Termisk energilagring ved Sarpsborg varmesentral : Aktuelle teknologier for å dekke spisslast ved Sarpsborg varmesentral

Abstract

Sammendrag Klimaendringene er et reelt faktum, og dette har gjort det nødvendig med nye løsninger for å kutte klimagassutslippene. En måte å gjøre dette på, er å øke andelen fornybar energi. Fjernvarme er en energieffektiv og fleksibel metode for oppvarming av bygninger og tappevann, som kan utnytte flere fornybare energibærere. For å kunne utnytte overskuddsvarmen fra fjernvarmeproduksjonen fullt ut, er lagring av termisk energi en aktuell teknologi. Forbruk og produksjon av varme samsvarer ikke alltid. Derfor er det gunstig å lagre overskuddsvarmen fra perioder med lave priser og lavt forbruk for å kunne benytte varmen på et senere tidspunkt med høyere forbruk og pris. Dette gir også en miljøgevinst i form av at man da slipper å starte opp kostbar spisslast for å dekke toppene i forbruket. Ved å lagre overskuddsenergien fra varmepumpeproduksjonen ved Sarpsborg varmesentral, kan tilbudet av varme bedre tilpasses etterspørselen etter varmen. I denne oppgaven er lønnsomheten av to alternativer for termisk energilagring ved Sarpsborg varmesentral vurdert. Alternativ 1 er lagring av termisk energi i en akkumulatortank med vann, mens alternativ 2 er lagring av termisk energi i en akkumulatortank med saltløsning. Ved bruk av nåverdimetoden er lønnsomheten av de to alternativene beregnet ut fra gitte forutsetninger. De to lagringsalternativene sammenliknes med fortsatt bruk av biooljekjel til å dekke spisslast (alternativ 0). På grunn av manglende data, er ikke analysen fullstendig. Ingen av alternativene viste seg lønnsomme med forutsetningene som ble lagt til grunn, men datagrunnlaget er for lite til at det kan konkluderes endelig. Dersom effekten på grunnlasten økes, vil spisslast reduseres og behovet for og nytte av installasjon av et lager økes.

Abstract Climate changes is a fact, and this have made the need for new tecknologies neccessary to cut the greenhouse gas- emissions. One way to do this, is to increase the amount of renewable energy. District heating is an energy effective and flexible method for space- and water heating, and can use multiple energy carriers. In order to exploit the surplus heating from the production of district heating fully, thermal energy storage is an option. The consumtion and production of heat is not always correlating. When thermal energy is stored at times with low prices and demand, the stored heat can be used at a later time with high prices and peak demands. This is also positive with regards to greenhouse gas- emissions, because the need for fossil oil and gas boilers to cover the peak demand is then limited. By storing the surplus heating from the heat pumps at Sarpsborg varmesentral, the supply and demand of heat can be better fitted. In this thesis, the profitablity of two alternatives for thermal energy storage at Sarpsborg varmesentral is evaluated. Alternative 1 is thermal energy storage in a hot water tank, while alternative 2 is thermal energy storage in a tank with hydrated salts. The two storage options is then compared to using the already installed biooil boiler to cover the peak demands (alternative 0). Due to the lack of data, the analysis it not complete. The alternatives were not proven profitable with the conditions assumed. However, conclusions can not be made due to the lack of data. If the effect of the base load increases, the need for peak demand will reduce and the need and the utility of installing a storage will increase.