Grundvand kan uden fare bruges som varmelager

På Fyn ligger Hjortebjerg Gartneri, som har lagt drivhuse til et forsøg, hvor temperaturen i gartneriets grundvandsmagasin blev løftet til nye niveauer.

Det unikke ved forsøget er, at gartneriet har hævet gennemsnitstemperaturen for det vand, som pumpes ned i grundvandslagret, til 30 grader. Traditionelt tillader Naturstyrelsen kun 20 grader.

Årsagen til styrelsens stigningsforbud er frygt for, at forhøjet temperatur danner grobund for en bakterieeksplosion i grundvandsmagasinet.

Fordelen ved de højere temperaturer i grundvandslagre er imidlertid, at der skal pumpes mindre vandmængder for at køle og opvarme. Således falder elbehovet og dermed udgifterne til opvarmning (se faktaboks).

Derfor har firmaet Enopsol, som arbejder med grundvandskøle- og varmeanlæg, fået til opgave af Naturstyrelsen at gennemføre et fuldskalaforsøg for at overvåge følgerne. DTU Miljø har deltaget for at undersøge den potentielle bakterievækst i grundvandsmagasinet.

Lav risiko for skadelig bakterievækst

Professor ved DTU Miljø og ansvarlig for undersøgelsen af forsøget i Hjortebjerg Gartneri Hans Jørgen Albrechtsen forklarer, at risikoen for problemer med bakterievækst er lave. Det konkluderer en rapport udført af det tekniske universitet.

I løbet af vinteren 2014 hentede Hjortebjerg Gartneri det opvarmede grundvand 25-40 meter under jordoverfladen. Vandet var lagret i de foregående måneder og gemt til vinterens kulde for at reducere energiforbruget til opvarmning af væksthusene.

»Der er ikke påvist nogen af de undersøgte bakterier, som indikerer forurening, eller som kan være sygdomsfremkaldende. Vi kan se en mikrobiologisk ændring tæt ved boringen, men det udgør næppe en sundhedsmæssig risiko,« konkluderer Hans-Jørgen Albrechtsen over for Ingeniøren.

Professoren anbefaler dog, at forsøget gentages flere steder, inden styrelsen ændrer lovgivningen for temperaturer i undergrundslagre. Alternativt kunne styrelsen sætte krav om øget monitorering i begyndelsen, hvis der gives nye tilladelser, foreslår han.

Læs også: Dybe huller rundt om Bispebjerg Hospital skal give kulde og varme

Tidligere har Enopsol fået dispensation af daværende klima- og energiminister Connie Hedegaard til at løfte temperaturen til 30 grader i Hjortebjerg Gartneri i 2009. Hverken dengang eller under det seneste forsøg har virksomheden bemærket ændringer i undergrundsvandet, påpeger Stig Niemi Sørensen, der er administrerende direktør for Enopsol.

Grundvandslagret er et lukket system - derfor burde sygdomsfremkaldende mikroorganismer som f.eks. vira ikke inficere grundvandet, medmindre det forurenes fra en ekstern kilde.

Læs også: Dybe huller rundt om Bispebjerg Hospital skal give kulde og varme

Mere solenergi i fjernvarme

Lagring ved højere temperatur i grundvandsmagasiner kan også være en fordel for de danske kraftvarme- og fjernvarmeværker, pointerer direktøren for Enopsol.

Værkerne vil kunne bruge lagringsmetoden til at gemme solvarme i undergrunden. Et termisk sæsonlager bidrager til at sikre, at man hele året rundt benytter solenergi til varmeproduktion hos selskaberne.

Læs også: Fjernvarmeselskab kobler køling og varme

Selvom grundvandslagring næsten kan konkurrere omkostningsmæssigt med naturgas og biomasse, er de nuværende lave gaspriser og eltariffer en hæmsko, argumenterer Stig Niemi Sørensen.

»Kraftvarme- og fjernvarmeværker kunne være interesserede, men det er for dyrt, sådan som det er nu. Vi mangler sidste skub, som f.eks. kunne være, at der kom flere varmepumper i fjernvarmen.«

Grundbeløbet til kraftvarmeværkerne fjernes ved udgangen af 2018, og derfor skal mange decentrale kraftvarmeværker enten omlægge deres energiproduktion til andre kilder eller acceptere en forhøjet varmepris.

Færre boringer bringer besparelser

Metoden til grundvandslagring kaldes ATES, Aquifer Termal Energy Storage, hvor man ved hjælp af naturligt forekommende, vandførende sand- og kalkmagasiner sæsonlagrer varme og kulde mellem årstiderne.

I løbet af vinteren 2014 hentede Hjortebjerg Gartneri det opvarmede grundvand 25-40 meter under jordoverfladen. Vandet var lagret i de foregående måneder og gemt til vinterens kulde for at reducere energiforbruget til opvarmning af væksthusene.

Ideen bag at hæve temperaturen er, at man kun skal benytte det halve antal boringer til at dække det samme behov.

»En temperatur på 30 grader giver højere effekt og større effektfaktor i den tilhørende varmepumpe. Med et mindre elforbrug kan man således producere samme varmemængde,« forklarer Stig Niemi Sørensen.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Så er vi der igen: kan det betale sig ? Hvad nu hvis samfundet ikke vil tillade unødvendigt energiforbrug fordi der er et rimeligt alternativ ? Og hvis økonomien hænger på afgifter, så husk det er et selvskabt problem - afgifter er noget vi selv har skabt. Energiafgifter blev indført som adfærdsregulering, men som så meget andet er det blevet en "cash cow" for samfundet. Gode ideer, lige fra elbusser til varmepumper, kuldsejler fordi ingen vil slagte præmie-koen med de store afgifter.

Hvis der ikke er bakteriologiske grunde til at sig nej, så må det her projekt være end indlysende god ide - målt på alle parametre.

  • 0
  • 0

Grundvandet er den mest vigtige ressource, som samfundet har; den bør der ikke eksperimenteres med for at spare nogle penge. Det skal beskyttes, så ubodelige skader for alt i verden undgås. Alt andet er ikke bæredygtigt!

  • 0
  • 0

Når vi ser på termisk lagring, så er der et helt afgørende forhold at tage hensyn til.: TEMPERATURERNE - eller exergien om man vil. Det er jo fint nok at kunne hæve temperaturen ved lagring fra 20 til 30. Det nedsætter helt korrekt elforbrug etc. og øger jo også den samlede kapacitet af et givent volumen.

Disse lave temperaturer er OK til lagring af varme ved dette niveau og forbrug af varme fra lageret ved dette niveau.

Udfordringerne opstår der hvor varmen, der ønskes lagret er varmere end de nævnte 30 grader og hvor behovet til forbrug er over det niveau.

Hvis vi betragter en lagertype, som kan lagre 60 - 80 grader i stedet, så kan denne type køre helt uden varmepumpe. ATES til lagring af høje temperaturer, kan kun fungere, hvis hele varmemængden, der trækkes ud af lageret igen, føres gennem varmepumpen. Varmepumpen og ikke mindst udgiften til driften er med andre ord en 100% ekstra omkostning, som lagring ved "for lav" temperatur medfører.

Der er en mellemvariant, hvor ATES fungerer udmærket, nemlig ved lagring fra køleanlæggene og hvor lageret forsyner en varmepumpe til rumvarme om vinteren. Varme fra køl kan naturligvis kun udnyttes, hvis det føres gennem en varmepumpe.

  • 0
  • 0

Kan man alle steder stole på, at det varme vand ikke flytter sig, så det foræres til naboen?

- det kan man vel, såfremt oplysningen overnfor:

Det er et grundvandslager de har hævet temperaturen i, ikke grundvandet... Og dette grundvandslager har ikke forbindelse til det øvrige grundvand

står til troende(?); men så er det til gengæld noget sværere at forstå denne bekymring:

Årsagen til styrelsens stigningsforbud er frygt for, at forhøjet temperatur danner grobund for en bakterieeksplosion i grundvandsmagasinet

  • 0
  • 0

Det er rigtigt som Flemming skriver, at temperaturerne bliver helt afgørende. Derfor er det også meget tvivlsomt, at ATES-systemer (grundvandslagring) er en god idé sammen med solvarme:

Solvarmeanlæg kan fint levere 90 grader varmt vand, og det kan damvarmelagre gemme til midt på vinteren. Hvis man hælder det varme vand i et ATES-system, mister man temperaturen, og skal til at varme den op igen med en varmepumpe. Det er ret tvivlsomt om effektivitetsgevindsten i solfangerne ved lavere temperaturer kan opveje den ekstra udgift til indkøb og drift af varmepumpen. Man kan evt. læse mere på side 30 i rapporten fra Energistyrelsens rejsehold for store varmepumper. Der er et detaljeret regneeksempel, der beskriver præcis denne kombination: http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/dokum...

Men klart. Til opbevaring af varme fra køleanlæg er ATES-anlæg super gode, og det er klart, det er en fordel, hvis de kan gå op til 30 grader. Det øger jo kapaciteten voldsomt.

  • 0
  • 0

Skal slet ikke bruge 60-90 grader! Det skal eventuelle fremtidige varmepumper til kraftvarmen heller ikke.

Hvorfor al dialog om disse temperaturer er ligegyldige ifm. ATES anlæg

  • 0
  • 0

Lagringen her har ikke noget med elsystemet at gøre. Det handler om at lagre varme fra når den produceres til den skal bruges. For eksempel overskudsvarme fra køling om sommeren, som kan gemmes til om vinteren hvor det kan bruges til at varme de samme bygninger op.

Og til Michael Mortensen: Nej, det skal de vel ikke, og derfor giver ATES-systemer sikkert også fin mening i det pågældende tilfælde.

Men fjernvarmen skal dog stadig bruge temmelig høje fremløbstemperaturer de fleste steder, så de 30 grader, man kan få op af ATES-systemet i artiklen, eller de ~20, man kan få ud af nutidens systemer er alt for lave. Og det bliver de ved med at være en rum tid endnu.

Du har helt ret i, at man kan hæve temperaturen med en varmepumpe, og det gør man allerede i Bjerringbro for eksempel. Men hvis ens varmekilde allerede har den rigtige temperatur, er det en super dårlig forretning at sænke temperaturen ved at lagre ved 20 eller 30 grader, og så betale for at høve den igen med en dyr varmepumpe. Især når der nu er andre teknologier (akkumuleringstanke eller damvarmelagre for eksempel), der KAN lagre ved de rigtige temperaturer, og oven i købet med lavere investeringsomkostninger.

  • 0
  • 0

Fremløbstemperaturen i væksthuse ligger typisk på 70-80C. Med lavere temperatur skal der flere varmerør til, og de skygger.

  • 0
  • 0

Tak for opklaringen Bent. Jeg indrømmer blankt, at jeg ikke ved noget som helst om drivhuse. Ved du hvilken temperatur, kølevandet har om sommeren?

  • 0
  • 0

Hej Karsten. Det er sikkert rigtigt, men det er bare ikke noget særlig godt argument for et ATES-anlæg. Kig meget gerne i Rejseholdets rapport, som jeg linker til højere oppe.

Det "voldsomme" dyk i solvarmens effektivitet er behandlet i rapporten, og selv om det er der, kan det IKKE opveje de store øgede omkostninger, der er til at genopvarme vand fra ATES-anlægget i en varmepumpe.

Et forsøg på en forklaring: Vi deler året op i fire bidder efter hvor meget solvarmeanlægget kan producere:

A: Solvarmen leverer fuld fremløbstemperatur

B: Solvarmen kan levere temperaturer over FV-returen eller over den kolde ende af et lager (akummuleringstank eller damvarmelager)

C:Solvarmen kan ikke opvarme fra returen eller den kolde ende af et varme lager, men kan godt opvarme et ATES-anlæg (2-20(30) grader)

D: Solvarmen producerer negligible mængder eller slet ikke.

D er selvfølgelig lige gyldig for diskussionen.

Under A-betingelser, er det bare med at få hældt så meget varme ud i fjernvarmenettet, som der er plads til og fylde damvarmelageret/akummuleringstanken. Hvis vi bruger denne varme til at varme et ATES-anlæg, taber vi en kæmpe exergi-mængde (temperatur), som vi skal betale en stjernedyr varmepumpe (investering og drift) for at varme op igen. Det giver altså KLART mest mening at gemme højtemperaturvarmen ved høje temperaturer. (Se rapporten fra rejseholdet.)

Under B-betingelser (forår/efterår) kan varmen bruges sammen med andre enheder (gaskedel/-motor, biomassekedel eller varmepumpe), hvilket typisk er en god forretning. Især fordi der i disse perioder også er et større varmebehov, så solvarmeanlægget kan typisk ikke dække det alene. Alternativt kan man varme på den kolde ende af sit damvarmelager, hvilket man også gør i stor stil.

Så er der C tilbage. Jeg tvivler på hvor meget den periode rent faktisk fylder, men you tell me. Hvis den er vigtig i driften, så har du selvfølgelig ret i, at her kan et ATES-anlæg give god mening. Den type anlæg er bare super dyre (½-1 mio. kr. per boringspar), så jeg tvivler meget stærkt på at det kan svare sig for en relativt lille forøgelse af produktionstiden på solvarmeanlægget.

Generelt, så er der virkelig mange ting, der kan lade sig gøre teknisk i fjernvarmesystemer, men for at finde det, der giver mening, er man nødt til at holde tungen lige i munden og se på hvordan enhederne i systemet spiller sammen. Det handler typisk om temperaturniveauer og om omkostninger. Både til drift og investeringer.

  • 0
  • 0

Jeg har ikke set stigninger i ydelser over 20% ved at gå fra drift ved fjernvarmetemperaturer (Situation A og B), til drift med udpræget brug af en varmepumpe.(C).

Solvarmepanelerne er efterhånden blevet ganske effektive ved de høje temperaturer også, hvilket selvsagt reducerer mulighederne for at booste med varmepumpen. Det er kun i perioden 1/11 til 1/2, varmepumpen kan have en vis effekt.

De store paneler, som typisk anvendes til fjernvarme, har efterhånden samme årlige ydelse som vacuum rør.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten