Projektet Thermflex ska med hjälp av AI optimera hur värmelager, fjärrvärmenät och elnät kan samspela. Förhoppningen är att det ska leda till ökad flexibilitet som kan bidra till minskat topplastbehov och bättre balansering av effektbehovet mellan olika energisektorer.
Qian Wang, senior forskare på KTH.
– Vi vill undersöka hur värmelager ihop med nya affärsmodeller kan bidra till ökad energiflexibilitet och samverkan mellan byggnader, elnät och fjärrvärme- och fjärrkylasystem, säger projektledare Qian Wang från KTH.
Utgångspunkten för projektet är hur olika värmelagerteknologier, fjärrvärme och elnät kan samverka. Genom att använda nya tekniker för värmelager, som inkluderar fasändringsmaterial och termokemiska material, ska projektet ta fram olika scenarier för hur värmelager kan samspela med fjärrvärme, fjärrkyla och elnät för att öka energiflexibiliteten.
– Projektet ska även ta hjälp av AI och tekniker för maskininlärning för att utveckla öppna ramverk för datadelning och informationsutbyte mellan olika aktörer för att automatisera drift och flexibilitet i stor skala, säger Qian Wang.
I arbetet ingår att modellera upp- och urladdningscykler för värmelager, liksom att utforska nya affärs- och prismodeller för flexibilitetstjänster för fjärrvärme- och fjärrkylasystem. Projektet ska även undersöka hur man storskaligt kan automatisera flexibiliteten och minska effekttoppar.
En tes är att nya lösningar för värmelagring kan ge högre energitäthet vid lägre temperaturer och även möjliggöra längre lagringsperioder. En avsikt med projektet är att det ska bidra till ökad energieffektivitet och hållbarhet.
Qian Wang nämner två utmaningar med projektet. En är att komplexa värmeöverföringsfenomen kan innebära utmaningar när det gäller modellering och integrering i uppvärmnings- och kylsystem.
– Dessutom behöver informationsmodellerna och kommunikationsgränssnitten mellan utbuds- och efterfrågesidan standardiseras för att man ska kunna automatisera flexibilitetstjänster, säger Qian Wang.
I projektet ingår cirka 15 projektparter i form av såväl energiföretag som fastighets- och byggföretag.
Thermflex – Fysikinformerad maskininlärning för energinätverk integrerade med avancerad termisk lagring, samt kollaborativa affärsmodeller för sektorkopplade flexibilitetstjänster
KTH
Qian Wang
Rise, Arlandastad Group, Idun Real Estate Solutions, KTC Control, Maston, Norrtälje Energi, Peab, Ranotor, Roslagsbostäder, Siemens, Uponor, Vasakronan, Älvkarlebyhus
31 december 2028
Pågående
Projektet ska utveckla en effektiv, nollutsläppsbaserad geotermisk lösning för industriell uppvärmning och kylning, i linje med det europeiska forsknings- och innovationsprogrammet CETP:s mål kring effektiva nollutsläppsbaserade lösningar för värme och kyla till 2050, TRI4.
Avslutad
Projektet ska ta fram ny kunskap om faktisk drift i svenska bergvärmesystem med koaxialkollektor och bygga världens första borrhålslager utrustat med koaxialkollektorer – Thermex-kollektorn.
Pågående
Projektet Hectapus ska undersöka potentialen av att använda fasändringsmaterial i kombination med underjordiska värmelager och värmepumpsteknologi. Syftet är att accelerera energiomställningen inom värme och kyla inom ramen för de europeiska samarbetsprogrammen Era-Net Geothermica och JPP Smart Energy Systems.
Pågående
Det övergripande målet är att se om det är möjligt att bygga ett system där det köps in 0 kWh värme under vinterhalvåret. Förhoppningen är att om det i denna förstudiefas visar sig vara görbart för en villamatta, bör det vara görbart för ett stort antal andra villamattor.
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.
Avslutad
Projektet ska utveckla ett högupplöst geografiskt informationssystem för att kartlägga potentialen för förnybara och återvinningsbara värmekällor. Sedan ska man försöka matcha värmekällorna med möjligheter till säsongslagring för att värma byggnader. Slutrapporten visar att Stockholm har stor potential.
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.
Avslutad
Projektet ska sänka kostnaden för geoenergisystem med en metod för borrhål med lägre systemkostnader och minskad dieselförbrukning. Tekniken har utvecklats inom gruvnäringen och ska nu tillämpas för geoenergisystem.
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
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
Målet med projektet har varit att utarbeta system för säsongslagring av överskottsvärme producerad vid KVV Filborna i Helsingborg.
Pågående
Syftet med GeoCoHorT är att påskynda övergången till 4:e generationens fjärrvärme och kylning (4GDHC), genom att utvärdera, optimera och demonstrera integrationen av ytlig geotermisk värmeutvinning med andra förnybara källor och smarta byggnader.
Avslutad
Projektet avser att utveckla en metodik för att bedöma hur markens egenskaper och möjlighet till energiuttag påverkas av närliggande bergvärmepumpar. Framtagen metodik avses tillgängliggöras i ett öppet verktyg för berörda aktörer.
Avslutad
Projektet ska studera hur man kan utveckla ett kombinerat energilagervärmeväxlare med luft som värmebärare. Detta projekt är första steget i utvecklingen av ett innovativt PCM-baserat kylabatteri som kan användas för klimatsmart kyla i t ex frikyla, nattkyla för stora kondensorer, samt komfort i fordon vid avstannad motor och fler. Ny kunskap ger förståelse för de bidragande mekanismer som är inblandade i de kombinerade värmeöverförings- och fasändringsprocesserna i en PCM-värmeväxlare, och nyttjas till att ta fram en första prototyp som utvärderas i laborationsmiljö.
Avslutad
Projektet ska undersöka hur optimeringen av köldbärarflödet i bergvärmeanläggningar kan leda till energibesparingar och öka prestandan med 10–40 procent. Det görs genom modellering, studier av statistiska parametrar samt validering genom experiment i KTH:s Live-in Lab ihop med data från befintliga anläggningar.
Avslutad
Storskalig solvärme för fjärrvärme har ökat snabbt och tekniken har kommersialiserats i Danmark. Mycket talar för att en ökad konkurrens om biomassan leder till högre bioenergipriser och bättre lönsamhet för solvärme även i Sverige. Projektet genomför teknoekonomiska fallstudier på tre olika fjärrvärmenät med (koncentrerande) solfångare och groplager som även används med värmepumpar vid tider av lågt elpris.
Avslutad
Termiska nätverk tillsammans med säsongslagring ger en lovande lösning för att integrera spillvärme och förnybara energikällor i energisystemet. Projektet fokuserar på modellering av termisk energilagring i borrhål och de utmaningar som följer av deras integration med termiska nätverk.
Pågående
Projektet är ett delprojekt för den svenska delen i annexet “Economics of Energy Storage – EcoEneSto” inom IEA TCP Energy Storage. Målet är att ta fram modell för utvärdering av den tekniska prestandan tillsammans med ekonomisk genomförbarhet i dem integrerade energilagrings tillämpningarna, som uppvärmning, kylning, integrering av förnybar energi, med fokus på att förbättra systemeffektiviteten.
Avslutad
Halkbekämpning av vägar och annan transportinfrastruktur baserad på geoenergi är ett förnybart sätt att ersätta kemisk, elektrisk och mekanisk halkbekämpning. Projektet ingår i det drygt treåriga internationella samverkansprojektet IEA ECES Annex 38 (Task 38).
Avslutad
Att göra långtidsuppföljningar av prestanda av för större geoenergianläggningar har ett stort värde för fastighetsägare och leverantörer. Därför ska ett flertal större svenska geoenergianläggningars prestanda mätas och analyseras för flera systemgränser, från markslinga till värmepump och distributionssystem.
Avslutad
Göteborg Energi behöver förstärka sin energiproduktion och utvärderar djup geotermisk energi som en del i morgondagens fossilfria fjärrvärmesystem. Fjärrvärme kan potentiellt utvinnas på 5-7 km djup under Göteborg där naturliga sprickor i berget öppnas upp för att skapa en geologisk värmeväxlare
Avslutad
Projektet testar och verifierar tekniken att skapa ett lager i berggrunden och att därefter överföra värme till och från lagret. Målet är ta fram ett tekniskt beslutsunderlag för en fortsättning av projektet som då ska drivas utan elförbrukande värmepumpar för att värma en stadsdel i Linköping under vintern.
Avslutad
Projektet startade för att ge större kunskap om hur, var och när termiska energilager kan utformas och användas i fjärrvärmesystem och vilka nyttor de kan ge. Projektet har också syftat till att minska investeringsrisken i ny, innovativ lagringsteknik.
Avslutad
I det här projektet undersöktes en ny möjlighet att balansera variabel förnybar el i elnätet, nämligen genom att använda smält saltlagring i anslutning till ett kraftvärmeverk, vilket ger en form av ellagring i elnätet.
Under webbinariet kommer Valentina Zaccaria, Mälardalens universitet och Qian Wang, KTH, att presentera sina projekt Geothermal Community Heat technology and Transfer och Digitalisering och innovativ reglerteknik för effektiv lågtemperatursvärme och högtemperaturskyla med integrerad lagring.
