NODA Smart Heat Grid. Hur funkar det?

Transkript

1 NODA Smart Heat Grid Hur funkar det?

2 Om NODA NODA grundades 2005 baserat på forskning på Blekinge Tekniska Högskola Bygger på en stark vetenskaplig grund inom datavetenskap, artificiell intelligens and maskininlärning Partners och kunder runt om i Europa Energibolag, fastighetsägare, automationsföretag och kommuner Utvecklar system för att energieffektivisera både fastigheter och hela fjärrvärmesystem Smart Heat Building - spara energi i enskilda fastigheter Smart Heat Grid - förbättra effektprofiler i fjärrvärmenät Telefon +46 (0) Adress NODA Intelligent Systems AB Biblioteksgatan Karlshamn, Sverige

3 Den tysta miljörevolutionen Fjärrvärme är en framgångssaga! De senaste tjugo årens produktionsomställningar inom den svenska fjärrvärmebranschen är en tyst miljörevolution och är det som till största del gjorde att Sverige överhuvudtaget hade en möjlighet att klara sina åtagande gentemot Kyotoavtalet. Att samlas omkring fjärrvärme är för både fastighetsägare och energibolag ett sätt att samverka mot ett mer hållbart samhälle. I Sverige är fjärrvärmen en väldigt viktig del av samhällets infrastruktur och tekniken finns hos i princip alla större fastigheter i landet. Även om fjärrvärmen i mångt och mycket är en mogen och etablerad teknik så finns det dock delar av den som kan förbättras och effektiviseras för både kunder och fjärrvärmeleverantörer. En viktig aspekt av detta är att hitta teknik för en tydligare samverkan mellan de som generarar värmeenergin och de som använder den. På så sätt går det att effektivisera fjärrvärmen ur ett systemperspektiv vilket leder till såväl ekonomiska som miljömässiga fördelar.

4 Fjärrvärme i samverkan NODA Smart Heat Grid är en plattform för att knyta samman kunder och fjärrvärmeleverantörer. Genom att kombinera traditionell ingenjörskonst med modern IT-teknik skapas förutsättningar för att reducera utsläpp, optimera produktionsstrategier och energieffektivisera i hela ledet från energibolag till fjärrvärmekund. Systemet samordnar effektuttag i fjärrvärmecentraler och kopplar samman detta med operativa produktionsförutsättningar. Normalt sett är ett fjärrvärmenät helt behovsstyrt och som energibolag kan man bara påverka framledningstemperatur och tryckhållning. NODA Smart Heat Grid skapar en tredje frihetsgrad genom att möjliggöra operativ laststyrning i realtid. Reducering av spetslast - De flesta fjärrvärmenät har en miljövänlig baslast, men ibland måste man spetsa produktionen för att täcka behovet. Spetslast är väldigt ofta fossilbaserad, vilket är dyrt och miljöovänligt Balansering av lastprofil - Genom operativ samverkan mellan produktionsförutsättningar och konsumtionsbehov utjämnas effektbehov och dämpas returtemperaturer Optimerad kraftvärme - Låt fastigheter samverka som en virtuell hetvattentank, och matcha värmebehovet med höga spotpriser Plattform för energitjänster - Effektivisera energianvändningen i fastigheter och spara pengar och miljö

5 Vad är ett intelligent system? Vi kallar NODA Smart Heat Grid för ett intelligent system, och vi gör det för att det uppvisar tre grundläggande funktioner som vi anser bör finnas för att göra ett system intelligent. Den första funktionen är förmågan att uppfatta indata från sin omvärld. För ett intelligent värmesystem handlar det exempelvis om förmågan att mäta temperaturer, tryck eller flöden, men även om förmågan att få indata från sin omgivning som väderprognoser eller produktionsförutsättningar i fjärrvärmenätet. Den andra funktionen är förmågan att analysera och utvärdera denna indata. För vårt värmesystem handlar detta om förmågan att automatiserat dra slutsatser baserat på alla mätvärde och all kommunikation med omvärlden som genereras. Det sista steget är förmågan att agera baserat på analysen och utvärderingen. För värmesystemet handlar det om en förmåga att styra effektuttag och energianvändning baserat på underlag från analysfasen. I NODA Smart Heat Grid fungerar alla dessa tre steg automatiskt tillsammans i en process som kontinuerligt uppdateras baserat på aktuella förutsättningar i fastigheter, distribution och produktion. Mät - uppfatta indata Analys - omvandla indata till information Styr - agera baserat på informationen

6 Lagt rör ligger! Tanken med NODA Smart Heat Grid är att arbeta med befintliga system och att göra dessa smartare. Fjärrvärmecentraler kopplas samman i en teknisk plattform som sedan samverkar med de förutsättning som finns inom produktion och distribution. För att göra detta så enkelt och kostnadseffektivt som möjligt använder NODA smidiga lösningar för att uppgradera befintliga system för kommunikation och datahantering. Det handlar alltså inte om att byta ut en mängd hårdvara, utan vi arbetar i mångt och mycket med vad som redan finns installerat runt om i fjärrvärmenätet. Tanken är snarare att utnyttja modern IT-teknik för att effektivisera befintliga system. Alla vet hur dyrt det är att bygga ackumulatortankar, byta ut distributionsledningar när trånga sektioner uppstår eller att bygga om hela fastighetsbestånd med nya fjärrvärmecentraler. Många av de problem som NODA Smart Heat Grid löser kan man bygga sig ur med hjälp av traditionell teknik, men risken är överhängande att detta inte blir gjort eftersom den lösningen helt enkelt är för dyr.

7 Win-win Det är inte bara fjärrvärmeleverantören som vinner på NODA Smart Heat Grid, utan även fastighetsägarna har en rad fördelar av systemet. Ett exempel är när energibolaget arbetar för att minska spetslasten, vilket i praktiken innebär energibesparingar för de fastighetsägare som medverkar i systemet. Det kan verka konstigt att energibolag aktivt jobbar för att sälja mindre mängd energi, men faktum är att spetslast är så dyr att dess kostnad i normala fall inte ens täcks av försäljningsintäkterna. Räknar man sedan även in dess skadliga miljöpåverkan så är det ganska lätt att inse varför energibolaget gärna slipper att sälja just den energin. De styrningar som utförs i de enskilda fastigheterna är som mest ett fåtal timmar åt gången, och aldrig så att det påverkar inomhusklimatet. Den här typen av effektoptimering möjliggörs på grund av den termiska trögheten i fastigheten. Styrkan i systemet ligger i samordningen mellan flera fastigheter, vilket gör att inget märks i den enskilda fastigheten. Det finns ett flertal fördelar för fastighetsägaren med att vara delaktig i ett NODA Smart Heat Grid. Först och främst innebär den systemövergripande effektoptimering även konkreta energibesparingar i de enskilda fastigheterna. Systemet mäter och analyserar kontinuerligt fastigheternas värmeanvändning vilket skapar en mängd information och beslutsunderlag vilket är ett stort stöd i det löpande energieffektiviseringsarbetet. Genom att samverka i ett NODA Smart Heat Grid bidrar även fastighetsägarna till att dämpa prisutvecklingen på fjärrvärmen ur ett mer långsiktigt perspektiv och att göra tekniken mer miljövänlig. Automatisk analys utvärderar kontinuerligt fjärrvärmecentralen och fastighetens energianvändning. Här är ett exempel på att identifiera försmutsningsgrad och ventilfunktion.

8 Referenser NODA Smart Heat Grid finns i drift på flera håll runt om i Sverige och ute i Europa, och vi jobbar med energibolag, automationsbolag och fastighetsbolag för att skapa effektiv fjärrvärme. En av de största anläggningar är driftsatt tillsammans med Karlshamn Energi i Karlshamns fjärrvärmenät. Har finns ett av de största intelligenta fjärrvärmenäten i världen. Runt hundra av de största fastigheterna i nätet har NODA-system som samarbetar kontinuerligt med varandra för att förbättra de operativa förutsättningarna för produktion och distribution samt för att spara energi för fastighetsägaren. Fastigheterna i Karlshamn är en bred blandning av lokaler, bostäder och industrier. De fastigheter som är med i systemet representerar ungefär 50 GWh av en total energimängd av 170 GWh under ett normalt år. Tillsammans kan dessa fastigheter hantera runt 10% av det totala effektuttaget, som under kallare perioder kan uppgå till ungefär 60MW. Fjärrvärmenätet i Karlshamn har baslast i form av överskottsvärme från närliggande industri som täcker det mest av behovet. Ibland måste man dock använda spetslast av olika slag för att täcka behovet, vilket nu NODA Smart Heat Grid används för att undvika. Enbart räknat på besparingar av minskad spetslast så har systemet haft en återbetalningstid på ett fåtal år. Karlshamn Energi AB En av de största kundanläggningar i Karlshamns fjärrvärmenät är Halda i Svängsta strax norr om Karlshamn. I lokalen byggdes tidigare skrivmaskiner, men är nu ett utvecklingscentrum med en bred blandning av kontor, industrilokaler och övriga lokaler