I et kraftvarmeværk produceres el (desuden benævnt ”kraft”) og varme i fælles-skab på samme anlæg frem for på to separate anlæg. Men hvorfor nu det? Før kraftvarmens indtog blev el produceret på én type anlæg, og varme på en anden type anlæg. Og det gik jo udmærket?
At producere varme på et anlæg og distribuere varmen til flere kunder (som fjernvarme) har været kendt i mere end 100 år. Første anlæg blev etableret i Dresden i Tyskland omkring år 1900, men allerede i 1903 stod det første danske anlæg færdig – Frederiksberg Forbrændingsanlæg.
Principperne omkring produktion af el har været kendt siden 1800-tallet. Vand opvarmes i en kedel under højt tryk og bliver til damp. Der varmes yderligere på dampen, således at den overhedes til mellem 500 og 600 °C’s varme, hvorefter den ledes gennem en turbine, der trækker en generator, som producerer el. Ved udgangen af turbinen er damptrykket reduceret til et vakuum, og dampen ledes herefter gennem en kondensator hvor dampen kondenserer, samtidig med at havvand ledes gennem den anden side af kondensatoren og opvarmes en anelse. Temperaturen af vandet er 40-50 °C. Herefter kan vandet (kondensatet) atter sættes under tryk, ledes til kedlen, opvarmes og så fremdeles. Pga. den lave temperatur kan vandet ikke udnyttes til fjernvarmeformål. Anlægstypen kaldes et ”kondensanlæg”. Nedenfor er vist en illustration af princippet.
Ved at producere el og varme i fællesskab i et kraftvarmeværk udnyttes, at en stor del af energien ved produktion af el alene går til at omdanne vand til damp (kaldet fordampningsvarmen). Frem for at lade dampen ekspandere hele vejen gennem turbinen til vakuum, hvor temperaturen ikke kan udnyttes, udtages dampen ved et højere tryk (og dermed temperatur) svarende til den ønskede fjernvarmetemperatur. Hermed udnyttes restenergien i (den dyre) fordampningsvarme (nu kondenseringsvarme) til produktion af fjernvarme i stedet for til opvarmning af havvand. Det er naturligvis ikke gratis at foretage dette, da man mister en mindre elproduktion. Resultatet er imidlertid et markant lavere brændselsforbrug ved kraftvarmeproduktion end ved separat produktion af el og varme.
De første kraftvarmeværker blev etableret i Tyskland netop med det formål at spare på de knappe brændselsressourcer efter 1. verdenskrig. I Danmark blev de første kraftvarmeværker etableret i 20’erne i hhv. København og Århus.
Som der vises i skema 1 reduceres det samlede brændselsforbrug fra 259 MW til 180 MW ved kraftvarmeproduktion frem for ved separat el- og varmeproduktion. Dette svarer til en brændselsbesparelse på ca. 30 %, selvom energiproduktionen er opretholdt.
I dag er varmeproduktionen i Danmark i meget stor udstrækning baseret på kraftvarmeproduktion. I Københavnsområdet og Vestegnen leveres varmen via et af Europas største fjernvarmesystemer, der forsynes fra bl.a. Amagerværkets blok 3, Avedøreværkets blok 1+2 samt flere affaldsbaserede anlæg. Flere end ½ mio. husstande modtager varme herfra.
I 1986 blev hovedparten af Folketingets partier enige om, at der var behov for en betydelig eludbygning i Danmark, og at ca. halvdelen af udbygningen skulle dækkes ved etablering af decentrale kraftvarmeanlæg, der er i stand til at anven-de indenlandske brændsler som bl.a. naturgas, halm og træflis. Resultatet af denne aftale kan ses i dag, hvor der er etableret ca. 285 decentrale kraftvarmeværker i Danmark, der producerer en 18-20 % af det årlige elproduktionsbehov i Danmark. Varmeproduktionen fra de decentrale anlæg erstattede i vid udstræk-ning produktion af varme fra oliebaserede kedler. På den måde har man opnået betydelige miljømæssige gevinster ved omstillingen.
På landsbasis opvarmes i størrelsesorden 1½ mio. husstande med kraftvarme.
Hele omstillingen til kraftvarme på store centrale kraftvarmeanlæg og omstillin-gen af dele af elproduktionen til mindre decentrale kraftvarmeanlæg, der anven-der indenlandske brændsler, har sparet samfundet for betydelige omkostninger til brændsel samt givet store miljømæssige gevinster.
Kilder
Vattenfall
Dansk Fjernvarme
Energistyrelsen
Forfatter
Vattenfall
