I marts 2021 fik Fors' renseanlæg på Bjergmarken i Roskilde en spildevandsvarmepumpe.

Varmepumper

Roskildes spildevand leverer varme til ca. 3.550 husstande

Et sektorkoblingsprojekt i Roskilde udnytter varme i spildevand til fjernvarmeproduktion. Det er muligt med et nyt varmepumpeanlæg, som er en gevinst for både miljøet og varmekundernes pengepung.

De fleste tænker ikke meget på deres spildevand, efter det forsvinder i kloakken og ledes til renseanlægget. Men faktisk er spildevand ikke blot affald. Det er i høj grad en multiressource, hvorfra der blandt andet kan produceres biogas, landbrugsgødning og fjernvarme.

Spildevand er det meste af året varmere end både havvand og luft. Derfor er det en helt oplagt varmekilde for et varmepumpeanlæg, der kan producere fjernvarme. Selvom der ikke er sket en teknologisk revolution, er udnyttelsen af spildevand med et varmepumpeanlæg et relativt nyt koncept. Men nu begynder det for alvor at få opmærksomhed og vinde udbredelse i Danmark.

Varmepumpeanlæg på Bjergmarken

I januar 2019 kom de første ideer til en spildevandsvarmepumpe placeret på Fors' renseanlæg på Bjergmarken i Roskilde på tegnebrættet. I marts 2021 blev anlægget afleveret med NIRAS som rådgiver hele vejen fra start til slut.

Forsyningsselskabet Fors modtog tidligere alt deres varme fra VEKS' transmissionsnet – bortset fra lokal spids- og reservelast, som produceres på kedelanlæg, der supplerer med varmeproduktion i kolde perioder eller ved udfald af andre produktionsenheder. Efter installation af det nye varmepumpeanlæg leveres ca. 64.000 MWh/år nu fra udnyttelse af spildevand. Det svarer til ca. 15% af Fors Varmes samlede fjernvarmeleverance.

3.550

Så mange husstandes årlige varmebehov dækkes af varme fra spildevand i Roskilde.

Fors Varme har længe haft udfordringer med høje fremløbstemperaturer flere steder i fjernvarmenettet. Det skyldes, at varmen fra VEKS' transmissionsnet leveres via vekslercentraler i den østlige del af forsyningsområdet, hvorfra varmen skal fordeles rundt i resten af fjernvarmens distributionsnet. For at opretholde den påkrævede fremløbstemperatur til alle deres kunder jf. deres tekniske bestemmelser skal der kompenseres for temperaturtabet undervejs fra vekslercentral til kunder. Det sker ved at hæve afgangstemperaturen fra vekslerstationerne i den østlige del af forsyningsområdet.

Fors' renseanlæg på Bjergmarken ligger i den vestlige del af Roskilde. Ved at etablere en stor varmeproduktion i denne del af Roskilde har man samtidig reduceret behovet for de høje fremløbstemperaturer i den østlige del af fjernvarmenettet. Resultatet er både et lavere varmetab i hele nettet og mindre ældning på de præisolerede rør, som igen er en gevinst for både miljøet og driftsøkonomien.

At sænke fremløbstemperaturen i hele fjernvarmenettet og dermed reducere varmetabet er en fantastisk økonomisk og miljømæssig sidegevinst ved projektet.

Christian Risborg, projektleder

Gevinst for både miljøet og varmekunderne

Der er i forsyningssektoren et stort fokus på sektorkobling, hvor forskellige forsyningsarter samarbejder og opsamler gevinster fra uudnyttede ressourcer fra én sektor i en anden. Det giver en overordnet gevinst for klimaet, miljøet samt selskabs- og samfundsøkonomien. Et varmepumpeanlæg, der udnytter spildevand som varmekilde til fjernvarmeproduktion, er et godt eksempel på dette. Her samarbejder to forsyningsarter om ressourceudnyttelse, hvilket har givet en stor gevinst rent økonomisk i form af lavere varmepriser. Der opstår også gevinster for miljø og klima i kraft af lavere udledninger af organiske stoffer (BOD) til Roskilde Fjord og et lavere CO2-aftryk for varmeproduktion.

Sektorkobling er ikke blot et fint ord, som er meget oppe i tiden, men et vigtig element i den grønne omstilling og bedre ressourceudnyttelse i den cirkulære økonomi. Et projekt med en høj grad af sektorkobling som dette har krævet tværfaglig rådgivning i et samspil mellem mange fagområder for at nå i mål med et vellykket resultat.

NIRAS er blandt de førende rådgivere på området og står for, og har stået for, rådgivning på flere store varmepumpeanlæg, der anvender spildevand som varmekilde.

Sådan fungerer det

  • På renseanlægget er der installeret to varmepumpelinjer á 4 MW varmeydelse og dermed samlet 8 MW varmeydelse.
  • Spildevand fra renseanlæggets udløbsledning filtreres først, inden det ender i en pumpesump, hvorfra det pumpes til anlægget mellemkreds med glykol. I mellemkredsen afkøles spildevandet ned til minimum 2°C og ledes ud i Roskilde Fjord. Varmen fra spildevandet, som er overført til mellemkredsen, anvendes i varmepumpen til at hæve fremløbstemperaturen på fjernvarmevandet i Fors' fjernvarmenet.
  • Mellemkredsen giver en smule lavere COP*, men sikrer varmepumpens fordamper mod smudsophobning og giver en ekstra sikkerhed mod ammoniaklækage til spildevandet.
  • Cleaning In Place (CIP) anlæg sørger efter behov for at rense varmevekslerflader for smuds for at sikre god varmeoverførsel og dermed opretholdelse af en høj COP-værdi.
  • Efterpoleringen af spildevandet har den sidegevinst, at koncentrationen af organisk stof (BOD), kvælstof (total-N) og fosfor (total-P) i spildevandet reduceres til gavn for miljøet.

*Coefficient Of Performance (COP) angiver forholdet mellem den varme, man får ud af varmepumpen og den mængde strøm, der bruges i varmepumpen.