Andelsselskabet
I praksis vil en gruppe af interesserede sammen med en virksomhed eller en boligforening kunne initiere et Andelsselskab som samlet leverer husstande strøm til forbrug og til opvarmning.
Herunder vises et muligheden ved et stort projekt ved Arla i Videbæk, som fuld udbygget vil kunne forsyne 17.500 husstande med hele strømbehovet og varmebehovet fra strøm. Med Arla's interesse for projektideen vil projektet kunne startes i det små og løbende udbygges.
Yderligere vises et system med udgangspunkt i en af de boligforeninger, som i dag har gasmotorer til el- og varmeproduktion, hvordan et mindre projektet kan etableres for en mindre Andelsforening.
Det er elpriserne på Nordpool for den 27/7 - 2024 til den 9/8 - 2024 se
For den samme periode produktion fra sol og vind sammen med forbruget se
Når sol og vind producerer mest, så falder priserne, og særlig når forbruget er vigende. Når strømbehovet i dagtiden er stort og produktion fra VE er vigende stiger priser ret betydelig. Umiddelbart syntes det svært for Andelsvarme at levere en bolig det strømbehov solcellerne og møllerne ikke kan levere, og herunder gøre det markant billigere end det lokale el-selskab kan.
Det en Andelsforening skal kunne, når andelshaverne installerer store solcellearealer på deres bygninger, det er, dels at kunne aftage den strøm fra solcellerne, som ikke bruges på matriklen. Yderligere så skal der også leveres den strøm som husstanden skal bruge til det alm. forbrug i husstanden og til varmeforsyningen ved strøm, når solcellerne ikke leverer tilstrækkelig.
Nogle af de tekniker, som skal bruges, som Andelsvarmes 2 år gamle arbejde med individuel el-forsynede varmeanlæg sammen med fjernvarmeværkernes strømproduktion se
Kongstanken er at en kraftværksproduktion, hvor spildvarmen kan udnyttes, her installeres den dualistiske anlægskonfiguration når en stor varmepumpe kan yde fjernvarme ved netop at bruge strøm fra vind og sol.
Kraftværket producerer, altså når der er reel mangel på strøm til at varmeforsyne individuelle strømopvarmet boliger, og spildvarmen fra kraftværket kan udnyttes til varmeforsyning af Brønderslev. Det sammenfald der er mellem varmebehovet til fjernvarmeværket og til de individuelle strøm opvarmet boliger er unik. Hele varmeforsyning til fjernvarmeværket og de individuelle boliger med elvarme, kan komme fra møllestrøm når møllerne yder maks. når den store varmepumpe i Brønderslev aftager strøm fra lokale møller. Netop når møllerne så yder mindre strøm, og der er ikke nok kapacitet til at forsyne både Brønderslev med varme og de individuelle boliger så kobles varmepumpen i Brønderslev mere og mere ud, og kraftværket producerer mere og mere strøm til de individuelle el-varmede boliger. Når møllerne overhovedet ikke producerer, så yder kraftværket fuld el-produktion alle individuelle boligers behov for strøm er dækket fra kraftværksstrøm, og spildvarmen fra kraftværket i Brønderslev varmeforsyner byen. I takt med at forskellig møllerne igen begynder at yde produktion, så lukkes kraftværket løbende ned i takt med at varmepumpen nu overtager varmeforsyningen af Brønderslev.
Dette systemprincip kan udnyttes i mange sammenhænge hvor en forbruger f.eks. en industri kan aftage spildvarme fra kraftværket og overgå til at bruge strøm når møller og solceller producerer.
Arla i Videbæk sammen med forsyning 17.500 husstande med el-varme:
På Arla og den tilhørende mælkepulverfabrik Arenco bruges der helt op til 1 mio. MWh naturgas om året, navnlig til at fordampe vand fra mælk til produktion af mælkepulver.
I 2016 igangsættes opførsel af et biogasanlæg ved Arla i forlængelse af en kraftig forøgelse af støtten til biogas. Biogasanlægget producerer i dag samlet 300.000 MWh biogas om året.
Denne biogas omsættes årligt til 140.000 MWh strøm i gasmotorer ved mejeriet, når motoren producerer 105.000 MWh højtemperatur damp fra udstødningen, som bruges på mejeriet og 55.000 MWh motorvarme som ender som fjernvarme til Videbæk.
Afhængig af hvor meget mælkepulver der produceres hos Arla, så dækker dampbehovet mellem 10 og 20 % af mejeriets behov for procesenergi, og naturgas dækker resten. Elproduktionen fra gasmotorerne dækker en del af mejeriets behov for strøm og resten aftages fra el-nettet. Men et tiltag som på ingen måde indpasser produktioner fra sol og vind, når helt op til 80 % af gasmotorernes strømproduktion kunne leveres af lokale møller og solceller.
Hvis Arla derimod havde haft et ønske om at blive 100 % CO2-neutral, når mejeriet afskrev sig de meget store støttebeløb til biogasproduktionen, og herved reducerede omkostningen til strøm og procesenergi meget betydelig ved mejeriet. Dette ville være mulig når forbruget af naturgas udfases 100 %. Samtidig ville helt op til 17.500 husstandes varmeforsyning blive CO2-neutral, når varmeforsyningen omlægges til strøm i samdrift med produktionen ved Arla.
Anlægget opbygget ved Arla, som vil udfasse store mængder naturgas til fordel for møllestrøm se
Nu opstilles en gasturbine på mejeriet som omsætter gassen til 40 % strøm og til 60 % varme røggas, som opsamles i et termisk lager. Når gasturbinen modtager 170 MW gas, omsættes gassen til 100 MW varme i lageret og 70 MW el tilføres el-nettet. Op til 400 MW overskudsstrøm kan gemmes i det termiske lager som varme. Når mejeriet har behov for procesdamp kan effekten varieres op til 200 MW fra lageret, når den gennemsnitlige effekt over året er 100 MW.
Nu installeres der individuelle el-drevne varmeanlæg i 17.500 husstande som forsynes med strøm fra solceller på taget, sammen med møller ude i forsyningen. Når der mangler strøm og der er el-behov i boligen startes gasturbinen og den forsyner elnettet med den nødvendige strømproduktion, når varmen fra gasturbinen gemmes i varmelageret.
I stedet for at omsættes strømmen løbende i gasmotorerne, så renses biogassen og gemmes på naturgasnettet, og 300.000 MWh gas kan herefter årligt forsyne gasturbinen i 1800 timer årligt, som sker netop når der er behov for strøm til varmeforsyning i tilknyttede husstande som skal varmeforsynes med strøm.
På mejeriet og industrier omkring mejeriet monteres 50 MW solceller på tagarealer.
300 MW møller i Ringkøbing - Skjern Kommune forbindes med egen kabelføring direkte til mejeriets nettilslutning sammen med solcellerne. Nu skal mejeriet ikke skal betale nettarif af forbruget fra de lokale møller og solcellerne.
På 17.500 husstande monteres 12 KW solceller og i boligens rum opstilles el-radiatorer med lagerevne, så radiatorerne kan varmes med strøm i løbet af få timer, og radiatorerne kan herefter frigive varme til rummet i løbet af 24 timer eller mere. Yderligere antages det at husstandene monterer en luft/luft varmepumpe i husets hovedrum, og der installeres en stor elvandvarmer, som kan varmes, når der er overskud af strøm, og husstanden kan trække på det varme brugsvand gennem længere tid uden at aftage strøm.
Radiator med termisk lager og luft/luft varmepumpe se
De 17.500 husstande forskellig steder i landet aftager i gennemsnit 4 KW strøm, når strømbehovet til varme og forbrug er størst, og gasturbinen kan levere den nødvendige el-forsyning, hvis vind og sol ikke yder produktion.
Nu har en andelsforening og Arla aftale med med flere mølleejere om leverance af hele møllernes strømproduktion. Mølle- og solcelleproduktionen bruges enten i bygningernes varmesystem eller det tilføres varmelageret ved Arla
Når møller og solceller forsyner 'fyldes' brugsvandvarmeren, og de termiske radiatorer med energi.
17.500 husstande som aftager et årligt normalforbrug af varme (18 MWh/år) forbruger 14 MWh strøm når luft/luft varmepumpe yder en del af husstandens varmebehov. Solcellerne levere 40 % af forbruget netop pga. husstandes evne til at aftage strøm, når den forekommer fra solcellerne.
Når det samlede behov for procesenergi ved Arla er 800.000 MWh, og det samlede strømbehov til varmeforsyning i bygningerne er 150.000 MWh. strøm, og yderligere 50.000 MWh til husstandnes el-forbrug. Når solcellerne og møllerne producerer mere end el-behovet i husene, optages overproduktionen i det store varmelager ved Arla, og mejeriet kan forsynes med procesdamp med energi fra det termiske lager. Hvis der mangler strømproduktion i husenes, når vind og sol ikke yder effekt, så startes gasturbinen og producerer op til 70 Mw strøm og varmen fra gasturbinen gemmes i varmelageret, til brug for procesdamp til mejeriet. Og det samlede system kan levere husstandene hele strømbehovet til varme og forbrug, og Arla kan under alle omstændigheder forsynes med procesdamp fra møller og solceller.
En typisk fjernvarmebruger vil i dag typisk betale 15.000 Kr. for et normalforbrug og 13.000 kr. for strømforbruget.
Den strømopvarmede husstands samlede årlige strømforbrug er 14.000 KWh til varme og 5.000 KWh til forbrug. Husstandens solceller leverer strøm til 35 øre/KWh og pga. varmesystemets evne til at gemme varme vil hele 9.000 KWh strøm kunne leveres fra solceller til husstanden, og samlet skal 10.000 KWh leveres udefra (Møller, gasturbinen ved Arla). Når boligen er el-opvarmet skal der kun betales afgift af de første 4.000 KWh. Når strøm fra møller, og solceller betales med 30 øre/KWh, den gennemsnitlige nettarif er 30 øre/KWh, 10 % strømmen til husstanden kommer fra fra gasturbinen ved Arla, når vind og sol ikke forsyner, og denne strøm koster 40 øre/KWh. Når den øvrige strøm som tilflyder husstanden i gennemsnit har kostet 30 øre/KWh. Nu vil husstandens samlede årlige udgift til strøm og varme være 16 - 17.000 kr. mod 29.000 kr. i dag. Det er til en el- og varmeleverance som er 100 % fossilfri fra biogas, møller og solceller.
Varmeforsyning ved strøm sammen med gasmotor ved en boligforening:
Ved boligforeninger i gasområder f.eks. i Holbæk virker gasmotorer som producerer strøm til el-nettet, sammen med varme til foreningens centralvarmesystem.
En boligforening med 200 lejligheder bruger 2500 MWh varme årligt. Og brugerne aftager 800 MWh strøm. I dag virker en 600 KW (el) gasmotor, som yder 800 KW varme.
Når der installeres 800 KW varmepumper ved boligforeningen, og 1.200 KW solceller på hustage, så kan 80 % af varmebehovet leveres af solcellerne eller af møller og 20 % skal komme fra gasmotoren.
160 Andelshavere installerer nu solceller og el-varme i husstanden og det samlede el-behov er 600 KW når varmebehov er stort som gasmotoren kan levere hvis sol og vind ikke yder produktion.
Når de 160 Andelshaveres huse monteres med el-varmeanlæg og solceller på taget, vil varmeprisen for et normalforbrug ende omkring 10.000 kr. år, når der også opnås en besparelse på husstandens el-forbrug.