En del af Watch Medier

CleantechWatchfredag3. februar 2023

  • Søg
  • Log ind
  • Miljøteknologi
  • Affald
  • Vand
  • Rådgivning
  • Regulering
  • Søg
  • Log ind
  • Seneste
  • Søg
  • Log ind
  • Miljøteknologi
  • Affald
  • Vand
  • Rådgivning
  • Regulering
14.01.2020kl. 11.22

Hofor får nyt gennembrud i udvikling af 'verdens smarteste' varmepumpe

Hofor er kommet skridtet videre i udviklingen af det, forsyningsselskabet betegner som "verdens smarteste" varmepumpe. Algoritmestyring har allerede taget toppen af prisen på at producere varme, men nu gør et gennembrud pumpen i stand til at aflaste elnettet.
Hofors energiplanlægger Tore Gad Kjeld håber i år at få grønt lys til at lade varmepumpen på Nordhavn hjælpe Energinet med at holde elforbrug- og produktion i balance | Foto: CleantechWatch
af SIMON VALEUR

At verdens måske smarteste varmepumpe befinder sig på den yderste ende af Nordhavns Oceankaj i København, er der kun få der ved.

Men det gør den. Midt i det hele, i en for omgivelserne lille bygning, med hvad der til forveksling ligner en overdimensioneret skorsten.

Sådan lyder vurderingen fra Hofors energiplanlægger Tore Gad Kjeld i hvert fald, da CleantechWatch i øsende regnvejr får kæmpet sig vej gennem junglen af beton og byggepladser og bliver lukket ind bag bygningens låste døre for at få syn for sagn.

"Det er stort, men jeg tør roligt sige, at vi – så vidt vi ved – har udviklet verdens smarteste varmepumpe," siger han.

En intelligent varmepumpe

Varmepumpen er et barn af det EUDP-finansierede energilaboratorium i Nordhavn, som løb af stablen i efteråret 2019 med en række anbefalinger til et mere koblet forsyningssystem med bedre udnyttelse af de samlede energiressourcer via intelligent og tværgående styring af el og varme.

Konceptet er at levere miljøvenlig varme til kunderne ved at hente varmeenergi fra grundvandet og udnytte, når strømmen er billigst.

Når vindmøller eksempelvis kører på højtryk om natten, hvor elforbruget er lavt, udnytter varmepumpen de billige elpriser til at levere tilsvarende billig varme til kunderne. Samtidig kan pumpen lagre varme til senere brug i en stor vandtank, forklarer Tore Gad Kjeld, imens han peger på det, der udefra lignede en overdimensioneret skorsten.

Flexheat leverer miljøvenlig varme ved at hente energi og varme fra grundvandet og udnytte strømmen, når den er billigst – ofte fordi vindmøller og solceller leverer meget elektricitet. Varmepumpens fleksibilitet giver en billigere varmeregning og aflaster elnettet. | Foto: PR / Hofor
Flexheat leverer miljøvenlig varme ved at hente energi og varme fra grundvandet og udnytte strømmen, når den er billigst – ofte fordi vindmøller og solceller leverer meget elektricitet. Varmepumpens fleksibilitet giver en billigere varmeregning og aflaster elnettet. | Foto: PR / Hofor

I efteråret kunne Hofor bryste sig af at have kappet 6 pct. af omkostninger til varmeproduktion ved at udstyre Flexheat-varmepumpen med algoritmer, der netop sætter tryk på maskineriet, når elpriserne er mest favorable.

"Allerede der var vi relativt overbeviste om, at vi havde udviklet en af de smarteste varmepumpe i verden og spurgte i branchen, om de kendte nogle, der var smartere. Det gjorde de ikke," fortæller Tore Gad Kjeld.

Kan aflaste elnettet

En tirsdag sidst i december kom så det gennembrud, der gør, at Hofors energiplanlægger med sikkerhed i stemmen i dag kalder varmepumpen for verdens smarteste.

Her lykkedes det at opnå en reguleringstid på at varmepumpens ydeevne, som betyder, at den kan hjælpe med at aflaste elnettet.

"Det er det springende punkt, for så reagerer varmepumpen ikke bare på prissignaler, men kan direkte gå ud og hjælpe med at stabilisere nettet. Det har varmepumper ikke været brugt til før," siger Tore Gad Kjeld.

Her ses anlæggets ene stempelkompressor. Kompressorernes eloptag kan reguleres, så varmepumpen kan bidrage til at balancere netfrekvensen – dermed er det kompressorerne, som muliggør anlæggets kobling mellem el- og varmesektoren. | Foto: PR / Hofor
Her ses anlæggets ene stempelkompressor. Kompressorernes eloptag kan reguleres, så varmepumpen kan bidrage til at balancere netfrekvensen – dermed er det kompressorerne, som muliggør anlæggets kobling mellem el- og varmesektoren. | Foto: PR / Hofor

Forbruget og produktion af el skal konstant være i balance, så elnettet har en frekvens på 50 Hertz. For at være med til at regulere det, kræver Energinet i Østdanmark, at et anlægs ydeevne kan reguleres på maksimalt 150 sekunder.

Med det nye gennembrud kan Hofors varmepumpe – ved at give afkald på en smule effektivitet – komme ned på 90 sekunder. Tidligere tog det fire minutter.

"Varmepumpen reagerer endnu hurtigere, end den behøver for at kunne aflaste elnettet. Det er et vigtigt resultat i forhold til nuværende krav, men også eventuelle fremtidige krav til stabilisering af el-nettet," siger Tore Gad Kjeld og peger passioneret på en skærm i varmepumpens kontrolrum, som viser en graf over pumpens reguleringshastighed.

Er der for meget el i nettet, skruer Hofor konkret op for varmepumpen, så den sluger mere strøm og producerer mere varme og dermed mindsker frekvensen i det samlede elnet. Når frekvensen omvendt er under 50 Hertz, og der skal mere strøm i nettet, kan Hofor skrue ned for varmepumpen, som dermed konveterer en mindre mængde el til varme.

"På den måde hjælper vi elnettet og tjener samtidig penge på det, så vi kan sænke varmeregningen til forbrugerne," forklarer Tore Gad Kjeld.

Udover at gøre fjernvarmen så billig som mulig har vi i Hofor en vision om, at varmepumper på linje med elbiler og elkedler kan få en afgørende rolle.

Tore Gad Kjeld, energiplanlægger i Hofor

Udlandet vil vide mere

Når Tore Gad Kjeld kigger i krystalkuglen, er han ikke i tvivl om, at behovet for fleksibilitet i elnettet vil stige i takt med, at vedvarende energikilder som vindmøller og solceller – der i høj grad afhænger af vejret – får en større rolle i den samlede elforsyning.

I dag kan en vindmølle risikere at skulle tilbageholde kapacitet, når vinden blæser for fuld hammer, og der er for meget el i nettet. Men det skal så vidt muligt undgås at skrue ned for en elproduktion, der er "grøn og gratis", mener Tore Gad Kjeld.

"Verdens smarteste" varmepumpe

Varmepumper producerer varme fra el og flytter grundlæggende energi fra ét sted til et andet.

Hofors Flexheat-varmepumpe i Nordhavn henter energi og varme fra grundvandet, som pumpes op via to brønde, og leverer op til 80°C varmt vand til kunderne, der kommer retur på omkring 45°C. En stor vandtank kan også holde på det varme vand.

Målet er at levere miljøvenlig og billig varme samt teste og demonstrere smart drift af varmepumper. Pumpen bruger blandt andet elektricitet, når den er billigst, hvilket ofte er tilfældet, når vedvarende energikilder såsom vindmøller kører i fulde omdrejninger.

På den måde udnytter varmepumpen fjernvarmesystemet som lager for vedvarende energi.

Det seneste gennembrud er, at pumpen nu kan justere sin ydeevne hurtigt nok til at levere fleksibilitet som en systemydelse til Energinet, der konstant justerer frekvensen – balancen mellem produktion og forbrug – i elnettet til 50 Hertz.

Den systemydelse bliver honoreret og ventes derfor at give yderligere besparelser for kunderne.

Netop behovet for fleksible anlæg i elnettet stiger ifølge Hofor støt i takt med den stigende produktion fra solceller og vindmøller. Dog mangler varmepumpen en godkendelse fra Energinet, og der mangler fortsat en del udvikling i forhold til blandt andet adgang til data.

Hofor forventer, at pumpen i løbet af 2020 bliver godkendt af Energinet til at levere fleksibilitet til elnettet.

Flexheat-anlægget på Nordhavn består konkret af en to-trins varmepumpe med en ydelse på 800 kJ/s, et varmelager på 100 kubikmeter og to elkedler på hver 100 kW. Varmepumpens COP er 3,28 ved fremløb (80°C) og retur (45 °C). Grundvandet kommer ind med en temperatur på 10°C og bliver kølet ned til 4°C. Kølemidlet er ammoniak.

Kilde: Hofor.

Der er flere måder at levere fleksibilitet til elnettet, men potentialet i at få varmepumper i spil er ifølge Hofor til at få øje på.

"Udover at gøre fjernvarmen så billig som mulig har vi i Hofor en vision om, at varmepumper på linje med elbiler og elkedler kan få en afgørende rolle," siger Tore Gad Kjeld og tilføjer, at varmepumpen også kan assistere det lokale elnet i overbelastningssituationer.

"Nu vil vi gerne teste det på flere af vores varmepumper, men det kan sagtens være, at andre forsyningsselskaber også vil bruge det," siger energiplanlæggeren videre.

Da Hofor i slutningen af sidste år i Energylab Nordhavn luftede budskabet om at have opfundet verdens dengang 'måske smarteste' varmepumpe, var det ifølge Tore Gad Kjeld også for at provokere og om muligt blive modbevist påstanden – eller i det mindste skabe en debat om intelligent drift af varmepumper.

I stedet har det resulteret i en invitation til at besøge European Heat Pump Assosciation (EPHA) i Bruxelles for at fortælle mere om varmepumpen.

Mangler grønt lys

Næste skridt er at få grønt lys fra Energinet til at bruge varmepumpen som systemydelse til at balancere elnetsfrekvensen.

Tore Gad Kjeld forventer, at den milepæl bliver passeret i løbet af i år. Sker det, kan omkostningerne til varmeproduktion reduceres med yderligere 7 pct., vurderer Hofor.

For selv om varmepumpen giver afkald på en smule effektivitet, når den skal kunne omstille sig hurtigt, bliver det ifølge forsyningsselskabet opvejet af det bidrag, Energinet betaler for hjælpen med at holde elnettet i balance.

Jeg tror ikke, det bliver meget dyrere, hvis man installerer teknologien fra start, og det kan jeg godt se grønne eksportmuligheder i

Tore Gad Kjeld, energiplanlægger i Hofor

Der er dog det ene forbehold, at man som minimum skal kunne byde ind med 0,3 MW for at blive taget i betragtning til den opgave.

Varmepumpens kapacitet rammer med 0,25 MW under den grænse og en godkendelse vil derfor kræve, at Hofor også byder ind med andre af sine varmepumper eller lignende til Energinet. Det forventer Tore Gad Kjeld dog ikke, at forsyningsselskabet får problemer med at finde.

Når det sker, vil anlæggets omkostninger til at producere varme til Unicefs hovedkontor og de tre krydstogtsterminaler i den nordøstligste ende af Nordhavn, som lige nu er de eneste kunder, der får varme fra Flexheat-pumpen, sænkes med samlet 13 pct.

Potentielle besparelser på den endelige varmeregning bliver dog fordelt bredt mellem alle fjernvarmekunder i Hovedstaden.

'Smart grid-ready' giver eksportmuligheder

Hofors varmepumpe er leveret og monteret af Johnson Controls, som på linje med DTU Mekanik og rådgivervirksomheden Cowi har været med til at udvikle konceptet.

Når de private selskaber har skrevet sig op til og investeret tid og penge i projektet, er det ifølge Tore Gad Kjeld også et billede på potentialet.

"Fra Hofors side er vi interesserede i billig og grøn varme, men Johnson Controls vil jo gerne være med, så de har kompatible produkter klar, hvis der kommer efterspørgsel på intelligente og hurtigtregulerende varmepumper," siger Tore Gad Kjeld.

I dag fokuserer de fleste ifølge energiplanlæggeren på omkostninger, ydelse og effektivitet, når de køber varmepumper, men han forudser, at den nye teknologi på sigt bliver en option på samlebåndet, så varmepumpen bliver leveret som "smart grid ready".

"Jeg tror ikke, det bliver meget dyrere, hvis man installerer teknologien fra start, og det kan jeg godt se grønne eksportmuligheder i," siger han og understreger, at varmepumpen stadig kan køre på maksimal COP, når den ikke skal bruges som systemydelse til at balancere elnettet, da det sker i en særskilt styringsfunktion."

"Så hvis varmepumpen er 'smart grid ready', kan vi både køre den i normal drift eller tilvælge at levere til balance på elnettet. Hvis man aldrig bruger den option, er det værste, der kan ske, at man taber ekstraomkostningen for at få den nye teknologi på."

Grønt forskningscenter henter nye kræfter 

Energylab Nordhavn: Fjern urimelige skatter 

Fjernvarmeselskaber vil omstille boliger med varmepumper

7 ud af 10 kommunale bygninger har energimærke i bunden af skalaen

Dansk energilaboratorium viser vejen til fremtidens koblede forsyningssystem

Relaterede artikler:

  • På Nordhavn har en række industripartnere siden 2015 arbedet for at lave et energisystem fyldt med løsninger, som hører fremtiden til. | Foto: KØBENHAVNS KOMMUNE

    Energylab Nordhavn: Fjern urimelige skatter

    For abonnenter

  • Foto: PR / Hofor

    Dansk energilaboratorium viser vejen til fremtidens koblede forsyningssystem

    For abonnenter

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Vær på forkant med udviklingen. Få den nyeste viden fra branchen med vores nyhedsbrev.

!
Nyhedsbrevsvilkår

Forsiden lige nu

”Vi forventer at ramme vores målsætning om at sortere en femtedel af den husstandssorterede plast i andet kvartal af 2023,” sagde underdirektør i Damifo Christa Engell Hansen mandag til CleantechWatch. | Foto: Damifo
Nyheder

Her er ugens bedste historier på CleantechWatch

Ugen har blandt andet budt på meldinger om en hård start for sorteringsvirksomheden Damifo, en ny direktør i en jysk forsyning og en kovending i Svendborg.
  • Plastanlæg vil ramme målsætning i andet kvartal trods udfordrende år
  • Vestjysk forsyning henter tidligere Trefor-direktør ind som ny øverste chef
Foto: Marcus Emil Christensen
Miljøteknologi

Grenaa Havn vil være hotspot for genanvendelse af vindmøller

Svendborg Kraftvarme på Bodøvej er blevet købt af Svendborg Fjernvarme. | Foto: PR / Svendborg Kommune
Affald

Kovending i Svendborg: Varmeselskab køber alligevel affaldsforbrænding

For abonnenter

Arkivfoto.
Vand

Forsyning påtager sig ansvaret for at tørlægge sø

Foto: Rgs Nordic/pr
Miljøteknologi

Udvalg i Slagelse Kommune vil afvise blandingszone til RGS-anlæg

For abonnenter

Foto: PER FOLKVER
Affald

Special Waste Systems får grønt lys til at udvide lagerkapacitet

For abonnenter

Læs også

Foto: Viega/pr
Miljøteknologi

Leverandør af vandteknik løfter hovedtallene

Vandkoncernen Viega nærmer sig et tocifret millionoverskud i Danmark. 

For abonnenter

Foto: Rgs Nordic/pr
Miljøteknologi

Udvalg i Slagelse Kommune vil afvise blandingszone til RGS-anlæg

Efter et møde i Klima og Miljøudvalget i Slagelse Kommune onsdag har udvalget besluttet ikke at ville give RGS Nordic tilladelse til at udlede renset spildevand, men afventer møde med Miljøstyrelsen og minister, skriver medie.

For abonnenter

Foto: PER FOLKVER
Affald

Special Waste Systems får grønt lys til at udvide lagerkapacitet

Miljøstyrelsen har givet grønt lys til, at Gemidan-ejede Special Waste Systems kan udvide sit lagerområde. Forbrændingskapaciteten forbliver dog uændret, lyder det fra direktør.

For abonnenter

Seneste nyt

  • Her er ugens bedste historier på CleantechWatch – 14.54
  • Grenaa Havn vil være hotspot for genanvendelse af vindmøller – 13.40
  • Forsyning påtager sig ansvaret for at tørlægge sø – 12.52
  • Kovending i Svendborg: Varmeselskab køber alligevel affaldsforbrænding – 11.06
  • Leverandør af vandteknik løfter hovedtallene – 10.18
  • Trods protester får byggeri af stort milliardanlæg til biorester grønt lys – 09.25
  • Trecifret millioninvestering: Finsk genanvender vil imødekomme øget efterspørgsel – 07.43
  • Organisation: Virksomhederne skal få flere kvinder ind på STEM-uddannelser – 07.07
  • Udvalg i Slagelse Kommune vil afvise blandingszone til RGS-anlæg – 2. feb.
  • Special Waste Systems får grønt lys til at udvide lagerkapacitet – 2. feb.
Flere nyheder

Job

  • Forvaltningsservicechef i Vestforbrænding

  • Strategisk Forretningsudvikler til CO2- og brintinfrastruktur

Watch Job

  • Tilbudschef - NCC Renovering Vest

  • Jurister søges til Corporate Legal i Danmarks Eksport & Investeringsfond

  • Business Intelligence Specialist

  • Regnskabs-/økonomichef

  • Head of Business Development

Se flere jobs

Job

  • Forvaltningsservicechef i Vestforbrænding

  • Strategisk Forretningsudvikler til CO2- og brintinfrastruktur

Se flere jobs

Kolofon

CleantechWatch
Søg

Sektioner

  • Miljøteknologi
  • Affald
  • Vand
  • Rådgivning
  • Regulering
  • Sitemap
  • RSS feeds

Redaktør

Emma Gelbjerg-Hansen

egh@cleantechwatch.dk

Tlf.: 3330 8343

Ansv. chefredaktør

Anders Heering

Udgiver

JP/Politikens Hus A/S

Annonceafdeling

annoncering@infowatch.dk

Tlf.: 70 777 482

Annoncering

Jobannoncering

job@infowatch.dk

Tlf.: 70 777 482

Job

Abonnement

Prøv CleantechWatch gratis eller få tilbud på et abonnement, der passer til lige netop dig eller din virksomhed.

cleantechwatch@infowatch.dk

Tlf.: 70 777 482

Læs mere om abonnement her

Adresse

CleantechWatch

Rådhuspladsen 37

1785 København V

Tlf.: 3330 8410

Retningslinjer

  • Persondatapolitik

Copyright © CleantechWatch — Alt materiale på denne side er omfattet af gældende lov om ophavsret

Microsoft er i gang med at udfase Internet Explorer – det er vi derfor også.
Vi anbefaler en af følgende browsere for en bedre oplevelse. Klik på et af ikonerne for at downloade en ny browser.

Med venlig hilsen,
CleantechWatch

Google ChromeMozilla FirefoxMicrosoft Edge