Varmepumper på spildevand giver både fjernkøling og varme i Tårnby

Helt ud til vandet og tæt på det velbesøgte akvarium Den Blå Planet, er erhvervsbydelen Scanport ved at blive opført. Bydelens kommende virksomheder, der blandt andet tæller medicinalvirksomheden Ferring og et nyt Scandic Hotel, har alle det til fælles, at de ikke kun har brug for opvarmning, men også for en betydelig mængde køling.

Hvor fjernvarme er meget udbredt i Danmark, er potentialet for fjernkøling langt fra udløst, og det vil Tårnby Forsyning gerne være med til at lave om på. Med hjælp fra Rambøll har forsyningen derfor på renseanlæggets grund opført en energicentral med varmepumper, der udnytter behandlet spildevand for at producere fjernvarme, når det er fordelagtigt i forhold til elpriserne og værdien af varmen i Det Storkøbenhavnske Fjernvarmesystem. 

Når varmepumperne udnytter varmen fra det behandlede spildevand, nedkøles spildevandet til cirka 5 grader, inden det sendes ud i Øresund. Men om sommeren, når virksomhederne har brug for køling, er det spild af ressourcer at spilde den værdifulde kulde i spildevandet. Derfor skifter varmepumperne til at producere koldt vand til en akkumuleringstank, hvorfra det kolde vand leves videre til virksomhederne i et nyt fjernkølenet. Takket være tanken kan produktionen af køling også optimeres i forhold til elpriserne. I sjældne tilfælde kan der være overskydende varme om sommeren, men så mindskes produktionen og den overskydende varme kan bortledes i spildevandet.

Symbiosen mellem renseanlægget, det behandlede spildevand, fjernvarmen, fjernkøling og elforsyningen betyder, fjernvarmen og fjernkølingen bliver mere effektiv og billigere for både samfundet og energiforbrugerne i Tårnby. Det sparer også ressourcer og CO2-emission, da det fleksible elforbrug til varme og køling fremmer brug af vindmøllestrøm i elforsyningen. 

Unik synergi

Anlægget, der lige nu kører i prøvedrift, fungerer rent praktisk ved, at fire varmepumper på energicentralen trækker varmen ud af spildevandet, så energien kan bruges til køling. I den proces genereres kondensatorvarme, som sendes ud i fjernvarmenettet. Akkumuleringstanken er udført i stål efter samme principper som varmeakkumuleringstanke, men her er det for at lagre 2.000 m³ koldt vand. Det gør det muligt at producere kølingen fortrinsvis ved lave elpriser, når vinden blæser, og undlade at bruge el, når prisen er høj og produceret med fossile brændsler. Akkumuleringstanken til fjernkøl er den første af sin art i Danmark, men absolut ikke den sidste.

”Der er efterhånden en del energicentraler, der kombinerer varme og køling. Det centrale og nye er her, at vi udnytter spildevandet som energikilde. Og synergien mellem varme, køl, el og spildevand gør projektet unikt,” siger Hasmik Margaryan, projektleder hos Tårnby Forsyning.

Samfundsøkonomisk gevinst

Projektet er delt op i to faser. I første fase genereres der 4,3 MW køl og 6,5 MW varme i samspil med spildevandet og akkumuleringstanken. I anden fase, når der er kommet flere kunder, er det planen et supplere med et grundvandskøleanlæg (et ATES-anlæg), der kan levere 2,8 MW køl og samtidig flytte overskudsvarmen fra kølingen fra sommermåneder, hvor varmeprisen er lavest, til vintermåneder, hvor spildevandet er koldest og varmen dyrest. ATES står for Acquifer Thermal Energy Storage. 

Som rådgiver på projektet, fra ideoplæg til prøvedrift, har Rambøll foretaget en række beregninger af både de samfunds-, selskabs- og brugerøkonomiske fordele ved projektet. Beregningerne viser, at den først fase har en positiv samfundsøkonomi på 60 mio. kr. og en gevinst til fjernkøleselskabet og fjernkølekunderne på henholdsvis 17,5 og 5,5 mio. kr. svarende til en gevinst for alle parter i Tårnby på 23 mio.kr. 

Tårnby Kommune har netop godkendt, at Tårnby Forsyning kan konvertere fra gas til fjernvarme i resten af den nye bydel omkring Kastrup metrostation, og fjernkøleprojektet er med fase 2 forberedt til, at de kommende bygninger også kan forsynes med billig og effektiv fjernkøling. Når projektets fase 2 er gennemført, vil den gevinsten for samfundet og lokalsamfundet i Tårnby stige til hhv. 100 og 60 mio.kr.

Ud over den umiddelbare økonomiske gevinst for energiforbrugerne, betyder den samlede forsyning med fjernvarme og fjernkøling, at der bliver mere plads i bygningernes kældre og på tagne til nyttige formål som eksempelvis lagerrum, parkering og tagterrasser.

Mange synergier

Projektet er det første, der implementerer det koncept, som Rambøll udviklede i Køleplan Danmark i 2016, som peger på et potentiale svarende til 200 lignende anlæg i Danmark. Det er dog ikke alle, som vil kunne udnytte synergierne med spildevandet, men så er der andre muligheder, eksempelvis overskudsvarme fra datacentre, drænvand, havvand og udeluft.

”De mange synergier samt anlæggets fleksibilitet i forhold til elpriserne og til værdien af varmen er vigtig for, at det også er fordelagtigt i de store fjernvarmesystemer, hvor varmen allerede produceres effektivt. Varmepumpen kan drives optimalt, så den stopper i de timer om sommeren, hvor der er overskud af affaldsvarme, og producerer optimalt resten af året og især i vintermåneder, hvor den erstatter naturgasfyrede fjernvarmecentraler,” siger Anders Dyrelund, energieksport og Senior Market Manager hos Rambøll.

Anlægget vækker ifølge Anders Dyrelund også stor opmærksomhed på eksportmarkedet, og det siges at være verdens smarteste energicentral som følge af de mange fordelagtige sektorkoblinger mellem el, fjernvarme, fjernkøling, spildevand, renseanlæg og grundvand samt byudvikling med effektiv kollektiv transport.