Grafik: Evida  

Hybridvarmepumper og biogas baner vej for den grønne omstilling

af: Kristian Nielsen, chefkonsulent hos Evida

Hybridvarmepumper er den billige og snilde CO2-frie opvarmning af 400.000 gaskunder. Det kan nås ved naturlig udskiftning og et par store biogasanlæg


Den 1. oktober 2019 blev 400.000 kunder og 18.000 km gasrør fra Dansk Gasdistribution og HMN Gasnet samlet i selskabet Evida. Ud over at sørge for effektiv og sikker drift og vedligehold af det landsdækkende gasnet, medvirker Evida også til den grønne omstilling af gassen.

Det danske klimamål om 70 procent CO2-reduktion i 2030 indebærer, at anvendelsen af naturgas skal reduceres allerede på den korte bane. Og det er vi hos Evida heldigvis allerede rigtig godt i gang med.

Andelen af biogas i det danske gasdistributionssystem vil nå 30 procent i 2023, viser de seneste tal, der er baseret på eksisterende biogasanlæg og de indgåede aftaler om tilslutning af nye anlæg. 

Gasforbruget vil blandt andet falde primært som følge af faldende afsætning til fjernvarmen. Denne udvikling betyder også, at andelen af biogas vil nå 35 procent i 2035 uden etablering af flere nye anlæg.  

Grafik: Evidas data for biogasanlæg i drift og Evidas aftaler om tilslutning af nye biogasanlæg. Forbrugsudviklingen er baseret på afsætningstal fra Energinet og prognose fra Energistyrelsens Analyseforudsætninger 2019.

Gas skal være lager for den grønne elproduktion

Med de tal in mente, er der potentiale til, at biogas og andre grønne gasser kan levere en gasforsyning til danskerne i 2035, som er 100 % baseret på vedvarende energi (VE).

Niveauet kan blandt andet nås ved en øget brug af dybstrøelse og halm til biogasproduktion og ved at udnytte en andel af de cirka 40 % CO2, som biogassen udleder som restprodukt, til produktionen af metan. 

Metan kan fremstilles ved at lade brint reagere med CO2. CO2’en er et restprodukt fra opgraderingen af den rå biogas til den rene metan, der kan tilføres gasnettet. Brinten kan produceres via elektrolyse af vand ved hjælp af strøm fra havmøller, når der produceres mere strøm, end der er behov for i elnettet. Baseres metan på disse to kilder,  er den grøn.

Analyser fra Energinet (statsejet virksomhed, der ejer, passer og udvikler det overordnede el- og gasnet i Danmark, red.) viser, at vindkraften i den danske del af Nordsøen på sigt med fordel kan bruges til at konvertere overskydende strøm til brint.

Brinten kan med den overskydende CO2 fra biogasanlæggene danne elektro fuels – også kaldet Power2X-processen eller ‘flydende el’. Elektro-fuels er metan (gas), metanol (træsprit til iblanding i benzin), jetbrændstof eller plastic.

Energinet vurderer, at potentialet for elektro fuels er stort herhjemme, og de forventer, at produktionen vil være i kommerciel drift om 5-10 år.

For at det kan ske, kræver det dog, at strømmen til brintproduktion kan leveres for højst 40 øre/kWh. Men da produktionsprisen fra landbaserede vindmøller og solceller ligger på 24-26 øre/kWh i dag ser de fremtidige muligheder for Power2X processen ud til at være gode.

Power2X giver det nuværende gassystem med de to danske gaslagre mulighed for at være lager for den grønne elproduktion, når strømmen konverteres til gas og gemmes til senere brug, eller blot bruges til formål, som el er mindre egnet til.

Hybridvarmepumper tager gassen af CO2-udledningen

At konvertere biogassen til grøn energi, er dog kun en del af løsningen. Hvis al gas skal baseres på vedvarende energi senest i 2050, skal gasforbruget hos de danske kunder også reduceres kraftigt. Og her kommer udbredelsen af hybridvarmepumper til at spille en afgørende rolle.

Hybridvarmepumper er en lille luft-væske-varmepumpe, der kører i samdrift med en gaskedel. Vi kan nøjes med en lille varmepumpe, da den kun skal dække varmebehovet når udendørstemperaturen er over frysepunktet.

Gaskedlen klarer opgaven når temperaturen er under nul grader og ned til minus 12 grader eller koldere. Langt størstedelen af årets timer i Danmark ligger som det fremgår af diagrammet nedenfor over nul grader. Det betyder, at den lille varmepumpe kan få mange driftstimer og dække en stor del af varmebehovet.

Kilde: Dansk Gasteknisk Center

Konverteres gasopvarmning til hybridvarmepumper, kan gasforbruget til opvarmning reduceres til mellem 10 % og 20 % af oprindeligt gasforbrug.

En udbredelse af hybridvarmepumper hos de danske gaskunder kan reducere gasforbruget til opvarmning af boliger med 80 til 90 pct. og reducere CO2-emissionen med 60 pct. med de nuværende CO2-emisisoner fra el og gas. Det er klart, at når al strømmen og al gassen senest i 2050 er baseret på vedvarende energi, så er CO2-emissionen nedbragt til nul.

Konverteres alle bygninger med gasopvarmning til hybridvarmepumper vil gasforbruget til opvarmning falde til et niveau, så det realistisk kan dækkes med 100 % grøn gas (svarende til 2-4 store biogasanlæg).

Hybridløsningen er ideel når den udbredes til boliger, der allerede har et gasstik. Løsningen giver en markant CO2-reduktion, den har en god brugerøkonomi og den muliggør et skift mellem el og gasforbrug afhængig af temperaturforhold og priserne på el, der svinger meget mere end gaspriserne.

Ved udskiftning af 400.000 gaskedler hos Evidas villakunder til hybridvarmepumper kan det årlige gasforbrug reduceres fra 500 mio. m3 til 100 mio. m3. Konverteringen vil samtidig reducere CO2-emissionen fra 1,15 mio. ton CO2 om året til 440.000 ton CO2 om året.

Gaskedler udskiftes i gennemsnit med 20 års mellemrum og hvis VVS’erne derfor allerede nu begynder at anbefale kunderne en udskiftning af gaskedler med hybridvarmepumper, så bør det være muligt at gennemføre en fuld omlægning til hybridvarmepumper senest i 2050.

Omlægning til hybridvarmepumper vil give en meget miljøvenlig opvarmning af gas-kunderne, der samtidig bidrager til balancering af energisystemer.