Kraftvarmesystemer er en av de nyere oppvarmingsteknologiene. Det interessante med slike systemer er at de i tillegg til å generere varme, også genererer elektrisitet. I et intervju forklarer kostnadskontrolleksperten i detalj hva en kombinert varmeenhet kan koste for et enkelt familiehus.
Spørsmål: Hvordan fungerer egentlig termiske kraftstasjoner av blokktypen?
Ekspert for kostnadskontroll: Det avhenger i hovedsak av typen kraftvarmeenhet:
- Forbrenningssystemer
- Systemer med en Stirling-motor
- Drivstoffcelleovner
Den "typiske" termiske kraftstasjonen av blokktypen er systemer med forbrenning. De består av en motor og en generator og en varmeenhet.
Fyringsolje, naturgass eller flytende gass kan brukes - avhengig av versjonen av kraftvarmeenheten. Drivstoffene driver en motor som genererer strøm via generatoren. Den resulterende spillvarmen fanges opp før den går tapt og gjøres tilgjengelig for varmekretsen eller føres inn i en buffertank.
Slike systemer genererer elektrisitet og varme i et forhold på rundt 1: 3, dvs. for 1 kWh elektrisitet er det rundt 3 kWh termisk energi.
Stirlingmotorer fungerer etter et annet prinsipp: Her beveger varmen fra en ekstern varmekilde et stempel opp og ned. Stempelets opp- og nedbevegelse brukes til å drive en generator, som igjen genererer elektrisitet.
Varmen som genereres av den eksterne forbrenningen kan deretter brukes senere i varmekretsen for å generere romoppvarming og varmt vann.
I stedet for individuelle Stirling-motorer brukes i dag som regel såkalte lineære motorer som har en særlig høy grad av effektivitet i å generere varme.
Den spesielle fordelen med Stirling-motorsystemer er at de kan bruke hvilken som helst varmekilde. Dette trenger ikke nødvendigvis å være fossilt brensel, slik tilfellet er med systemer med forbrenning - billig og CO2-nøytral biomasse (pellets, flis) kan også brukes her som energikilder. Selv solens termiske energi (solvarme) kan genereres i Stirling-systemer for kombinert generering av varme og elektrisitet. En annen fordel med Stirling-systemer er den veldig jevne driften og den høye effektiviteten til det samlede systemet når det gjelder varmegjenvinning. I motsetning til dette er effektiviteten i kraftproduksjon ganske dårlig med bare 10% - 20%.
Den siste utviklingen innen kraftvarmesystemer er oppvarming av brenselceller. Det genererer også både oppvarming og strøm.
Hvis det tilføres tilstrekkelig høy spenning på vann, vil det bryte ned til hydrogen og oksygen (den historiske innretningen for dette kalles "Hoffmann-nedbrytningsapparatet"). En brenselcelle reverserer nøyaktig denne prosessen: hydrogen og oksygen møtes - dette frigjør varme, elektrisk energi og vann.
Hydrogen er hentet fra naturgass
I dette tilfellet oppnås det nødvendige hydrogen fra en naturgassforbindelse. Når det gjelder små systemer, skjer dette vanligvis utenfor brenselcellen - slike systemer kalles også brenselceller med lav temperatur. Årsaken til dette er veldig enkel: Hvis hydrogen produseres av naturgass i brenselcellen, som det vanligvis er tilfelle i store systemer, oppstår ekstremt høye temperaturer. Dette kan også være farlig i noen tilfeller.
Drivstoffcelleoppvarmingssystemer har den høyeste effektiviteten av alle kraftvarmesystemer og er relativt enkle og veldig fordelaktige systemer. Om nødvendig kan de også drives med biogass, er veldig stille og ekstremt lite vedlikeholdsrike. Drivstoffcelleoppvarming er nesten helt utslippsfri.
Siden alle kraftvarmesystemer bare leverer konstante utganger, men bare kan dekke topputganger med vanskeligheter, er de vanligvis kombinert med kondenserende kjeler, som deretter gir ekstra varmeenergi når det er høyt varmebehov. Dette øker også kostnadene for kraftvarmeanlegg.
Spørsmål: Hva koster kraftvarmeverker generelt?
Ekspert på kostnadssjekk: Det er ikke noe generelt svar på det - det avhenger alltid av typen system og tjenesten det gir.
I prinsippet kan du imidlertid anta at systemene for tiden koster minst 15 000 EUR . De fleste systemer koster mellom 20 000 EUR og 30 000 EUR .
Disse prisene gjelder for enkelt- og tofamiliehus; for flerfamiliehus eller bygårder er kostnadene betydelig høyere.
På den annen side er det fortsatt høye subsidier, og med riktige dimensjoner og gunstige forhold, høye potensielle besparelser i oppvarmingskostnader og strømutgifter. I mange tilfeller kan et kjøp lønne seg på lang sikt, til tross for høye kostnader.
Et lite eksempel på kostnader fra praksis
Vi har et lite system med en Stirling-motor installert i huset vårt.
| Post | pris |
|---|---|
| Micro-CHP-anlegg | 17.600 EUR |
| Installasjon | 4500 EUR |
| Tilkobling til strømnettet (for innmatingstariffer) | 1500 EUR |
| totalkostnad | 22.000 EUR |
| forfremmelse | minus 1900 EUR |
| selvbårne kostnader | 20 100 EUR |
Selvfølgelig er dette bare et enkelt kostnadseksempel for en bestemt enhet som brukes i et bestemt miljø. Kostnadene kan også variere betydelig i andre tilfeller.
Tilskuddene som kommer fra løpende drift blir ikke tatt i betraktning: KfW subsidierer hver kWh som genereres for systemet med 5,41 cent / kWh over 10 år. I tillegg er det andre subsidier, for eksempel ikke lenger gjeldende energiavgift.
Spørsmål: Hva er kostnadene for en kombinert varmeenhet generelt avhengig av?
Ekspert på kostnadssjekk: Selvfølgelig spiller mange faktorer en rolle i anskaffelseskostnadene:
- hvilket system som brukes
- hvor stort systemet er
- om det brukes en buffertank
- Om systemet er koblet til det offentlige nettet slik at innmatingstariffer kan trekkes
- hvilke topplastsystemer som fremdeles kan være installert
- hvilke subsidier som kan oppnås for det respektive systemet
Alle disse faktorene må tas i betraktning når vi prøver å estimere startkostnaden.
Som regel anbefales det å ha et system som er spesielt designet og dimensjonert for ditt eget hus, siden størrelsen på systemet er veldig viktig for systemkostnadene.
Som regel må det opprettes en lastprofil som viser hvilken energi som kreves til hvilke tider. Dette er den eneste måten å estimere riktig hvilken systemstørrelse som er best brukt, og hvilket tilleggsvarmesystem som må installeres med hvilken effekt.
Spørsmål: Hva med oppvarmingskostnadene med slike systemer - lønner det seg?
Et kraftvarmeanlegg lønner seg vanligvis
Ekspert for kostnadssjekk: Også her må du selvfølgelig alltid vurdere den enkelte sak - generelt er det i det minste muligheten for at slike systemer er klart lønnsomme og anskaffelseskostnadene ofte kan avskrives i løpet av få år.
En forutsetning for en verdifull bruk er i alle fall en lastfordeling som er så balansert som mulig og riktig dimensjonering av systemet.
I tillegg genererer en kraftvarmeenhet bare strøm når det er behov for varme. Imidlertid, siden effektiviteten til en kraftvarme alltid er høyest når den kjører konstant, bør den av effektivitetshensyn planlegges for lengst mulig belastningstid for systemet. Dette gjøres ofte ved hjelp av buffertanker som absorberer den genererte termiske energien når den ikke er nødvendig. Termisk energi for oppvarming eller ønsket varmt vann kan deretter hentes fra bufferlagertanken.
I grunn, jo lenger en kombinert varme- og kraftverk går, jo mer lønner det seg. .
Elektrisiteten som produseres, bør ideelt sett forbrukes selv - på grunn av den lave innmatingstaksten er det ofte ikke verdt å mate i det offentlige nettet i dag.
Tilstrekkelig store lagringssystemer for strøm kan bidra til å sikre bruk av egenprodusert elektrisitet selv i topptider og dermed i stor grad bli uavhengig av strømleverandøren. Imidlertid krever de noen ganger fortsatt høye kostnadene for strømlagring veldig nøye planlegging på forhånd for ikke å kaste bort unødvendige kostnader.
I tillegg bør de pågående tilskuddene (5,41 øre / kWh i 10 år) inngå i en lønnsomhetsberegning, samt skattefradragene for kraftvarmeeiere.
Spørsmål: Hvilke driftskostnader må du beregne med CHP?
Kostnadssjekkekspert: Driftskostnadene blir ofte undervurdert og ofte ikke tatt med i beregningen av lønnsomheten.
Som regel er vedlikeholdskostnadene for de fleste systemer med forbrenning i gjennomsnitt rundt 3 cent / kWh . Ved hyppig sykling (automatisk inn- og utkobling av systemet) kan kostnadene også bli høyere; senere, når systemet eldes, må det tas hensyn til høyere vedlikeholds- og servicekostnader på grunn av det store antallet bevegelige deler.
Det skal bemerkes at for mange tilskudd må du også vise en full vedlikeholdskontrakt i minst 10 år. Kostnadene for slike vedlikeholdskontrakter er da høyere, vanligvis rundt 5 cent / kWh .
Disse kostnadene bør uansett tas i betraktning, pluss kostnadene for reparasjoner, reservedeler og nødvendig generell overhaling av systemet etter et visst antall driftstimer.
Med andre typer systemer er vedlikeholdskostnadene ofte betydelig lavere - drivstoffcellevarmeren er for eksempel relativt enkel å vedlikeholde.
Spørsmål: Er et brenselcelleoppvarmingssystem mer lønnsomt enn andre kraftvarmeenheter?
Ekspert for kostnadskontroll: I Japan har brenselcelleoppvarming vært et av de mest populære oppvarmingsalternativene i en årrekke - men du kan ikke hente noe særlig lønnsomhet fra det.
I prinsippet lønner det seg bare med oppvarming av brenselceller hvis det er et tilstrekkelig høyt varmebehov så konstant som mulig og strømforbruket i husholdningen ikke er for lavt.
Jo mindre og mer sporadisk varme som kreves, jo dårligere lønnsomhet for brenselcelleoppvarming. Hvis strømforbruket er så lavt at en stor del av den genererte strømmen må mates inn i det offentlige nettet, er sjansene for amortiseringer ekstremt dårlige.
Drivstoffcelleoppvarming er et veldig progressivt og virkelig økologisk oppvarmingssystem - men en lønnsomhetsberegning på forhånd er imidlertid absolutt nødvendig og uunngåelig. I mange husholdninger vil ikke selv denne typen kraftvarme med sitt høye effektivitetsnivå kunne avskrive seg selv. Dette er bare mulig under passende forhold.
I andre tilfeller kan imidlertid oppvarming av brenselceller føre til store besparelser og lønne seg innen få år.
