05. maj 2021 Orientering

Elkedler

Elkedler i energisektoren er i bund og grund ligesom dem, vi har hjemme i køkkenet. Bare i meget større skala. De benyttes primært som spidslastanlæg, når elpriserne er i bund. 

Etablering af et elmarked i Danmark samt markeder for regulerings- og reservekapacitet og levering har ført til at det første danske kollektive elkedelanlæg blev etableret i 2002 og efter en langsom start er antallet og kapaciteten siden vokset til knap 60 anlæg med en kapacitet på knap 900 MW-el.
 
Elkedler producerer varme med en effektivitet over 99 % og benyttes primært som spidslastanlæg overfor elsystemet, dvs. de startes først når elpriserne er meget lave, ofte negative eller når el - reguleringsmarkedet har brug for hurtig forbrugskapacitet. De er meget hurtige at starte og stoppe samt regulere ned eller op og er derfor også gode til at holde frekvensen i elsystemet.
 
I store dampbaserede udtags anlæg kan elkedler desuden fungere som ”by-pass”, idet kraftvarmeværket via anvendelse af egenproduceret elektricitet i elkedlen kan holde el-turbinen kørende og klar til elmarkedet uden i øvrigt at sende elektricitet ud på elnettet. Derved produceres 100 % varme til fjernvarmeforsyningen samtidig med deltagelse på el reguleringsmarkederne.

Teknik

Store elkedler fungerer typisk ved at en elektrode sænkes ned i saltvand i et kar og når der sættes strøm på denne elektrode varmes vandet op og kan veksles til fjernvarmesystemet. Mindre elkedler fungerer som en form for gennemstrømningsvandvarmere i stor skala.

Drift og vedligehold

Der er meget få direkte udfordringer ved elkedler ud over at elsikkerhedskrav skal efterleves ved etablering og drift.

Økonomi

Elkedler er typisk ”billige” investeringsmæssigt i forhold til øvrige varmeproduktions teknologier. Det er afgørende at elkedlen bliver afbrydelig i forhold til elsystemet, idet tilslutningsomkostninger uden afbrydelighed overstiger investeringsprisen for selve elkedlen. Se ”Tilslutning til elsystemet” herunder.
 
De variable omkostninger i form af elmarkedspris,  eltariffer samt afgifter er afgørende for elkedlens årlige driftstid, hvorfor det er vigtigt at elkedlen tilsluttes på et højt spændingsniveau, idet det alt andet lige medfører lavere tariffer. Der kan være stor forskel på tariffer for de enkelte eldistributionsselskaber på samme spændingsniveau og derfor er det ikke ligegyldigt hvor elkedlen placeres geografisk. Der åbnes fra 2021 op for at elnetselskaber kan differentierer elrtariffer geografisk, hvilket kan medføre at elkedler i områder med mange vindmøller og solceller kan få relativt set lavere tariffer.
 
Elpatroner har indtil 2021 betalt afgifter efter ”elpatron ordningen” svarende til fossil energiafgift plus Kul CO2-afgift delt med 1,2 samt været fritaget for betaling af PSO-tarif. Fra 2021 nedsættes elafgiften på el til varme til 0,4 øre/kWh og PSO-tariffen udfases efter 2021. Derfor forventes elkedler at anvende el til varme afgiften fra 2021.

Tilslutning til elsystemet 

Tilslutning til elsystemet aftales med det lokale el distributionsselskab som bør følge de vejledende standard tilslutningsbetingelser som er udarbejdet af Dansk Energi. Det er vigtigt at have styr på aftalen med netselskabet. Omkostninger og betingelser aftales med det enkelte netselskab, da mulighederne kan variere fra sted til sted, det afhænger af tilslutningspunkt, belastninger og infrastruktur i det lokale elnet. 

For elkedler vil det næsten altid være nødvendigt at indgå aftaler om ”begrænset netadgang” eller afbrydelighed, for at undgå overbelastning af elnettet samt spare på tilslutningsomkostninger. Der vil være størst sandsynlighed for at blive afbrudt når der er stor efterspørgsel på el, på de tidspunkter vil elkedlen formentlig alligevel ikke være i drift, på grund af høje elpriser. Disse aftaler vil ofte indgås med en reduceret tilslutningsbetaling.

I de tilfælde hvor der er begrænset netadgang kan det være en fordel at have et varmelager, det muliggør at der kan produceres varme når der er tilstrækkelig kapacitet på elnettet eller når elprisen er lav.”

Anvendelse af el

Kollektive elkedler er med til at skabe balance i elnettet. El købes på spotmarked, prisen varierer afhængigt af udbud og efterspørgsel. Dansk Fjernvarme har udviklet værktøjer til beregning af marginale elpriser (Kippriser) for elkedler og som justeres løbende i takt med ændrede afgifter og tariffer mv. 

Elsystemet bliver i højere grad domineret af fluktuerende elproduktion, og svingende elpriser, i takt med udvidelse af vind og solenergifremstillingen. Fjernvarmen er en nøglespiller i udviklingen af fremtidens grønne energisystem, der kan balancere svingende i elproduktion og elforbrug. Kollektive varmepumper, Elkedler, Kraftvarmeanlæg samt varmelagre giver reguleringskapacitet og en fleksibilitet som ingen andre tilsluttet elsystemet kan bidrage med og derfor er det vigtigt at prissætte og optimere økonomien i elkedlerne ved at deltage i de markeder der tilbydes samt være opmærksom på muligheder som ellers måske forpasses. Dansk Fjernvarme tilbyder kurser og afholder temadage om disse emner.

For elkedler er der et bestemt ”Specialreguleringsmarked”, hvor den tyske systemoperatør køber elforbrug i Danmark for at balancere tyske vindmøller som ikke kan slippe af med elektriciteten til Tyske kunder. Elkedlerne får typisk i denne situation betaling for at anvende elektricitet, men det er vurderingen at dette marked vil forsvinde når enten Viking kablet til England sættes i drift og/eller når Tyskland får øget kapacitet på deres egne kabler mod syd, som endnu ikke er etableret.

Kurser og temadage

System integration

Elkedler leverer primært spidslast kapacitet til elsystemet, men der er enkelte anlæg, hvor elkedlen tillige indgår som varme spidslast kapacitet. Dette kan være særligt interessant at anvende elkedler til dette, såfremt risikoen for at spidslastkapaciteten skal udnyttes er lille og hvor betydningen af høje elpriser dermed får mindre betydning. Hvis elkedlen er afbrydelig i forhold til ellevering kan den dog være tvivlsom som varmespidslast kapacitet. Dette skal dog ses i sammenhæng med lagerkapacitet samt andre spidslastanlæg.

Projektbekendtgørelsen

Projektbekendtgørelsen blev 1. januar 2019 ændret, hvilket betyder at fjernvarmeområder med en leveret varmemængde under 500 TJ pr. år, fritages for kraftvarmekravet og brændselsbinding. Samme områder får begrænsninger i investeringer i biomasseprojekter.
 
Da elektricitet ikke er et brændsel kan elkedler etableres uanset kraftvarmekrav og brændselsbindinger (Gælder fra 2021 i centrale områder også).

Myndighedsbehandling

I forbindelse med etablering af elkedler skal der udarbejdes et projektforslag, der skal laves en VVM-screening, desuden skal lokalplanen/kommuneplanen undersøges og det skal afklares med kommunen om der skal søges byggetilladelse.

Projekt/etablering

Det kan ud fra priserne på det almindelige elmarked ”Day-ahead” være vanskeligt at evaluere rentabiliteten i en elpatron da den marginale elpris ofte er under nul og at der derfor er meget få driftstimer i udsigt. Hidtil har det derfor været reserve og regulérmarkederne som har drevet investeringerne og her kan der ikke laves en ”sikker” kalkule af rentabiliteten.
 
Fra 2021 sætte elafgiften betydeligt ned således at der kan forventes flere driftstimer som følge af det almindelige el marked og hermed kan en rentabilitetsberegning blive mere sikker end hidtil.
 
Det er muligt at der i en nær fremtid indføres en ændret tarifstruktur i elmarkedet, hvor der måske indføres en kapacitetsbetaling og dermed en noget lavere variabel tarif. Afhængig af hvorledes disse priser ender kan der være en risiko for elkedler i dette, idet det ikke er sikkert at kapacitetsbetalingen kan opvejes af øget driftstid samt besparelser som følge af dette. Det er derfor afgørende at elsektoren anerkender elkedlernes værdi for elsystemet og indfører et betalingssystem som giver elkedlerne værdi for den kapacitet og fleksibilitet som leveres til elsystemet.