Publicerad: 2022-04-29
Projektet Gemensam eller individuell värme – vilket är bäst, undersöker hur olika sätt att värma ny bebyggelse påverkar möjligheterna att nå nationella klimatmål och belyser det faktum att fjärrvärmen, trots sin lite underskuffade roll i debatten, fortsatt har en viktig roll att fylla för att skapa robusta energisystem och minska belastningen i nätet.
Biträdande professor Erik Ahlgren vid Chalmers tekniska högskola leder Termo-projektet Gemensam eller individuell värme – vilket är bäst? tillsammans med doktorand Karl Vilén.
Samtiden skapar flera problem vad gäller att jämföra olika värmesystem, där omvärldshändelser såsom krig och klimatförändringar påverkar energiförsörjningen generellt och energipriserna i synnerhet. Samtidigt är vi mitt uppe i en elektrifiering där efterfrågan kommer öka stort på el. Detta påverkar också värmesystemet och vilka värmelösningar som är bäst ur ett klimatperspektiv.
– Det har varit en tid, framför allt nu i slutet av projektet, med stora omvärldshändelser som påverkat priserna på el. Dessutom sker det en enorm satsning på grönt stål uppe i norr vilket på sikt dramatiskt kommer öka elanvändningen, vilket i sin tur påverkar värmeanvändningen och klimatbästa värmeval indirekt i hela landet.
Tidigare studier av värmlösningar har antingen fokuserat på tillförsel- eller efterfrågesidan, men inte på båda samtidigt. Projektets grepp har därför varit att studera dessa samtidigt och därmed kunna studera dynamiken av hela värmesystemet med tiden. I projektet har lagts till en del som handlar om utfasningen av fossila bränslen, och om olika sätt att fasa ut dem påverkar systemkostnaderna.
Erik menar att vilken värmekälla som är bäst för klimatet är svårt att avgöra, men det är av största vikt att anlägga ett systemperspektiv och betrakta värmen som en del av hela energisystemet och dess framtida utveckling. Vidare betonar han att vikten av robusthet kommer att öka.
– Fjärrvärmen har inte alltid miljöargumenten med sig och det är svårt att avgöra vilket som är miljöbäst eftersom det finns olika indirekta effekter. Fjärrvärme tycks vara en robust lösning i lägenheter, men i glesare bebyggelse är den inte lika konkurrenskraftig. Med den senaste tidens elmarknadsutveckling är det också viktigt att beakta den robusthet som fjärrvärmen kan tillföra hela energisystemet.
Fjärrvärmen står sig stark, inte minst för att den avlastar ett överbelastat energisystem. Ändå har fjärrvärmen fått ett lågt fokus i skuggan av solceller och vindkraftsutbyggnad. Erik pekar på Danmark där det finns ett stort fokus på fjärrvärme som ett sätt att stödja elsystemet och därmed att nå klimatmålen, en stor skillnad jämfört med i Sverige.
– Det finns också en viktig aspekt som vi inte tänkte på i början, men som har blivit alltmer debatterad och det är hur distributionsnäten klarar en allt högre belastning. Fjärrvärmen behövs sannolikt för att avlasta elsystemen. Det främsta alternativet är individuella värmepumpar, men de kan ge stora belastningar på systemet när andelen elektrifierade fordon ökar. Sammanfattningsvis kan vi säga att fjärrvärmens roll är fortsatt viktig.
Inför framtiden är det bra för kommuner att tänka på att ha stora värmelager, de är väldigt kostnadseffektiva. Stora kommuner har ofta fjärrvärmesystem med flera olika anläggningar och därmed kan de hjälpa till att hantera svängningar i både priser och efterfrågan i resten av energisystemet. Det Erik siar om framtiden är en fortsatt ökande belastning, dels på grund av elektrifieringen, men också då vindkraftutbyggnaden stöter på många problem, industrin byggs ut stort i norr och detta samtidigt som vi har ett ansvar att hjälpa Kontinenten med elförsörjning på grund av Ryssland-sanktionerna och för att nå klimatmålen.
–Vi kommer att se höga energitoppar, framförallt under vintern.
Så att släppa fjärrvärmen som kanske ofta kräver en kommunal planering, och låta enskilda värmepumpar ta över bidrar ännu mer till ett känsligt system både gällande priser och efterfrågan.
Pågående
Elektrifieringen ger en större tillgång på lågtempererad restvärme. Men kylvattnet från omvandlartransformatorer är i dag för kallt för att nyttjas direkt. Projektet Heatwise ska undersöka hur det kan lösas.
Pågående
Vilken roll spillvärme från små modulära reaktorer och traditionell kärnkraft kan spela i framtidens fjärrvärmesystem ska Rise undersöka i projektet Nuceheat. Analysen görs ur energisystemperspektiv på både lokal och nationell nivå.
Pågående
Hur ska värmeöverskottet från omvandlingen av el till vätgas, motsvarande fyra gånger Sveriges fjärrvärmeenergi, nyttjas bäst i framtida investeringar nationellt och på EU-nivå? Det ska Anders Wickströms projekt Hycogen 2 djupanalysera.
Pågående
Maria Eidenskogs projektgrupp ska undersöka potentialen i generativ AI för att skapa syntetiska data över hushålls energianvändning. Projektet syftar till att ge mer exakta energiprognoser på olika systemnivåer och samtidigt utveckla metoder för ansvarsfull användning av AI.
Pågående
Intresset för små modulära reaktorer växer och att integrera SMR i det svenska energisystemet kan bidra till att reducera utsläppen av växthusgaser. I ett projekt ska man hitta sätt att kombinera reaktorerna med termokemiska processer för att producera förnybara råvaror till stålindustrin.
Pågående
"Framtidssäkra fjärrvärme" syftar till att öka förutsättningarna att utveckla försörjningsberedskapen inom svensk fjärrvärme. Det treåriga projektet bygger på en djupgående samverkan mellan näringsliv och akademi. I referensgruppen finns representanter för alla delar; produktion, distribution och användning.
Pågående
I ett nytt bostadsområde implementerades ny fjärrvärmeteknik och systemlösning (4GDH). Bygget studerades av forskare vid Högskolan i Halmstad – som nu följer upp lågtemperaturnätet i ett nytt projekt. ”Vi ska analysera hur nätet rent praktiskt fungerar, tidigare har vi ju bara simulerat, och i slutet kommer vi presentera systemets egenskaper”, säger Helge Averfalk, universitetslektor i energiteknik.
Pågående
The project will accelerate the heating and cooling transition by facilitating the development of Geothermal 5th Generation District Heating and Cooling, Geo5GDHC, systems with climate-neutral shallow geothermal energy resources. It will also assist in the integration of heating and cooling in local and regional energy systems.
Pågående
Projektet ska accelerera omställningen till smarta energisystem och energieffektiv teknik för lågtemperaturvärme och högtemperaturkyla, LTV/HTK-system. Med hjälp av maskininlärning ska projektet utveckla reglersystem som löpande förbättrar sig självt.
Pågående
Det internationella projektet Recoin ska utveckla ett system för att effektivt lagra värme och kyla i grupper av borrhål. Tillsammans med partners från Tyskland och Schweiz ska KTH och Bengt Dahlgren Stockholm Geo ta fram ett system för prediktiv styrning.
Termoprogrammets nya etapp 2 gick som en röd tråd genom konferensen Värme- och kyladagen som arrangerades i Stockholm den 13 november. Den öppnades av Energimyndigheten, som påminde om värme och kylas viktiga roll i energiomställningen. Omkring 120 personer var på plats, klart fler än Termoprogrammets tidigare konferenser.
Energimyndigheten vill påskynda omställningen till ett hållbart och robust energisystem. Myndigheten har utlyst 45 miljoner kronor för etablering av innovationskluster.
Hur kan social hållbarhet påverka fjärrvärmens affärsmodeller? Det är en av frågeställningarna i ett av flera internationella projekt som IEA-DHC startat. "I framtiden levererar man andra värden än uppvärmning. Företagen blir någon form av samhällsaktörer", säger projektledaren Kristina Lygnerud, adjungerad professor Energivetenskaper vid LTH.
– 3D-printing är en fantastisk tillverkningsmetod, den öppnar för geometrier som inte varit möjliga att skapa på ett vettigt sätt tidigare. Det säger professor Björn Palm på KTH, som är mitt uppe i ett Termoprojekt för att utveckla kompakta och effektivare värmeväxlare.
Kemi och materialstruktur på nanometernivå minskar frostbildningen och ökar effektiviteten i luftvärmepumpar, enligt ett Termoprojekt från Rise. Resultatet öppnar för att luftvärmepumpar kan användas i kalla klimat i större utsträckning.
En investering i energieffektivisering på 15 miljarder kronor kan spara elkonsumenterna närmare 100 miljarder kronor per år, genom minskad och flyttad elförbrukning. Flexibel drift av vattenburna värmepumpar kan tillgängliggöra mer än 10 procent av Sveriges maximala effektbehov en kall vinterdag. Den uppskattningen gör Björn Berg, vd på Ngenic.
85 procent mindre fel för ett beräkna det dimensionerande effektbehovet i ett fjärrvärmenät, det uppger Johan Kensby på Utilifeed att de kan uppnå. Med deras metod vill de hjälpa energiföretag att fatta klokare investeringsbeslut.
I år fyller uppvärmningsbranschens Färdplan för fossilfri konkurrenskraft fem år. De lägst hängande frukterna är genomförda inom värmebranschen, det som återstår är både svårt och dyrt. Det säger Kjerstin Ludvig från Profu som på nästa Termowebbinarium presenterar de största utmaningarna för branschen att bli fossilfri.
Tekniska Verken i Linköping och företaget Hydroc har testat att skapa sprickor i berggrunden för att skapa ett värmelager till fjärrvärmenätet. Pilotprojektet har gått enligt plan, nästa steg är att utöka spricksystemet och höja temperaturerna. Om allt funkar kan lagret vara i full drift om två år.
Energimyndigheten förlänger forsknings- och innovationsprogrammet Termo med minst fem år. Myndigheten satsar 160 miljoner kronor på att finansiera forskning om hur värme- och kylasektorn kan snabba på omställningen till ett robust och hållbart energisystem. Två nya områden i programmet är försörjningstrygghet och värmeproduktion från kärnkraft.
Den 13 november arrangerar forskningsprogrammet Termo en heldagskonferens om värme och kylas roll i energiomställningen i Stockholm. Under dagen kommer resultat från forskningsprojekt både inom och utom Termo att presenteras, liksom nya projekt från Termos programförlängning varvat med externa talare. Anmälan är nu stängd.
Ta del av resultat från projekt som utvecklar luftvärmepumpstekniken genom att minska frostuppbyggnaden och utnyttja 3D-utskrift för att skapa innovativa värmeväxlare.
Kom och lyssna på hur fjärrvärmeföretag kan optimera sina investeringar respektive potentialen för flexibilitet i befintliga värmepumpar.
Vid detta tillfälle får du ta del av två projekt om färdplan för fossilfri uppvärmning och en ny generation av underjordiskt värmelager.
Webbinarium där internet of things för värmepumpar och maskininlärning för fjärrvärme presenteras.
Den 19 oktober kommer Termodagen 2023. Forskare inom värme och kyla har stor betydelse för att sprida kunskap till politiska beslutsfattare och samhället i stort. Kunskapen som kommer fram inom Termo ska bidra till att utforma framtidens energisystem. Under den här dagen vill vi öka engagemanget och möjligheten till samverkan.
Digital workshop där Energimyndigheten informerar om sina tankar kring strategin för framtidens värme och kyla.
Ett webbinarium som presenterar hur olika tekniker för energilagring bättre kan utnyttja förnybara energikällor
Ett webbinarium som presenterar värme, kyla och flexibilitet som en del av framtidens energisystem.
Ett webbinarium om hur IEA:s program inom fjärrvärme och fjärrkyla, IEA-DHC, främjar innovation och utveckling i Sverige och världen.
