Publicerad: 2024-04-08
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.
– Det är svårt att förutsäga framtiden. Har du stora osäkerheter behöver du marginal, och det är dyrt. Det här projektet har handlat om att öka träffsäkerheten för framtiden, så att du kan undvika effektbrist eller överinvesteringar, säger Johan Kensby, medgrundare och chef för teknik och forskning på Utilifeed.
Projektet Optimera investeringar i energisystem med AI kommer att presenteras på Termowebbinariet Värmepumpar, flexibilitet och optimering av fjärrvärmeinvesteringar den 17 april. Det handlar om att öka träffsäkerheten för att beräkna det dimensionerande effektbehovet i fjärrvärmesystem, alltså den högsta effekt som behövs för att producera och distribuera värme till kunderna.
Traditionellt har många energiföretag räknat ut effektbehovet baserat på en modell med ett linjärt samband mellan utomhustemperatur och effektbehov, enligt Johan Kensby. Men han anser att man behöver ta hänsyn till betydligt fler parametrar än så, vilket Utilifeeds metod och mjukvara gör.
– Är det soligt och vindstilla blir effektbehovet ett annat än om det regnar och blåser vid samma temperatur, säger Johan Kensby.
Enligt Johan Kensby ger Utilifeeds metod betydligt mindre felmarginal än metoder som många energiföretag traditionellt har använt.
– För de mätbara delarna är vårt medelfel 85 procent lägre än linjärmodellen. Den stora skillnaden beror framför allt på att effektbehovet påverkas av så mycket mer än bara utomhustemperaturen, säger Johan Kensby.
Utilifeeds metod bygger på sju principer, se nedan, där en av de viktigaste är att bedöma osäkerheten i den modell man använder sig av.
– Om du kommer fram till att effektbehovet är cirka 120 MW – hur mycket är ”cirka”? Och har du ett mått på hur leveranssäker du vill vara, ska leveranssäkerheten vara 99,9 procent eller 99,99 procent? Man bör sätta ett mått på detta och hur mycket det får kosta, säger Johan Kensby.
Han beskriver de sju principerna som ett sätt att väcka tankar för energiföretag som kan behöva investera.
– Står man inför ett investeringsbeslut är det bra att tänka igenom dem.
Utilifeeds projekt avslutades för mer än två år sedan, efter det har företaget utvecklat sina modeller för att ta fram lastprofiler för olika typer av väderår. De har även byggt ett verktyg där energiföretag kan lägga in och jämföra olika typer av investeringar i sitt fjärrvärmenät.
– Då kan man se vad som händer om man exempelvis investerar i en till panna, en ackumulatortank eller vill jobba med styrning av flexibilitet. Då kan du jämföra vilka investeringar som ger bäst leveranssäkerhet eller driftsekonomi.
1. Ta hänsyn till fler väderparametrar
Hur stort värmebehovet är påverkas inte bara av temperaturen, även vindhastighet, solstrålning och nederbörd kan ha stor inverkan.
2. Använd en lastmodell med bättre prestanda
Att träffsäkert beräkna samband mellan effektbehov och väderparametrar kan göras effektivt med maskininlärning.
3. Bedöm osäkerheten i din modell
Många modeller innehåller ett mått på hur stor osäkerheten är. Använd denna data systematiskt när ni beslutar hur stor säkerhetsmarginalen ska vara för dimensioneringen.
4. Basera beräkningen på verkligt effektbehov i anslutna fastigheter
Beräkningar av dimensionerande effektbehov på systemnivå baseras traditionellt på historiska data över producerad effekt. Det motsvarar inte alltid det underliggande värmebehovet.
5. Förbättra antaganden för effektbehov i nybyggda fastigheter
Expansionsplaner för städer kan ofta sakna dimensionerande effektbehov. Nya fastigheter har inte samma förhållande mellan effekt och energi som befintlig bebyggelse. Vid estimering av effektbehov för nya fastigheter, ta hänsyn till typ av fastigheter och använd data för nybyggda fastigheter av samma typ samt aktuella studier.
6. Ta hänsyn till hur renoveringar kommer påverka effektbehov i befintliga fastigheter
Flera studier har prognostiserat hur renoveringstakten kommer påverka energibehovet. Påverkan på dimensionerande effektbehov är däremot mindre utforskat område men det finns data för olika åtgärders inverkan. Använd denna data tillsammans med en analys av stadens fastighetsbestånd fokuserad på framtida renoveringar.
7. Ta hänsyn till klimatförändringar
Den pågående klimatförändringen påverkar de dimensionerande väderförhållandena. Ta del av forskning kring framtida klimatmodeller för att göra tillförlitliga estimat av hur dimensionerande väderförhållanden påverkas av klimatförändringen.
Läs mer om de sju principerna här.
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
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
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 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.
Avslutad
Projektet ska demonstrera och utvärdera en ny typ av energilager baserat på ett nanobelagt salt i en fiberväv. En prototyp för värmelagring ska tas fram hos Ahlstrom-Munksjö Paper med en värmeeffekt på 6 kW och en lagringskapacitet på 20 kWh.
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.
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.
