Energi fra drikkevand bruges til fjernvarme

Inden drikkevandet løber ud til forbrugerne fra vandtårnet hos Morsø Forsyning, passerer det forbi en varmeveksler, som hele året hiver 2-4 °C ud af vandet. Denne energi bidrager til fjernvarmeforsyningen i Morsø. Hermed spares naturgas svarende til 1,1-1,2 millioner kWh årligt. Tilbagebetalingstiden er beregnet til tre år.
»Telefonen ringer en del for tiden. Der er mange, som gerne vil høre nærmere om den nye løsning, der mig bekendt er den første af sin slags,« siger Jim Friis, adm. direktør hos Morsø Forsyning.
Vandtårnet indeholder 500 kubikmeter vand, og der leveres 400-500 kubikmeter brugsvand i døgnet til forbrugerne i Morsø. Den nye løsning til at hente energi fra drikkevandet er udtænkt i et samarbejde mellem Morsø Forsyning og Cronborg A/S, som har leveret Recool-varmepumpeteknologien.

15 procent bidrag fra drikkevand
Afstanden fra vandtårnet til varmecentralen er under 50 meter, og det er nærmest ideelt til at lave en løsning, hvor varme fra drikkevandet udnyttes i fjernvarmeforsyningen.
»Imellem vandtårnet og varmecentralen er der nu etableret en varmepumpeløsning, som leverer energi til fjernvarmenettet,« siger Jim Friis. 
Besparelsen på naturgas vil på sigt være med til at holde varmeprisen nede i Morsø Forsyning. Om sommeren vil den nye varmepumpeløsning kunne levere tæt på 100 procent af energien  til  den  lokale  fjernvarmeforsyning, mens der hen over året i gennemsnit vil komme omkring 15 procent af energien fra drikkevandet.
Den nye løsning ved vandtårnet er inspireret af en løsning i meget mindre skala, hvor der er etableret en varmepumpe på det lokale vandværk, som hiver energi ud af vandet og bidrager til opvarmningen af vandværkets bygninger.
»Den løsning nedbragte vores elforbrug til opvarmning til en tiendedel af det tidligere forbrug, og det var på baggrund af de store besparelser, at vi gik i gang med det nye projekt ved vandtårnet,« siger Jim Friis.

Koldere vand til forbrugerne
Løsningen med at hive energi ud af drikkevand har flere fordele ifølge Jim Friis.
»For det første er temperaturen på grundvandet ret konstant hen over året. Det betyder, at der er en stabil og forudsigelig energiforsyning, som er til at sætte tal på. Hen over året svinger vandtemperaturen fra omkring ni til ti grader om sommeren ned til seks - syv grader om vinteren. Selv når vandet er koldest om vinteren, kan vi hente et par grader ud af det. Den afledte fordel er, at vi nu leverer koldere vand til forbrugerne, som ikke behøver bruge energi på at køle vandet ned i et køleskab for at få koldt vand. På den måde er der forhåbentlig en positiv effekt på husholdningernes energiforbrug,« siger Jim Friis.

Minder om jordvarme
Teknisk minder den nye løsning om et jordvarmeanlæg, hvor vandet har lignende temperaturer.
»I et jordvarmeanlæg har man også en varmepumpe, som køler vandet og laver varme. I stedet for en masse vandslanger har vi vores ledningsnet, hvor grundvandet bliver varmet op undervejs, så vi kan hive 3-4 °C ud af vandet, inden det bliver sendt ud til forbrugerne,« siger Søren Thomsen, daglig driftsansvarlig for varmecentralen hos Morsø Forsyning.

En del af udfordringen har været at sikre drikkevandskvaliteten, så vandet ikke blev kontamineret i mødet med varmeveksleren.
»Der er etableret en mellemkreds med sprit, hvor der er to bars tryk på drikkevandssiden og en bar på mellemkredsen. Desuden er der overvågning med pressostater, så vi får en alarm ved trykændringer, som kan være tegn på utætheder, og motorventiler lukker ved trykændringer for kølingen automatisk, så vi undgår en forurening af drikkevandet. Men selv i værste fald, hvis der skulle løbe sprit ud i drikkevandet, vil det ikke udgøre en alvorlig helbredsrisiko,« siger Søren Thomsen.
Når anlægget kører 100 procent, leverer det energi svarende til 140 kW i timen, men der må forventes en svingende produktion hen over året, da vandets temperatur stiger om sommeren.
»Der er en vis opvarmning af vandet i ledningsnettet, så vandet om sommeren måske bliver leveret til vandtårnet ved omkring 10 °C. Her kan vi trække mere varme ud, så anlægget kører med maksimal kapacitet. Om et års tid ved vi, hvor præcist beregningerne har holdt stik,« siger Søren  Thomsen.

Recool  til  varmegenvinding
Varmepumpen er en Recool-løsning leveret af Cronborg A/S, som er specialister  i  varmegenvindingsløsninger til industri og kommunale anlæg. Med Recool-løsningerne bliver virksomhederne hjulpet til at få økonomisk  overskud  på  køling  ved  salg eller videreudnyttelse af overskudsvarmen.
»Vores Recool-løsninger har ikke været brugt til at hive energi ud af drikkevand før. Mig bekendt er der heller ikke andre i Danmark, som har anvendt varmepumper til dette formål, men der er sikkert flere vandforsyningsselskaber, som med fordel kunne anvende løsningen, ikke mindst set i lyset af at løsningen opfylder to formål samtidig – at køle vandet og tjene på overskudsvarmen,« siger Karsten Pedersen, som er teknisk chef og medejer af Cronborg A/S.
Han mener, at alle virksomheder som har et kølebehov bør overveje muligheden for at udnytte den overskydende varme, hvis de ikke allerede gør det.
»Mange steder lukker man varme ud til fuglene. Men hvis man overhovedet har mulighed for at udnytte eller sælge overskudsvarme fra en køleproces, bør man selvfølgelig gøre det. Anlægget i Morsø har en COP på 3,5. For hver kWh el til varmepumpen bliver der produceret 3,5 kWh varme til fjernvarmenettet. Det er en fornuftig investering, når man samtidig sparer udgifter til afgiftsbelagte, fossile brændsler,« siger Karsten Pedersen, som påpeger, at en Recoolløsning ikke er afhængig af en varmecentral tæt på, men kan etableres decentralt direkte på et ledningsnet.
En alternativ løsning kunne være, at en vandforsyning leverer overskudsvarme til en nærliggende virksomhed, der kan bruge varmen til at substituere fossile brændsler.
»Hvis man kan kombinere disse typer løsninger med en fleksibel pumpedrift, som udnytter varierende elpriser over døgnet, bliver det bare en endnu bedre business case,« siger Karsten Pedersen.
Jim Friis var adm. direktør hos Morsø Forsyning indtil udgangen af maj 2014. Fra 1. juni  har  han  været adm. direktør hos Assens Forsyning.

Bæredygtige energi hos Morsø Forsyning

Hos Morsø Forsyning er der flere projekter undervejs, som skal understøtte en mere bæredygtig energiudnyttelse:

• Et projekt skal opvarme 25 nye boliger alene med varme fra spildevand.
• I et andet projekt udvikles en løsning, hvor en blanding af spildevandsslam og organisk husholdningsaffald bruges til at producere biogas, som skal levere energi til fjernvarmeproduktionen.
• Et tredje projekt skal udvikle et system, som overvåger og driver spildevandspumper, så de automatisk kører på tidspunkter, når strømmen er billigst.