologier
3.2 Energi- og miljødokumentation af plangrundlag
3.3 Beregning af fjernvarmepriser
3.4 Undersøgelse af biomassemarkedet
2
Ea Energianalyse
AffaldVarme Århus -VPÅ
RAMBØLL
Ea Energianalyse
Freddy Poulsen
Formand, Holme-Lundshøj Fjernvarme A.m.b.a., Århus Kommune
Leif Svenningsen
Formand, Løgten-Skødstrup Fjernvarmeværk A.m.b.a., Århus Kommune
John Haugaard
Formand, Hørning Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune
Ejnar Grøn
Formand, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., Skanderborg Kommune
Hans Carstensen
Formand, Odder varmeværk A.m.b.a., Odder Kommune
VPÅ-gruppen
Driftsrådet for Varmeplan Århus har nedsat en arbejdsgruppe, VPÅ-gruppen, til at gennemføre
arbejdet med oplæg til klimavarmeplan.
Medlemmerne er:
Jan B. Willumsen, afdelingschef, (Formand) for Århus Kommune
Bjarne Munk Jensen, AffaldVarmechef, for Århus Kommune
Allan Peter Lundfald, AffaldVarme Århus, for Århus Kommune
Aksel Plambøck Larsen, Lystrup Fjernvarme A.m.b.a., for varmeværkerne
Bjarne Brogaard, Tranbjerg Varmeværk A.m.b.a., for varmeværkerne
Hans Carstensen, Odder Varmeværk A.m.b.a., for Odder Kommune
Torkild Kjærsgaard, Skanderborg Fjernvarme A.m.b.a., for Skanderborg Kommune
Roberto Vejrup, Hornslet Fjernvarmeselskab A.m.b.a., for Syddjurs Kommune
April 2010
April 2010
Juli 2010
April 2010
Kontakt os hvis du er interesseret i baggrundsrapporterne eller har brug for andre oplysninger om plangrundlaget.

Indholdsfortegnelse:
Valg af scenarie ......................................................................................................................... 4-6
Lovregulering af varmeplanlægning ........................................................................................ 8
Plangrundlag for fjernvarmeproduktion i Varmeplan Århus ................................................... 9
Fælles varmegrundlag og -produktion ..................................................................................... 10
Fjernvarmeprognose ................................................................................................................ 11
Varmeproduktion på kort sigt ..................................................................................................12-13
Fjernvarmeprisen ...................................................................................................................... 14
CO2-udledning og effektivitet på kort sigt ............................................................................... 15
Varmeproduktion på langt sigt ................................................................................................16-17
CO2-udledning og effektivitet på langt sigt ............................................................................. 18
Bæredygtighed, fremtidssikring ............................................................................................... 19
3

Valg af scenarie
Indledning
I 2009 blev Oplæg til klimavarmeplan vedtaget i Århus Byråd.
Oplægget er baseret på Århus Kommunes målsætning
om, at Århus som bysamfund skal være CO2-neutral i 2030.
Oplægget beskriver tre scenarier for varmeforsyning og til
dels elforsyning, som opfylder målsætningen. Scenarierne
beskriver dels fjernvarmeforsyningen i Varmeplan Århus,
dvs. inkl. nabobyerne Hornslet, Odder, Hørning og Skanderborg
og dels den geografiske Århus Kommune. Dette oplæg
vedrører fjernvarmeforsyningen i Varmeplan Århus.
Der blev identificeret tre bærende projekter som grundlag
for de tre scenarier. Vindvarmeprojekt, træpillefyring på
Studstrupværket og halmfyret kraftvarmeværk.
Ved at kombinere de bærende projekter formuleredes
scenarierne:
A. Vind og træpiller
B. Træpiller og halm-flis
C. Halm-flis og vind
I scenarierne indgik derudover overskuds- og affaldsvarme
samt vedvarende energi og energibesparelser.
Evaluering af scenarier
Som basis for valg af scenarie og udarbejdelse af plangrundlag
for fjernvarmeforsyning i Varmeplan Århus er der
foretaget en evaluering af de bærende projekter. Følgende
parametre er lagt til grund:
1. Gennemførlighed
2. Økonomi
3. CO2 udledning
4. Forsyningssikkerhed
5. Fremtidssikring
4
Gennemførlighed
Vind = Vindvarmeprojekt
Ideen i vindvarmeprojektet er at anvende elproduktionen
fra nogle vindmøller til at drive nogle store varmepumper
til fjernvarmeproduktion. Varmepumperne skal anvende
lavtemperaturvarme fra renseanlæg og Århusbugten.
Ideen er undersøgt bl.a. i samarbejde med Energinet.dk.
Konklusionen er, at teknologien, som et bærende projekt,
ikke er tilgængelig i nær fremtid. I Danmark er teknologien
kun sporadisk afprøvet i mindre skala. Herudover vurderes
placeringen af det nødvendige antal vindmøller i Århusområdet
at byde på vanskeligheder. Som bærende projekt
vurderes vindvarme derfor ikke at være egnet på kort sigt.
Undersøgelserne peger på, at der kan være mulighed for et
mindre anlæg i tilknytning til Marselisborg renseanlæg evt.
i forbindelse med ”Den Brækkede arm”. Det anbefales at
arbejde videre med dette.
Træpiller = Træpillefyring på Studstrupværket
Ideen er at bygge blok 3 om til træpillefyring i stedet for
kulfyring. Teknologien er kendt, og projektet er gennemførligt.
DONG Energy arbejder fortsat med projektet, herunder
kalkulationen af omkostningerne til ombygningen. DONG
Energy har igangsat myndighedsbehandlingen. Det er
afklaret, at der ikke skal gennemføres VVM-redegørelse, og
Århus Kommune har givet tilladelse til projektet. AffaldVarme
Århus forhandler med DONG Energy om varmeprisen
ved træpillefyring. Projektet giver ikke 100 % sikkerhed for
træpillefyring, idet DONG Energy forbe holder sig ret til at
anvende kul i perioder, hvor dette er økonomisk fordelagtigt
for elproduktionen.

Halm-flis = Halmfyret kraftvarmeværk
Ideen var at bygge et halm- og flisfyret kraftvarmeanlæg
i forbindelse med ”Den Brækkede arm”. Teknologien er
kendt og gennemførlig. Med placering i forbindelse med
”Den Brækkede arm” var der flere fordele – nærhed til
verdensmarkedet for biobrændsler, evt. mulighed for at
lave fjernkøling til områder i Århus midtby og mulighed
for fremtidssikring i forhold til elmarkedet ved at udnytte
lavtemperaturvarme. Sonderinger viser imidlertid, at denne
placering ikke er muligt.
Der er gennemført teknisk/økonomiske undersøgelser
for fjernvarmesystemet af alternative placeringer, hvor de
nævnte fordele ikke tages i betragtning. Undersøgelserne
peger på en placering ved forbrændingsanlægget i Lisbjerg,
som er valgt som grundalternativ. Endvidere er der foretaget
undersøgelser af biobrændselsressourcerne i den midt-/
østjyske region. Undersøgelserne viser, at der er tilstrækkelige
ressourcer af halm. I den forbindelse skal nævnes,
at træpillefyring på Studstrupværket betyder, at der ikke
længere skal anvendes halm på Studstrupværket. Herved
frigives 100.000 ton halm pr. år på markedet.
Økonomi
Der er foretaget en analyse af den økonomiske værdi
ved at indføre de tre bærende projekter i el- og varmesystemet.
Analyserne er lavet i en model af det nordeuropæiske
el- og varmesystem, og de er lavet med grundlag i Energistyrelsens
brændselspriser fra maj 2009. Resultaterne er
vist i tabellen nedenfor.
Økonomisk værdi af de tre bærende projekter
(EA energianalyse primo 2010)
Samlet
nettofordel
Faste
omkostninger
Samlet
bruttofordel
Mio. kr./år Mio. kr. Mio. kr./år
Træpiller på blok 3 303 500 269
Halmf. kraftvarmeværk 207 1000 85
Vindvarme 116 1050 34
Alle tre projekter giver en nettofordel (dvs. fordel uden
investeringer og faste drifts- og vedligeholdelsesomkosterninger).
Forholdet mellem nettofordel og investering er
derimod meget forskellig, og særlig vindvarmeprojektet har
en lille bruttofordel.
CO2-udledning
Modelberegningerne omfatter reduktionen i CO2-udledning
fra de tre bærende projekter. Resultaterne er vist i skemaet
nedenfor.
Reduktion af CO2-udledning i de tre bærende projekter
(EA energianalyse primo 2010)
CO2-reduktion
fjernvarme CO2-reduktion i alt
1000 ton/år 1000 ton/år
Træpiller på blok 3 332 1542
Halmf. kraftvarmeværk 123 216
Vindvarme 75 34
Vindvarme giver ikke så stor reduktion af CO2-udledningen,
hvilket skyldes modellens forudsigelser om følgerne af, at
vindvarmeanlægget reducerer fjernvarmeproduktionen på
Studstrupværket. Reduktion af fjernvarmeproduktionen
vil betyde, at også elproduktionen på Studstrupværket
reduceres. Den reducerede elproduktion skal produceres et
andet sted, og modellens forudsigelse er at det vil ske på
kulfyrede elværker andre steder i elsystemet.
5

Forsyningssikkerhed
Projekternes betydning for forsyningssikkerheden er vurderet
ud fra kapacitetsmæssige forhold og antallet af aktører
(varmeproducenter).
Træpillefyringen på Studstrupværket vil ikke ændre på kapaciteten
i Varmeplan Århus og den vil ikke tilføre nye aktører.
Det halmfyrede kraftvarmeanlæg vil tilføre Varmeplan
Århus en ny kapacitet på ¼ af kapaciteten på blok 4 på
Studstrupværket, som blev lukket 1/4-2010, og det vil introducere
en ny aktør.
Vindvarmeanlægget vil tilføre Varmeplan Århus en ny
kapacitet af samme størrelse som det halmfyrede kraftvarmeanlæg,
men da det er baseret på vind, kan det ikke
tillægges samme værdi som kapaciteten fra det halmfyrede
kraftvarmeanlæg. Vindvarmeanlægget vil introducere en ny
aktør i varmeproduktionen.
Fremtidssikring
Klima- og Energiministeriet skriver i rapporten ”Energiforsyningssikkerhed”
fra februar 2010 i bilag 7: ”Med en
tredobling af VE-andelen i EU til 20 %. frem til 2020 kan det
forudses, at efterspørgslen efter træ til energiformål øges
ganske betragteligt ikke kun i EU, men også på verdensplan”
og i rapporten: ”Men i takt med en forventet stigende
international efterspørgsel efter CO2-neutrale brændsler
kan forventes øget efterspørgsel efter biobrændsler og dermed
knaphed og stigende priser på disse energikilder”.
AffaldVarme Århus har deltaget i et projekt sammen med
fjernvarmeselskaberne i bl.a. København og Odense vedrørende
priser og mængder af træpiller på det internationale
marked. Der er ikke nogen entydig konklusion på undersøgelserne,
men der er heller ikke identificeret problemer,
som tilsiger ikke at anvende træpiller på kort sigt.
Ovenstående betragtninger bekræfter, at den CO2-neutrale
fjernvarmeproduktion skal være flerstrenget, så afhængig-
6
Sammenfatning af analyserne
Gennemførlighed
Økonomi
+ = projektet opfylder parametre tilstrækkeligt
- = projektet opfylder ikke parametre tilstrækkeligt
heden af enkelte brændsler eller aktører minimeres. Dette
kan naturligvis ikke opfyldes i de enkelte projekter, hvilket er
grundlaget for, at scenarierne grundlæggende er formuleret
ved kombinationer af to bærende projekter.
Derudover leder betragtningerne til, at fjernvarmeproduktionen
bør fremtidssikres ved at være mindre afhængig
af biobrændsler. Det tilgodeses ved at fastholde kraftvarmeprincippet,
hvor udnyttelsen af spildvarme (kølevand)
fra elproduktion giver brændselsbesparelser. Både træpillefyringen
på Studstrupværket og det halmfyrede kraftvarmeanlæg
er med til at fastholde kraftvarmeprincippet.
Det tilgodeses dog især med vindvarmeanlægget, som
ikke bruger brændsel og vurderes derfor at have en bedre
fremtidssikring.
Valg af scenarie
Parameteranalysen er sammenfattet i skemaet nedenfor.
Sammenfattende peger parameteranalysen på, at fjernvarmeproduktionen
kan baseres på de to projekter, træpillefyring
på Studstrupværket og halmfyret kraftvarmeværk.
Derfor anbefales det at basere plangrundlaget for fjernvarmeproduktion
på scenarie B fra Oplæg til klimavarmeplan,
hvor de to projekter er bærende.
Der er trods parameteranalysen usikkerhed om, hvorvidt
det er økonomisk bæredygtigt på langt sigt at basere en
CO2-neutral fjernvarmeforsyning alene på biobrændsler.
Derfor suppleres de to projekter i plangrundlaget med en
målsætning om på længere sigt at indfase vedvarende
energi som sol, vind og biogas mv. Tilsvarende usikkerhed
kan også udtrykkes vedrørende den miljømæssige bæredygtighed
ved at basere en CO2-neutral fjernvarmeforsyning
alene på biobrændsler. Økonomi og miljø supplerer således
hinanden.
CO2-udledning
Forsyningssikkerhed
Fremtidssikring
Træpiller på blok 3 + + + - -
Halmf. kraftvarmeværk + + + + -
Vindvarme - - (-) (+) +

Lovregulering af varmeplanlægning
Det sammenhængende østjyske kraftvarmesystem i
Århus Kommune, Skanderborg Kommune, Odder Kommune
og Syddjurs Kommune er etableret på grundlag
af varmeplanlægningen i begyndelsen af 1980´erne.
Systemet betegnes Varmeplan Århus. Systemet, som
det ser ud i år 2010, er på side 10 vist sammen med de
halm- og biogasbaserede forsyningsområder i udkanten
af Århus Kommune – referencesituationen. I begyndelsen
af 1980´erne var energikriserne i 1970´erne i frisk
erindring, hvilket gav et klart incitament til forandringer
af energisystemet. Varmeforsyningsloven med dens
plansystem gav grundlaget for varmeplanerne. Plansystemet
foreskrev at kommunerne og de daværende
amter skulle udarbejde varmeplaner. Formålet med den
daværende varmeplanlægning var at spare brændsel og
substituere olie.
I kraftvarmesystemet blev brændselsbesparelserne
opnået ved at samproducere el og varme på de nyetablerede
blokke 3 og 4 på Studstrupværket. Substitution
af olie blev opnået ved at kulfyre de to blokke. Derudover
blev der substitueret olie ved at etablere halm- og
biogasbaserede fjernvarmesystemer.
Som konsekvens af at Danmark efterhånden blev
varmeplanlagt, ændredes varmeforsyningsloven. Kommunernes
og amternes forpligtigelse til at udarbejde
varmeplaner blev sløjfet, og i stedet blev der etableret
et projektsystem. Den gældende varmeforsyningslov
foreskriver således, at kommunerne skal holde et plangrundlag
ajourført. Plangrundlaget skal ligge til grund
for myndighedsbehandling af projektforslag til udvidelse
eller ændring af kollektive varmeforsyningsanlæg.
8
Aftalemæssigt grundlag
Varmeplan Århus er organiseret under AffaldVarme
Århus. Systemet er nu 25 år gammelt.
Det aftalemæssige grundlag for systemet består i
hovedtræk af en aftale mellem Århus Kommune og
Studstrupværket samt på en række aftaler mellem
Århus Kommune og forbrugerejede fjernvarmeværker i
Århus Kommune og nabokommunerne.
DONG Energy har opsagt aftalen vedrørende Studstrupværket
til udløb i 2014. Derudover skal aftalerne
mellem Århus Kommune og fjernvarmeværkerne
fornyes. Det samlede aftalemæssige grundlag for Varmeplan
Århus skal altså fornys. Når der hertil lægges,
at Århus Kommune har vedtaget en målsætning om, at
Århus som bysamfund skal være CO2-neutral i 2030, er
det nødvendigt at forny planlægningen af fjernvarmeproduktionen.
Ny planlægning af fjernvarmeproduktion
En fornyet planlægning af fjernvarmeproduktion må
nødvendigvis tilrettelægges efter den gældende varmeforsyningslov.
Den skal derfor gennemføres ved projektforslag.
Til sikring af at projektforslagene samlet set
opfylder den politiske målsætning om CO2-neutralitet i
2030 og samtidig sikrer økonomien for fjernvarmekunderne
på såvel kort som langt sigt er en koordinering
nødvendig. Baseret på scenarie B fra oplæg til klimavarmeplan,
jf. side 4 og 5, er der udarbejdet et plangrundlag
til sikring af denne koordinering. Plangrundlaget er
præsenteret på side 9.
På side 10–19 er en række forudsætninger og konsekvenser
nærmere beskrevet.

Plangrundlag for fjernvarmeproduktion
i Varmeplan Århus
Plangrundlaget beskriver de projekter, der skal gennemføres frem til 2030. Disse er vist herunder.
• AffaldVarme Århus og fjernvarmeværkerne tilknyttet Varmeplan Århus skal indgå en aftale, alternativt stifte et selskab
til sikring af forsyningsområder og fælles varmegrundlag og varmeproduktion.
• AffaldVarme Århus skal indgå ny aftale med DONG Energy om varmelevering baseret på træpillefyring til Varmeplan
Århus fra Studstrupværkets blok 3. Varmekapaciteten er 455 MW.
• AffaldVarme Århus/Varmeplan Århus skal etablere et halmfyret kraftvarmeværk med en varmekapacitet på
ca. 85 MW til idriftsættelse i 2015.
• AffaldVarme Århus skal etablere ovnlinje 5 på forbrændingsanlægget i Lisbjerg til varmelevering til Varmeplan Århus
til idriftsættelse i 2015. Varmekapaciteten er 68 MW.
• AffaldVarme Århus/Varmeplan Århus skal igangsætte en udvikling af varmeproduktion fra sol, vind og biogas mv.
således, at der i 2020 er 25 MW og i 2030 er 50MW.
• AffaldVarme Århus/Varmeplan Århus skal igangsætte udnyttelse af overskudsvarme således, at der i 2020 er 20 MW
og i 2030 er 30 MW.
Diagrammet herunder viser, hvornår de forskellige projekter skal gennemføres.
Tidsplan for etablering af plangrundlagets projekter
Side Kort sigt Langt sigt
6
8
8
8
12
12
Fælles varmegrundlag
Træpiller, Studstrupværkets blok 3
Halmkraftvarmeværk
Affald, ovnline 5
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudsvarme
(MW) 2
25 50
(MW) 10 20 30
2010 2015 2020 2025 2030
9

Fælles varmegrundlag og- produktion betyder, at
alle fjernvarmeforsyningsområder i Århus Kommune
samt de kraftvarmeforsynede fjernvarmeområder i Syddjurs,
Odder og Skanderborg kommuner indgår i en
økonomisk optimering af varmeproduktionen.
De nævnte forsyningsområder er alle omfattet af
fjernvarmeværkerne, der er oplistet på side 2. Samfundsmæssige
opgaver for fjernvarmeforsyningen er
traditionelt nyttiggørelse af overskudsvarme og varme
fra affaldsforbrænding. Med dette plangrundlag
henregnes også varmeproduktion fra sol og vind mv. til
de samfundsmæssige opgaver. Økonomisk set er dette
naturligt, fordi de er karakteriseret ved lave marginale
produktionsomkostninger – de kan være dyre at
etablere, men er billige i drift, da de typisk ikke bruger
brændsel.
Hammel
Galten
Fælles varmegrundlag og -produktion
Forslag til Klimavarmeplan
Reference
Skanderborg
10
Stjær
V, flis
KV, affald
V, halm
Harlev
Stilling
Sabro
V, halm)
Hørning
Ormslev
Hinnerup
Søften
V, halm
Tilst
Brabrand
Hasselager
Solbjerg
KV, biogas
KV, affald
Tranbjerg
Spørring
Trige
Stavtrup
Viby
Åbyhøj
Hasle
Åby
Mårslet
Odder
Vejlby
Holme
Højbjerg
Malling
Mejlby
Skåde
Beder
Prioriteret varmeproduktion
De samfundsmæssige opgaver prioriteres forud for
de øvrige varmeproduktionsanlæg, som indbyrdes
prioriteres efter deres marginale produktionsomkostninger.
Dette vil samlet set give de laveste omkostninger
og den bedste ressourceudnyttelse – dvs. højeste
effektivitet. Fælles varmeproduktion er mulig, fordi
over 90 % af fjernvarmeforsyningsområderne er bundet
sammen af transmissionsanlægget. For de
fjernvarmeforsyningsområder, som p.t. ikke er tilsluttet
transmissionsanlægget, skal det løbende vurderes, om
det er økonomisk fordelagtigt at tilslutte dem til transmissionsanlægget.
Det fælles varmegrundlag for plangrundlaget er skitseret
på kortet nedenfor.
Lystrup
Skødstrup
Risskov
Overskudsvarme
KV, kul,halm
Signaturforklaring
V
KV
Studstrup
Skæring
Hornslet
Løgten
Eks. ledning
Ny ledning
Ekst. anlæg
Nyt anlæg
Varme
Kraftvarme
0 2.5 km 5.0 km
C Magistratsafdelingen for Teknik og Miljø Informatikområdet April 2010
De eksisterende varmeproduktionsanlæg
og transmissionsanlægget,
som forbinder disse med fjernvarmeværkernes
forsyningsområder.

Fjernvarmeprognose
Prognosen for fjernvarmeproduktionen inden for det
fælles varmegrundlags forsyningsområde fastlægger,
hvor meget fjernvarme der skal produceres. Inden for
Århus Kommune er prognosen baseret på kommuneplanens
vision om 50.000 nye boliger og 50.000 nye
arbejdspladser inden 2030. I nabobyerne Hornslet, Odder,
Hørning og Skanderborg er der samlet set forudsat
en forholdsmæssig udbygning som i Århus og fordelt
med en større del i Hørning og Skanderborg og en
mindre del i Hornslet og Odder.
Energibesparelser
I de senere år er der truffet nogle landspolitiske beslutninger,
som har indflydelse på fjernvarmeprognosen.
En væsentlig politisk beslutning er energispareforligene
på Christiansborg. Disse er bl.a. udmøntet i revisionen
af bygningsreglementet, og fjernvarmeprognosen tager
derfor højde for faldende varmebehov i nye bygninger.
Derudover er energispareforligene bl.a. udmøntet i
energispareaftaler med forsyningsvirksomhederne.
GWh
4.000
3.000
2.000
1.000
0
Årsvariationen
Årets varmebehov er meget ujævnt
fordelt over året. F.eks. er der et meget
lille varmebehov om sommeren og op
til fire/fem gange større varmebehov
i vintermånederne. Dette stiller krav
til indretningen af fjernvarmeproduktionen,
som det er beskrevet på de
følgende sider.
Fjernvarmebehov
GWh
500
400
300
200
100
0
Jan.
For fjernvarmeværkerne i Varmeplan Århus er det
samlede energisparekrav 534.000 MWh frem til 2020.
Fjernvarmeprognosen forudsætter, at størstedelen skal
realiseres i fjernvarmeforbruget. Baseret på de hidtidige
erfaringer er energisparekravene fordelt på 37.000 MWh
konverteringer, dvs. skift fra oliefyring og elvarme til
fjernvarme på 324.000 MWh energibesparelser, dvs.
forbedring af varmeisolering mv. og på 173.000 MWh
besparelser i driftsoptimering af fjernvarmesystemet,
dvs. reduktion af varmetabet fra fjernvarmerørene.
Lavenergiklasse 1 i Århus Kommune
En anden væsentlig politisk beslutning er Århus Byråds
beslutning om at fremskynde lavenergiklasse 1 til at
gælde for alle nye lokalplaner. Sammenholdt med Bygningsreglement
2008 vil det betyde, at det for parcelhuse
kan være fordelagtigt at vælge private jordvarmeanlæg.
Derimod vil der med Bygningsreglement 2010
stort set være balance mellem fjernvarme og private
jordvarmeanlæg. Figuren nedenfor viser, hvordan fjernvarmebehovets
udvikling afhænger af bygningsreglementet.
2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031
Årsvariationen
Bygningsreg. 08
Bygningsreg. 10
Prognose for fjernvarmebehovet
i de fjernvarmeområder,
der er med i det
fælles varmegrundlag.
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
11

Varmeproduktion på kort sigt
HALM OG FLIS
Halmfyret kraftvarmeværk
I 2010 er der halmfyrede varmeværker i Solbjerg, Harlev
og Sabro, og der er idriftsat et nyt flisfyret varmeværk i
Skanderborg.
Plangrundlaget for fjernvarmeproduktion forudsætter
derudover, at der etableres et halmfyret kraftvarmeanlæg
med en varme-/elkapacitet på 85/20-35 MW til
idriftsættelse år 2015.
Idriftsættelsen kan betyde, at et eller flere af halmvarmeværkerne
får en mindre eller større reduktion af driftstiden,
hvis de evt. kobles på transmissionsanlægget.
Dette skal afgøres konkret i forbindelse med fastlæggelse
af kraftvarmeanlæggets placering og udbygning
af transmissionsanlægget. Placeringen af kraftvarmeanlægget
skal afklares i et forprojekt med myndighedsbehandling,
herunder VVM-redegørelse. Forprojektet
skal også sikre de fornødne biomasseressourcer, og
det skal forberede den lovpligtige selskabsdannelse af
kraftvarmeanlæg.
Forprojektet skal endvidere afdække nogle tekniske
forhold omkring fleksibilitet over for varierende elpriser
og omkring sæsonforskydning af varmeproduktionen.
Mulighederne for udnyttelse af halm og flis undersøges
løbende. Supplerende til udarbejdelsen af dette
plangrundlag vurderer Odder Varmeværk og Hornslet
Fjernvarmeselskab, om de har mulighed for halm- eller
flisbaseret varmeproduktion, som skal med i den fælles
varmeproduktion.
TRæPILLER
Studstrupværkets blok 3
På Studstrupværket er der to kulfyrede kraftvarmeblokke,
hver med en fjernvarmeeffekt på 455 MW. Blokkene
er indrettet sådan, at 5–10 % af den indfyrede brændselsmængde
kan være halm.
12
Foreløbig skitse
af halmfyret
kraftvarmeanlæg.
KORT SIGT
Plangrundlaget for fjernvarmeproduktionen forudsætter,
at DONG Energy ombygger Studstrupværkets blok
3 til træpillefyring.
I forbindelse med ombygningen foretages en levetidsforlængelse
af blokken, så den kan driftføres i ca. 15 år
med træpillefyringen. DONG Energy forventer, at ombygningen
kan være tilendebragt i 2012. Driftsperioden
bliver altså ca. 2013–2027. I løbet af denne periode skal
det afklares, hvorledes Studstrupværket efter ca. 2028
kan fortsætte med at levere CO2-neutral varme og el.
I foråret 2010 tog DONG Energy Studstrupværkets
blok 4 ud af produktion. Den vil herefter evt. kun blive
startet, såfremt der er behov i forbindelse med revision
af blok 3. Plangrundlaget for fjernvarmeproduktion
betyder, at blok 4 ikke indgår i fjernvarmeproduktionen.
Såfremt DONG Energy sætter blok 4 i drift igen, bliver
det altså som en rent elproducerende blok baseret på
kulfyring.
AFFALD
Forbrændningsanlæggene i Lisbjerg og
Skanderborg
I 2010 er Reno Syds forbrændingsanlæg i Skanderborg
koblet på transmissionsanlægget. Herved kan varmeproduktionen
bedre udnyttes, og spild i form af køling
undgås. Plangrundlaget for fjernvarmeproduktionen
forudsætter derudover, at det planlagte samarbejde
mellem Århus Kommune, Reno Djurs og Randers Kommune
gennemføres, og at ovnlinje 5 på forbrændingsanlægget
i Lisbjerg etableres til idriftsættelse i 2015.
Afhængig af hvorledes affaldsmængderne udvikler sig,
kan sæsonlagringen, som er beskrevet under lagring
af energi fra sol og vind på side 16, kræve en fremtidig
kapacitetsforøgelse på affaldsovnene.

GWh
500
400
300
200
100
0
GWh
500
400
300
200
100
0
GWh
500
400
300
200
100
0
Jan.
Jan.
Jan.
KORT SIGT
Varmeproduktion 2010
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
Varmeproduktion 2013
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
Varmeproduktion 2015
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
Diagrammerne herunder viser med hvilke
brændsler fjernvarmen bliver produceret
måned for måned i de år, hvor der jf. plangrundlaget
idriftsættes nye anlæg.
Spidslast
Studstrupværket, kul
Halm og flis
Affald
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudvarme
Spidslast
Studstrupværket, træpiller
Halm og flis
Affald
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudvarme
Spidslast
Studstrupværket, træpiller
Halm og flis
Affald
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudvarme
13

Fjernvarmeprisen
Konsekvenserne for salgsprisen til fjernvarmeværkerne
ved gennemførelsen af plangrundlaget er under
beregning. Flere af projekterne er ikke klar til endelig
kalkulation af varmeproduktionspris. Nedenfor gennemgås
kort stadiet for de kortsigtede projekter, og den
foreløbige konsekvensberegning for salgsprisen til fjernvarmeværkerne
præsenteres. For at vise usikkerheden
er konsekvensberegningen lavet med Energistyrelsens
brændselsprisprognoser fra maj 2009 og april 2010.
Varmekøb fra træpillefyring på blok 3
Varmeplan Århus´ købspris for varme fra træpillefyringen
på Studstrupværket forhandles med DONG Energy.
Det er kompliceret af, at træpiller er væsentligt dyrere
end kul, som til gengæld er belastet med store energi-
og CO2-afgifter.
(kr./kWh)
Halmfyret kraftvarmeværk
Forudsat Århus Byråds godkendelse af forprojektbevilling
til det halmfyrede kraftvarmeanlæg, vil dette bl.a.
resultere i kalkulation af varmeproduktionsprisen. I de
sonderinger, som ligger til grund for handlingsplanen,
er der anvendt en investering på 1 mia. kr. og årlige
driftsudgifter på 30 mio. kr. Figuren viser den foreløbige
beregning af varmeproduktionsprisen.
14
400
300
200
100
0
Kr./MWh
300
250
200
150
100
50
0
Varmepris fra Studstrup
2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
Energistyrelsen april 2010
Energistyrelsen maj 2009
Varmepris fra halmfyret kraftvarmeværk
2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031
Energistyrelsen april 2010
Energistyrelsen maj 2009
KORT SIGT
2031
Forbrændingsanlæg Lisbjerg
I det igangværende forprojekt for ovnlinje 5 er der
foretaget beregninger af varmeprisen fra forbrændingsanlæg
i Lisbjerg.
(kr./MWh)
300
250
200
150
100
50
0
Salgspris til fjernvarmeværkerne
Idet produktionsprisen fra de øvrige anlæg er forudsat
at holde dagens niveau, er salgsprisen til fjernvarmeværkerne
beregnet som vist i figuren. Til sammenligning
er den tilsvarende salgspris i 2010 budgetteret til
312 kr./MWh. Som det ses, vil der være tendens til lidt
højere salgspris. Derudover ses, at salgspriserne er
afhængige af, hvilken af energistyrelsens prisprognoser
der anvendes. Det er særlig prognosernes elmarkedspris,
der slår igennem. I maj 2009 er elmarkedsprisen
optimistisk, mens den i april 2010 er pessimistisk.
Salgsprisen til fjernvarmeværkerne vil derfor også variere
med elmarkedsprisen.
Kr./MWh
400
300
200
100
0
Varmepris fra Lisbjerg
2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031
Energistyrelsen april 2010
Energistyrelsen maj 2009
Salgspris til fjernvarmeværkerne
2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031
Energistyrelsen april 2010
Energistyrelsen maj 2009

CO2-udledning
Plangrundlaget betyder, at fjernvarmeproduktionens årlige CO2udledning
reduceres med ca. 300.000 tons.
CO2-udledningen i 2013 og 2015 stammer fra affaldsforbrændings-
anlæggene og oliefyrede spidslastkedler. Århus Kommune har valgt
at bibeholde affaldsforbrændingsanlægget i kommunen, da affaldet
på den måde nyttiggøres, og man ellers havde eksporteret problemet.
De oliefyrede kedler fungerer som spids- og reservelast og har dermed
en meget begrænset driftstid, men er nødvendige af hensyn til
forsyningssikkerheden.
Fuldstændig CO2-neutral fjernvarme i år 2030 kræver enten, at
Århus Kommune kompencerer for den affaldsbaserede CO2-udledning,
eller at Århus Kommune iværksætter en udfasning/genanvendelse
af den fossile del af affaldet.
KORT SIGT
CO2-udledning og effektivitet på kort sigt
Ton CO2-udledning fra fjernvarme-produktion
500.000
g/kWh
400.000
300.000
200.000
100.000
0
140
120
100
80
60
40
20
0
2010
2013
2015
CO2- udledning pr. kWh varme
2010
2013
2015
CO2-emission
CO2-emissionen pr. produceret kWh varme
falder markant allerede i 2013, når Studstrupværket
er ombygget til træpiller.
GWh
Derudover kræver det en ombygning af spidslastkedlerne til f.eks.
bio-oliefyring.
Plangrundlaget betyder også, at den årlige CO2-udledning fra
elproduktionen reduceres med ca. 1.000.000 tons. Reduktionen fra
elproduktion vil blive indregnet i det vestdanske elforsyningsområde,
og vil som sådan komme hele området til gode. I figuren er
den grønne elproduktion sammenholdt med elforbruget i Århus
Kommune. Den grønne elproduktion falder naturligt efter 2013.
Dette skyldes dels energibesparelser og dels det halmfyrede kraftvarmeværk.
Begge dele betyder, at den varmebundne – og grønne –
elproduktion falder. Da det halmfyrede kraftvarmeværk er karakteriseret
ved større totalvirkningsgrad end Studstrupværket, og af en
lavere elvirkningsgrad, vil det samlede resultatet blive en mindre
brændselsbesparelse og en mindre reduktion af elproduktionen.
1.500
1.400
1.200
1.000
800
600
400
200
0
Grøn elproduktion i Århus Kommune
1.700 Elforbruget i
1.600
Århus Kommune
2007
2010
2013
2015
Brændselsenheder pr. varmeenhed
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
2010 2013 2015
Effektivitet
Forbruget af brændselsenheder pr. produceret varmeenhed er faldende.
Dette svarer til, at effektiviteten er stigende.
15

Varmeproduktion på langt sigt
Lagring af energi fra sol og vind
Karakteristisk for energikilder baseret på sol og vind er,
at deres ydelse er varierende, f.eks. afhængig af vejrforhold.
Udnyttelsen af disse kilder kræver derfor, at
varmen kan lagres. Langtidslagring fra sommer- til
vintersæson anvendes i mindre fjernvarmesystemer,
hvor der f.eks. er megen solvarme. Der anvendes typisk
varmeisolerede vandbassiner. Igangværende demonstrationsanlæg
arbejder med varmelagring direkte i
jorden via jordslanger.
Det er vurderet, at der ikke er nogen af disse teknikker,
som med en rimelig økonomi kan anvendes i den størrelsesorden,
som kræves ved indpasning af betydende
mængder sol og vind i Varmeplan Århus. Biomasse
som halm, træflis og træpiller er derimod velegnet til
sæsonlagring. F.eks. er lagring af halm over vinteren i
staklader gammel praksis. Der er også nogle fraktioner
af affaldet, som med passende foranstaltninger kan
sæsonlagres. Dagrenovation skal dog altid brændes
straks. Denne form for energilagring har en størrelsesorden,
som kræves ved indpasning af betydende
mængder sol og vind i Varmeplan Århus. Det bliver
hermed minimum affaldsmængden, der skal forbrændes
om sommeren, som sætter grænsen for indpasning
af solvarme, vindvarme og overskudsvarme.
Omkostningen ved denne lagringsform vil komme til
udtryk i størrelsen af de halm-, flis- og affaldsfyrede
produktionsanlæg. De skal være lidt større, fordi
driftstiden bliver kortere. Når de ikke kan driftføres om
sommeren eller kun delvis driftføres om sommeren,
skal de have lidt større kapacitet for at forbrænde den
samme årlige mængde. Korttidslagring af hensyn til
udjævning eller tilpasning af varmeproduktionen over
nogle dage skal foretages ved hjælp af en akkumulatortank.
Overskudsvarme
Det er karakteristisk, at der inden for Varmeplan Århus´
forsyningsområde ikke er meget af den tunge industri,
som typisk har overskudsvarme. Derfor er der planlagt
forholdsvis beskedne mængder overskudsvarme. I
2010 vil der være to virksomheder på Århus havn, som
leverer overskudsvarme. Undersøgelser har vist, at der
herudover er nogle upåagtede overskudsvarmekilder.
16
LANGT SIGT
Disse er imidlertid karakteriseret ved forholdsvis lav
temperatur, f.eks. fra frysehuse eller fra kølevand på
virksomheder. Disse skal derfor løbende søges udnyttet
ved hjælp af varmepumper, så temperaturen kan hæves
til fjernvarmeniveau.
Sol, vind og biogas mv.
Foruden sol- og vindvarme er der også muligheder for
varme fra biogasanlæg, geotermiske anlæg og evt.
uudviklede anlæg, som ikke er baseret på halm- og
træprodukter. Mængden af sol, vind mv. er planlagt
efter den begrænsning, som minimumskapaciteten på
affaldsforbrændingsanlæggene sætter om sommeren –
jf. under lagring af energi fra sol og vind.
Projekterne i denne kategori skal udvikles. I Århus er
et udredningsprojekt vedrørende vindvarme afsluttet.
Udredningen viser, at der ikke er grundlag for store
vindvarmeanlæg i Århus på kort sigt, men at der kan
være det for mindre anlæg f.eks. i tilknytning til den
planlagte flytning af Marselisborg renseanlæg og udvidelse
af Østhavnen. I Hornslet og Odder kommuner er
der forarbejder i gang til etablering af biogasanlæg.
Spidslast
Spids- og reservelast produceres på eksisterende oliefyrede
kedler. Det overvejes, om kedlerne kan ombygges
til f.eks. bio-oliefyring.
Spidslast forekommer på kolde vinterdage, hvor
produktionskapaciteten ikke er tilstrækkelig. I sådanne
situationer startes de oliefyrede kedler i nogle timer
eller evt. i nogle dage. I 2010–2015 er der et forholdsvis
stort behov for at producere spidslast, fordi DONG
Energy har besluttet at lukke blok 4 på Studstrupværket.
I 2015-2030 vil behovet for at producere spidslast være
minimeret, dels fordi fjernvarmebehovet falder og dels,
fordi det halmfyrede kraftvarmeanlæg etableres.
Reservelast forekommer, når et eller flere produktionsanlæg
havarerer – dvs. må stoppe produktionen pga.
fejl. Antallet af havarier kan ikke forudsiges.
Med den nuværende fjernvarmeproduktion er der typisk
1–2 dage om året med havari. Det skønnes, at dette vil
stige til 2–4 dage om året, fordi der vil være nye teknologier
i fjernvarmeproduktionen. Der er ikke medtaget
olieforbrug til reservelast i figurer og tabeller.
Biomasse, som halm samt til dels affald, er planlagt
anvendt til sæsonlagring af sol og vind mv.

LANG SIGT
Kapacitet 2010 (MW) 2020 (MW) 2030 (MW) Bemærkninger
Overskudsvarme 6,5 20,0 30,0 Middeleffekt over året
Sol, vind og biogas mv. 2,0 25,0 50,0 Middeleffekt over året
I alt 8,5 45,0 80,0 Middeleffekt over året
Varmeproduktion 2010 (GWh) 2020 (GWh) 2030 (GWh)
Overskudsvarme 57 175 263
Sol, vind og biogas mv. 18 219 438
I alt 75 394 701
Det øverste skema viser plangrundlagets målsætninger for kapacitet af overskudsvarme samt sol, vind og biogas mv.
Det nederste skema viser, hvilken årlig fjernvarmeproduktion det vil resultere i.
GWh
500
400
300
200
100
0
GWh
500
400
300
200
100
0
Jan.
Jan.
Varmeproduktion 2020
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
Varmeproduktion 2030
Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.
Diagrammerne herunder viser ,med hvilke
brændsler fjernvarmen bliver produceret
måned for måned i de år, hvor der jf. plangrundlaget
idriftsættes nye anlæg.
Spidslast
Studstrupværket, træpiller
Halm og flis
Affald
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudsvarme
Spidslast
Studstrupværket, træpiller
Halm og flis
Affald
Sol, vind og biogas m.v.
Overskudsvarme
17

CO2-udledning
CO2-udledningen vil på lang sigt kun skyldes udledningen
på affaldsforbrændingsanlæggene. Da affaldsmængden
forventes at stige, vil det resultere i en svagt
stigende CO2-udledning. Den samlede CO2-udledning
vil dog stadig være langt mindre end det nuværende
niveau.
18
LANG SIGT
CO2-udledning og effektivitet på langt sigt
Ton CO2-udledning fra fjernvarmeproduktion
400.000
g/kWh
300.000
200.000
100.000
0
140
120
100
80
60
40
20
0
2015 2020 2030
CO2-udledning pr. kWh varme
2015
2020
2030
CO2-emission
CO2-emissionen pr. produceret kWh
varme er svagt stigende i perioden, hvilket
skyldes, at affaldsmængden stiger, og at
varmebehovet falder.
Den grønne elproduktion falder, fordi den varmebundne
elproduktion falder, hvilket skyldes faldende fjernvarmebehov
og den begyndende indfasning af varme fra vind
og sol mv.
Dette skal ses i sammenhæng med, at der i fremtiden
forventes besparelser i elforbruget og markant udbygning
af vindkraftkapaciteten.
GWh
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1.500
1.400
1.200
1.000
800
600
400
200
0
Grøn elproduktion i Århus Kommune
1.700 Elforbruget i
Århus Kommune
1.600
2007
2015 2020 2030
Brændselsenheder pr. varmeenhed
2015 2020 2030
Effektivitet
Forbruget af brændselsenheder pr. produceret varmeenhed
er faldende. Dette svarer til, at effektiviteten er stigende.

Samfundsøkonomi
Der er endnu ikke udarbejdet en samfundsøkonomisk
beregning. Denne vil blive foretaget i den samlede
klimavarmeplan for Århus Kommune ultimo 2010.
Det ligger dog klart, at en ren økonomisk beregning
baseret på Energistyrelsens brændselspriser vil vise en
samfundsøkonomisk udgift. Dette skyldes væsentligst
Energistyrelsens lave samfundsøkonomiske kulpriser
og den forholdsvis lave CO2-kvotepris. AffaldVarme
Århus imødeser derfor udfordringen at afklare samfundsøkonomien
ved reduktion af CO2-udledning med
Energistyrelsen.
Bæredygtighed
Der er en række spørgsmål til reduktion af CO2-emission
ved hjælp af biobrændsler. Dette gælder træpiller,
hvor driftsformen i de skovarealer, der skal levere
træpillerne, har betydning for den reelle reduktion af
CO2-udledning og for bæredygtigheden. At produktion
af træpiller kræver energiforbrugende bearbejdning og
transport, herunder at træressourcen kunne være brugt
i lokalområdet – f.eks. Baltikum eller Polen – har også
betydning. For halm, som er lokalt baseret, er spørgsmålene
færre. Men forhold som den blivende frugtbarhed
af dyrkningsjorden, udtrykt ved kulstofindholdet i
jorden, bør indgå i evalueringen.
Forventningerne har været, at EU ville lave nogle kriterier
for bæredygtigheden af faste biobrændsler, ligesom
EU har lavet for flydende biobrændsler. EU har imidlertid
valgt at afvente udviklingen for bedre at kunne
fastlægge behovet. Der er derfor ikke lavet en bæredygtighedsberegning
af plangrundlaget. Det vurderes
dog, at en sådan ville udvise stigende bæredygtighed,
først og fremmest fordi fossile brændsler udfases, og
dernæst fordi der anvendes lokale brændsler, og fordi
effektiviteten er stigende.
LANG SIGT
Bæredygtighed, fremtidssikring
Forsyningssikkerhed
Den tekniske sikkerhed for varmeleveringen opretholdes
med oliefyrede kedler. Derudover etableres det
halmfyrede kraftvarmeværk, som delvis vil kompensere
for lukningen af blok 4 på Studstrupværket. Dækningsgraden
ved reservelast er dog ikke den samme som før
lukningen af blok 4. Der vil derfor blive foretaget vurderinger
af kapaciteten på de oliefyrede kedler.
Den økonomiske sikkerhed, det vil sige for udviklingen
i varmeprisen, skal opretholdes ved den flerstrengede
fjernvarmeproduktion, det vil sige forskellige leverandører
og brændsler, som er en af de bærende ideer for
plangrundlaget.
Fremtidssikring og robusthed
Fleksibilitet over for udviklingen i elsystemet og nye
teknologier samt robusthed over for brændselspriserne
er væsentlig for fremtidssikring af handlingsplanen.
I forhold til elsystemet og nye teknologier er det på kort
sigt særlig udformningen af det halmfyrede kraftvarmeanlæg,
der er vigtig. Det skal kunne skifte fra kraftvarmeproduktion
ved høje elpriser til varmeproduktion
med høj virkningsgrad ved lave elpriser. Dette skal
sikres i projektudarbejdelsen. På længere sigt er det
indfasning af nye teknologier omkring sol og vind og
biogas mv., som skal give fleksibilitet over for elsystemet.
I forhold til robusthed over for brændselspriserne er det
på kort sigt den reducerede afhængighed af træpiller
ved etablering af det halmfyrede kraftvarmeanlæg, der
giver fremtidssikring. På længere sigt er det indførelsen
af vedvarende energikilder, som ikke bruger brændsler,
der skal fremtidssikre i forhold til brændselspriser.
19

20
AffaldVarme Århus
Bautavej 1
8210 Århus V
Telefon 89 40 15 00
affaldvarme@aarhus.dk
www.affaldvarme.dk
1008611