Fra spildt overskudsvarme til klimavenlig fjernvarme

I næsten 150 år har Londons indbyggere mærket den varme brise fra undergrundsbanens ventilationsskakter. Togenes motorer og bremser skaber den overskydende varme, som slipper ud i atmosfæren.

Fra vinteren 2017 vil et nyt projekt under ledelse af Rambøll indfange spildvarmen fra en tunnel på Nordlinjen ved City Road i Islington og bruge varmepumper til at opvarme varmenn fra 18-28 grader Celsius til ca. 80 grader.

Udvidelsen af fjernvarmenettet med denne banebrydende lavemissions-varmekilde vil gøre det muligt at tilslutte yderligere 500 boliger til fjernvarmesystemet i Londons bymidte, så tallet øges fra de nuværende 850 til 1.350.

Islington-projektet er blot et af mange indikationer på, at fjernvarme står over for et globalt gennembrud som en teknologi, der både er CO2-besparende og omkostningseffektiv.

"Det potentielle marked for fjernvarme er enormt," siger Sven Werner, professor i energiteknologi ved Halmstad Universitet i Sverige og en af verdens førende eksperter inden for fjernvarme og -køling.

Ifølge "Heat Roadmap Europe", en undersøgelse foretaget af forskere på Halmstad Universitet, Aalborg Universitet og konsulentfirmaet Ecofys, kan EU-landene spare mindst 100 milliarder euro årligt – og reducere CO2-udledningen dramatisk – ved at gøre fjernvarme og -køling til kerneelement i EU's rammer for energi og klima i 2030. I lyset af de økonomiske og miljømæssige fordele kræver EU's nye direktiv for energieffektivitet, at alle EU-medlemsstater foretager en omfattende vurdering af det nationale potentiale for fjernvarme og -køling inden december 2015.

"Mange europæiske byer har allerede vedtaget planer om at bruge fjernvarmesystemer til at bekæmpe klimaændringer. Men kun 12 % af bygningerne i Europa forsynes i dag med fjernvarme," siger Sven Werner.

Oliekrisen skabte innovation

Som teknologi går fjernvarme helt tilbage til de varme bade og drivhusene i det gamle Rom, som blev opvarmet med varmt vand. Den moderne udgave kom til Europa fra USA i slutningen af det 19. århundrede, hvor Frederiksberg i København, havde brug for at håndtere affaldet fra sine 75.000 indbyggere. Til dette byggede Frederiksberg i 1902 Europas første fjernvarmeanlæg, som brugte affald til at producere både varme og elektricitet.

Fjernvarme var dog stadig kun en mindre varmekilde, indtil oliepriserne firdobledes i 1973-74. Danmark var et af de mange vestlige lande, som næsten udelukkende brugte importeret olie til energiproduktionen. Indbyggerne måtte skrue ned for varmen i deres boliger, fabrikker blev tvunget til midlertidigt at lukke ned, og kørsel blev forbudt om søndagen.

Efter krisen besluttede Danmark gradvist at sænke olieimporten for at forbedre energisikkerheden.

Cirka fyrre år senere leverer fjernvarmenettet i 2015 varme til hele 64 % af de danske husstande. Anlæggene producerer også elektricitet, hvilket gør dem langt mere effektive end standardkraftværker.

Andre nordeuropæiske lande har de samme muligheder for varmeproduktion som Danmark: En rapport fra myndighederne i Storlondon har vist, at spildt varme i London kan dække 70 % af byens opvarmningsbehov. Hvis varmen indfanges og leveres til forsyningsnettet, vil det give en markant forbedring af varmeregningerne, brændstofsikkerheden og CO2-emissionerne.

Det bekræfter Crispin Matson, Country Manager hos Ramboll Energy UK. Han påpeger, at brugen af varmepumper i Islington-projektet til sekundær udnyttelse af varmekilderne er mere CO2-effektiv end gasfyret kraft-varme (CHP), som er den mest udbredte fjernvarmekilde i Storbritannien.

"Når varme i stor skala forbindes til fjernvarmesystemerne i byerne, vil det få stor betydning for CO2-reduktionen i Storbritanniens varmeforsyning," siger Crispin Matson. Energy Services Manager Lucy Padfield fra Islington Borough Council roser projektets innovative aspekter. "Det kombinerer brugen af store varmepumper fra lavtemperatur-varmekilder med et fjernvarmesystem, der forsyner både nye og eksisterende boliger og faciliteter i bydelen," siger Lucy Padfield.

Endnu større potentiale i USA

Et andet land med stort fjernvarmepotentiale er USA. Her er danske virksomheder begyndt at vinde de første større kontrakter.

USA bruger primært dampopvarmning, som kan være dyr at drive og vedligeholde. Samtidig udgør det en potentiel sikkerhedsrisiko. Bridgeport, der ligger 100 km nordøst for byen New York, er ved at indføre et lavtemperaturs varme- og kølesystem, der bruger spildvarme fra forskellige kraftvarmeværker. Rambøll er ledende designer af projektet, som ikke kun vil levere omkostningseffektiv varme til Bridgeport, men også fjerne 70 % af byens CO2-udledning, svarende til 13.000 tons om året.

En anden amerikansk pioner er Ivy League-universitetet Dartmouth. Rambøll har gennemført en undersøgelse af vedvarende energi for universitetet. Undersøgelsen fremhæver fordelene ved at skifte fra det eksisterende dampsystem til et moderne varmtvandssystem.

Professor Sven Werner ser det nordamerikanske fjernvarmepotentiale som endnu større end det europæiske.

"Men hvordan man udnytter det store potentiale i Europa og USA er også et politisk spørgsmål," siger han.