Publicerad: 2022-11-29
Termoprojektet “Comfort and climate box” undersökte möjligheterna för småhusägare med värmepumpar i kombination med solpaneler att spara pengar genom att flytta energiförbrukningen i tid. Resultatet: Med 2019 års elpriser var förutsättningarna för detta begränsade – men med dagens elpriser och variationer finns nu helt andra möjligheter.
– När vi drog igång projektet i början av 2020 var vi tidiga på bollen. I början fokuserade vi mycket på kombinationen med solpaneler, men blev alltmer säkra på att elpriserna skulle förändras och framför allt blir mer varierande. Hade vi gjort detta projekt ett eller två år senare, med de elpriser som gäller nu, hade vi fått helt andra resultat. Hur som helst så finns det goda möjligheter att med hjälp av styrning flytta elanvändningen i tiden, till när elen är billigare, eller belastningen i näten är lägre, säger projektledaren Caroline Haglund Stignor från Rise.
Projektet Comfort and climate box tittade på tre typer av värmepumpar i kombination med solceller och energilagring: bergvärmepump, luft/vattenvärmepump och frånluftsvärmepump. Syftet var att utvärdera olika alternativ för lagring av energi och styrning av denna med hjälp av olika algoritmer.
Ansökan skrevs 2019 och projektet drog igång i början av 2020. Det fanns flera olika parametrar att och faktorer att undersöka effekten av, berättar Caroline Haglund Stignor. Till exempel om det fanns pengar att spara på att ha en extra stor tappvarmvattentank för att lagra mer värme producerad med hjälp av el från solcellerna. Här fanns besparingar att göra, men om man ökade tankstorleken för mycket ökade också värmeförlusterna.
– Vi räknade även på hur mycket man kunde spara på att lagra värme i husets värmesystem, till exempel i radiatorerna eller i väggar och golv. Men många värmepumpstillverkare vi hade kontakt med trodde inte att småhusägare skulle vara beredda att ens riskera att rucka på sin komfort, genom att tillåta att inomhustemperaturen varierade, även om det var väldigt lite, säger Caroline Haglund Stignor.
Lösningen blev en prototyp med en extra värmelagringstank för radiatorvatten, vid sidan av tappvattentanken. En styralgoritm togs fram baserat på resultat och slutsatser från projektets beräkningar och prototypen utvärderades i ett labb hos Rise.
– Slutsatsen var att det fanns goda möjligheter att flytta förbrukning för att använda elenergi vid andra tillfällen, antingen då elpriset var lågt, eller då solcellerna producerade el, men 2019 års elpriser som vi hade räknat på var alldeles för låga och hade för liten variation för att det skulle bli några större besparingar. Priserna då varierade runt cirka 30–50 öre per kWh.
Efter att projektet var klart inledde Ryssland sin invasion av Ukraina och energikriget mot Europa, vilket har gett dagens nivå och volatilitet av elpriser.
– Vi kunde inte ens fantisera om sådana priser när vi skissade på förutsättningarna för våra beräkningar. Vi trodde elpriserna skulle komma att stiga och att de skulle bli mer varierande, men inte att de så snart skulle hamna på dessa nivåer, säger Caroline Haglund Stignor och fortsätter.
– Volatiliteten kommer sannolikt bestå, så egentligen skulle jag vilja räkna om resultaten. Jag är ganska säker på att det finns mycket att tjäna på att lagra värme i byggnadsstommen eller i en extra tank. Dessutom tror jag att acceptansen för att låta inomhustemperaturen variera en aning är betydligt större i dag, många människor har redan sänkt sin inomhustemperatur för att spara pengar, säger Caroline Haglund Stignor.
Nu behövs lösningar som möjliggör den här typen av styrningar och Caroline Haglund Stignor bedömer att många värmepumpstillverkare antingen redan har eller är på gång med integrerade lösningar för det. Dessutom finns det ett antal add-on lösningar på marknaden.
– Det som behövs framöver är en möjlighet att kunna samstyra värmepumpen med solceller, om man har sådana, men framför allt med installationer som kan ha hög effektförbrukning, exempelvis en laddbox för elbilar. Eftersom värmepumpen sannolikt är den produkt som kräver den mest sofistikerade styrningen av den här typen av installationer bör värmepumpstillverkarna ta ledning i att utveckla denna typ av integrerade styrning, antingen själva eller i samarbete med andra, säger Caroline Haglund Stignor.
Hennes råd är:
Pågående
Projektet "Uthållig geotermisk energi för framtiden" ska utveckla maskininlärningsmodeller för akvifär termisk lagring, ATES. Målsättningen är att förbättra drift och styrning av geotermisk energi.
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
"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 december inleds ett nytt Termoprojekt för att optimera industriella värmepumpar med naturliga köldmedier. Forskare från KTH ska ta fram värmeväxlare som minimerar köldmediefyllningen – och samtidigt bibehåller hög termisk prestanda. Projektledaren Jens Fridh hoppas att projektet kan få stor betydelse för att få bort fossila bränslen inom Europas fjärrvärmesektor.
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
Projektet ska öka förståelsen för tvåfasströmning vid förångning och kondensation i platta kanalgeometrier, av liknande typ som som är vanliga i plattvärmeväxlare. Ett av de konkreta målen är att visa upp kanaler som kan öka värmefaktorn med minst 10 procent.
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.
Avslutad
Projektet studerar hur förväntat kylbehov kommer att utvecklas hos nya och framtida stadsdelar bestående av Nära Noll Energi-Byggnader (NNEB) då den termiska prestandan hos klimatskärmen kommer att förbättras.
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.
– 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.
Digitaliseringen öppnar för nya affärsmodeller och energidelning. Utmaningarna ligger i regelverk som hindrar effektivt utnyttjande av data från värmepumpar. Det anser Davide Rolando från KTH, som presenterar ett Termoprojekt om internet of things på nästa Termowebbinarium den 5 december.
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.
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.
Flera av Termoprogrammets projekt anknyter till teknologier som främjar sektorkoppling och flexibilitet i systemet – till exempel värmepumpar. Det belystes under det här webbinariet.
