Fjärrvärmen står inför nya utmaningar. Omställningen mot förnybar energi kräver att energibranschen anpassar sig till nya produktionsmetoder och mer fluktuerande energipriser. Dessutom tillkommer krav om miljömål som måste uppnås. För producenterna innebär det en ännu större utmaning att anpassa sig efter marknaden. Samtidigt ändras förutsättningarna för fjärrvärmen då energieffektivisering av byggnadsbeståndet väntas leda till ändrat värmebehov i framtiden.
Utmaningar skapar möjligheter
Sverige har blivit rankad som det näst mest innovativa landet i världen, vilket även gäller inom energisektorn. Framtidens förutsättningar innebär inte bara utmaningar, utan även möjligheter till att utveckla nya lösningar. Modern byggnadsteknik och nya systemlösningar väntas öppna möjligheter för lägre temperatur i framtidens fjärrvärmenät. Detta har stora potentiella fördelar för nätägare och de energiproducerande företagen. Redan idag kan man urskilja trender som pekar på hur framtidens fjärrvärmesystem kan se ut. Följande trender är idag aktuella inom fjärrvärme;
- Digitalisering – Det är en utmaning att få en överblick över hela energisystemet. Datorverktyg underlättar produktionsplaneringen genom att samla in och presentera data i realtid
- Regionalisering – Sammankoppling av flera fjärrvärmenät
- Driftoptimering av hela energisystemet
Outnyttjad potential
Många fjärrvärmebolag jobbar idag aktivt med produktionsoptimering, med bättre resursutnyttjande som följd. Något som dock ofta glöms bort är huruvida framledningstemperaturen från produktionsanläggningarna de facto är optimal. Historiskt sett har nätet betraktats som en separat enhet, med brist på återkoppling av aktuella nättemperaturer till produktionsenheterna. I takt med att dagens nät digitaliseras och drift optimeras uppnås många fördelar;
- Högre effektivitet och ökad lönsamhet. Även små temperatursänkningar leder till stora besparingar
- Minskade värmeförluster i nätet
- Ökade verkningsgrader för produktionsenheter
- Färre onödiga starter av spetslastanläggningar
Total ekonomisk optimering av fjärrvärmenätet
Den innovativa mjukvaran Energy Optima 3 Smart Optima Heat Network (SOHN) har utvecklats av Energy Opticon i Lund. Det syftar till en ekonomisk totaloptimering av fjärrvärmenätet, som även optimerar framledningstemperaturen. Beräkningsmodellen tar hänsyn till värmeackumulering och temperaturberoende i ett fjärrvärmenät och ökar därmed flexibiliteten i energiproduktionen. Optimeringen görs för hela energisystemet, från kraftvärmeproduktion och elhandel till slutkonsumenter i byggnader, med hänsyn till givna restriktioner på utsläppskrav och med avseende på bästa ekonomiska driftfall.
En stor fördel med detta är ökad utnyttjandegrad vid överföringsbegränsningar i ett fjärrvärmenät. Vissa fjärrvärmenät, särskilt de med långa fjärrvärmeöverföringsledningar, har överföringsbegränsningar som uppstår till följd av begränsad pumpkapacitet i nätet. Det innebär att värme från t.ex. en avfallsanläggning inte kan pumpas ut i hela nätet. Därmed kan spetslastanläggningar tvingas till start för att uppfylla hela nätets värmebehov. I ett optimerat driftfall kan framledningstemperaturen höjas inför den förväntade laststoppen, och onödiga starter av spetslastanläggningar därmed undvikas.
Exempel
Det Lundabaserade Energibolaget Kraftringen AB har länge varit en viktig samhällsaktör i utvecklingen av en hållbarare energisektor. Energibolaget förser ca 50 000 hushåll med värme med en årlig värmeleverans motsvarande 1 100 GWh. Redan år 2018 utmärkte sig energibolaget med att ha en helt fossilfri produktion. Vidare håller Kraftringen för tillfället på att bygga väldens största lågtempererade fjärrvärmenät som kommer vara självförsörjande med spillvärme från partikelforskningsanläggningar, ESS och MaxIV. Parallellt med denna nyetablering pågår ett arbete med att optimera det befintliga fjärrvärmenätet. Som ett led ur detta installerades SOHN i början av 2019 med syftet att optimera framledningstemperaturen. Under de två första månaderna i drift sänktes framledningstemperaturen i snitt med ca 2 grader med en uppnådd besparing på ca 200 000 SEK.
Citat om Smart Optima Heat Network av David Edsbäcker:
”För att uppnå resurseffektivitet är det viktigt att inte endast fokusera på den senaste tekniken vid nyetablering, utan även optimera befintliga system. Huvuddelen av Lund är redan utbyggt med fjärrvärme, att ersätta hela nätet med fjärde generationens ledningar hade inte varit ekonomiskt försvarbart. SOHN är ett bra exempel på hur man på ett kostnadseffektivt sätt kan optimera befintliga fjärrvärmenät genom att nyttja den senaste styrtekniken.”
– David Edsbäcker, Kraftringen
Skribenter:
Moa Dahlman Truesdale – CFO, Energy Opticon
Björn Kjeang Funkqvist – Energiingenjör, Energy Opticon
