forskningssyntes systemeffektivisering

Transkript

1 forskningssyntes systemeffektivisering

2 FORSKNINGSSYNTES SYSTEMEFFEKTIVISERING Jonas Gustafsson, Fredrik Sandin EISLAB, Luleå Tekniska Universitet isbn svensk fjärrvärme ab

3

4 förord Det övergripande målet med att genomföra systemeffektiviseringar är att öka fjärrvärmens konkurrenskraft genom att höja systemverkningsgraden, så att mindre resurser förbrukas med bibehållen eller ökad leveranskvalitet till kunderna. Exempel på systemeffektiviseringar är returtemperatursänkande åtgärder och förbättrad styrning av värmeanvändningen som leder till minskat effektbehov. För att få en överblick av den kunskap som kommit fram om systemeffektivisering inom forskningsprogrammet Fjärrsyn togs en forskningssyntes fram under våren och sommaren Syntesen är avsedd att vara ett stöd för att kunna dra slutsatser av resultat från forskningsprogrammet Fjärrsyn inom detta område. I syntesrapporten identifieras resultat, men också luckor, i inom området systemeffektivisering. Syntesen är därmed ett bra underlag till inriktningen på kommande forskning kring systemeffektivisering. Projektet har genomförts av Jonas Gustafsson och Fredrik Sandin, Luleå Tekniska Universitet. Till projektet har en referensgrupp varit knuten bestående av Peter Sivengård Svensk Fjärrvärme, Magnus Johansson Luleå Energi, Martin Brage Jönköping Energi och Jan Berglund Mälarenergi. Projektet har finansierats av Svensk Fjärrvärme och ligger alltså utanför Fjärrsyn. Peter Sivengård Områdesansvarig Teknisk utveckling Svensk Fjärrvärme AB 3

5 sammanfattning Den här rapporten är en övergripande sammanfattning och syntes av rapporter inom forskningsprogrammet Fjärrsyn som berör effektivisering i fjärrenergisystem. Rapporten berör i huvudsak teknikinriktade projekt. De rapporter som ligger till grund för arbetet grupperas och presenteras kategoriskt för att ge en överskådlig bild av den forskning om systemeffektivisering som gjorts inom Fjärrsyn. En hög temperaturdifferens (Delta-T) mellan framoch returledning och en jämn last är båda eftersträvade driftmål för att nå en ökad systemeffektivitet i fjärrenergisystem. Ett flertal projektrapporter innehåller konkreta metoder och förslag om hur en ökad systemeffektivitet kan uppnås i fjärrenergisystem, t.ex. genom adaptiv styrning av fjärrvärmecentraler, lastbalansering mellan fastigheter, samt feldetektering i fjärrvärmecentraler via analys av energimätdata för att snabbt upptäcka felaktigheter. Andra rapporter har ett mer undersökande och analyserande innehåll, där olika systemeffektiviserande åtgärder utvärderas. Vissa forskningsresultat har även nått kommersiell tillämpning, dock i begränsad omfattning. För att skapa incitament och förutsättningar för att mer forskningsresultat ska nå verkliga implementeringar finns det anledning att se över prissättning och eventuellt hela affärsmodellen, så att systemeffektiviserande åtgärder i högre utsträckning premieras. Författarna beskriver även sin syn på behovet av framtida forskning och utveckling för att effektivisera fjärrenergisystem och skapa nya affärsmöjligheter. Speciellt berörs potentialen i modern informationsteknologi som en möjliggörande faktor för systemeffektivisering, minskad miljöpåverkan samt nya tjänster och affärsmodeller (framförallt för prissättning) som kan göra branschen mera konkurrenskraftig på framtidens energimarknad. För att möjliggöra detta krävs stora och långsiktiga projekt där komponentleverantörer och systemutvecklare samarbetar aktivt med universitet och forskningsinstitut. Denna typ av projekt är nödvändiga för att ny kunskap, innovationer, tillämpningar och kompetensutveckling i form av doktorandutbildning och kunskapsöverföring mellan företag och akademi ska kunna realiseras i en större utsträckning. 4

6 summary This report is a summary and synthesis of reports within the Swedish district heating associations research program Fjärrsyn targeting system efficiency in district energy networks. This report focuses mainly on the technical reports in Fjärrsyn. The project reports that are used as a foundation for this synthesis has been categorized in order to present a comprehensible overview of the systemefficiency related research that has been conducted within Fjärrsyn. A high difference between supply and return temperatures and a stable load are operational goals in district energy systems that improve system efficiency. Several project reports contain hands-on methods and suggestions for how increased system efficiency can be achieved in district energy systems, for example through adaptive control of district heating substations, load-balancing between properties or substations and improved faultdetection. Other reports are of a more reviewing and analyzing nature, where different systemefficiency measures are evaluated. A few projects have resulted in commercial applications, but to a limited extent. To create better incentives for and pre-requisites so that more research results reaches commercial application, maybe future business models must be reviewed to reward system efficiency measures more. The authors also present their view on the future need for research and development with focus on the efficiency of district energy systems, and opportunities for new businesses. Special attention is given to modern information technology, and the potential of using it to enable new services and business opportunities that increase the system efficiency, limit the environmental impact and makes district energy an attractive choice on the future heat market. To enable that the knowledge transfer between universities/institutes and component suppliers must be improved. One way forward is to create long-term projects, were academia, component suppliers and energy companies actively work together to generate new knowledge, innovations, applications and competence. 5

7 innehåll 1. Introduktion Rapportens avgränsningar Identifierade systemeffektiviserande åtgärder Fastighetsinterna system Systemövergripande styrning Effektiva distributionssystem Mätning och feldetektering Fjärrkyla Simulerings- och beräkningsverktyg Övriga rapporter Sammanfattning av resultat Framtida fjärrenergiforskning Behovet av moderna IT-lösningar Integrerade, automatiserade och öppna system Förslag på utformning av framtida projekt Diskussion och slutsats Hur förvaltas forskningsresultat? Referenser

8 1. introduktion Syftet med den här rapporten är att knyta samman de projekt som utförts under Svensk Fjärrvärmes forskningsprogram Fjärrsyn, som direkt eller indirekt berör fjärrenergisystemens (fjärrvärme och fjärrkyla) effektivitet, till en sammanhängande helhet. Rapporten är avsedd att användas som ett stöd för att dra slutsatser samt identifiera resultat och luckor i Fjärrsynsprogrammet (den är inte en komplett sammanfattning av alla rapporter inom Fjärrsyn). Ett fjärrenergisystem består av många delsystem, komponenter och fysikaliska processer, från råvara och produktion till distribution och förbrukning, t.ex. hemma i lägenheten eller villan. För att uppnå en hög systemeffektivitet och undvika suboptimeringar är det viktigt att det effektiviseringsarbete som utförs görs med ett systemperspektiv, så att enskilda åtgärder inte motverkar systemets totala effektivitet. Detta är en utmanande uppgift givet systemens komplexitet i kombination med snabba förändringar i förbrukningsmönster och den tillgängliga tekniken, vilket begränsar möjligheterna till analys och reglering av systemövergripande dynamiska förlopp. I ett fjärrvärmesystem produceras värme från en lämplig energikälla (t.ex. förbränningsanläggning, industriell överskottsvärme eller geotermisk värme) och distribueras i rörsystem till de anslutna kunderna. I svenska fjärrvärmenät växlas värmen sedan över från distributionsnätet till husinterna system i värmeväxlare, och det avkylda vattnet transporteras i regel tillbaka till produktionsanläggningen för återuppvärmning. För att minimera värmeförluster i systemet är det önskvärt att hålla en så låg temperatur som möjligt i systemet för att minska temperaturgradienten till omgivningen. En lägre temperatur kräver dock ett högre flöde för att tillgodose kundernas värmebehov, vilket kräver höga pumpeffekter och högre elförbrukning. En annan viktig parameter är differensen mellan framlednings- och returtemperatur (Delta-T). Ett högt Delta-T är ur systemeffektivitetssynpunkt önskvärt då betyder att en stor del av den producerade värmen kommer kunden till godo. Det betyder också att volymen vatten som behövs för att distribuera värmen begränsas, med minskad pumpeffekt som följd. Momentana effekttoppar som medför att spetslastpannor måste tas i drift påverkar systemeffektiviteten negativt. Spetslastpannor är ofta dyra i drift och är många gånger fossilbränslebaserade, vilket betyder att de ökar driftskostnaderna och miljöpåverkan. En lägre maxeffekt betyder också att investeringskostnaderna för nya produktionsanläggningar kan minskas, då en mindre anläggning kan möta effektbehoven. I fjärrenergisystem, oberoende av produktionstyp, finns ett antal övergripande driftmål, dessa kan sammanfattas till: Låg/Hög framledningstemperatur i fjärrvärmesystem/fjärrkylesystem o En låg framledningstemperatur i fjärrvärmesystem minskar de termiska förlusterna i distributionsnätet, dessutom kan elutbytet i kraftvärmeverk ökas vid lägre framledningstemperur. En högre framledningstemperatur i fjärrkylesystem minskar på motsvarande sätt de termiska förlusterna i nätet. Högt Delta-T (Temperaturdifferens mellan fram och returledning i distributionsnätet). o Ett högt Delta-T betyder att mer av den levererade värmen/kylan kommer kunden till godo, och att flöden/pumpenergi kan minskas. Jämn last över tid (undvika topplast situationer) o Minimering av effektvariationerna i lasten, framförallt effekttoppar. En jämn last bidrar bl.a. till att begränsa drifttiden på kostsamma spetslastanläggningar, vilket också minskar miljöpåverkan då spetslastanläggningarna ofta är fossilbränslebaserade. Under programperioden har ett flertal projekt direkt eller indirekt arbetat mot ett eller flera av dessa övergripande driftmål med olika angreppssätt, se sammanställning i sektion 2.8. En ökad systemeffektivitet kan uppnås på flera sätt. Dels kan man med förbättrade tekniska lösningar och materiella förbättringar i nätet minska förlusterna och reglera systemet på ett mer optimalt sätt, dels kan incitament skapas så att kunderna 7

9 agerar på ett så energi-/effektoptimalt sätt som möjligt. God systemeffektivitet kräver ett samspel mellan dessa faktorer, där ny teknik och energitjänster baserade på tekniska framsteg underlättar för kunden att agera/reglera på ett sätt som är gynnsamt för fjärrvärmesystemets effektivitet (verkningsgrad). Sammanfattningsvis syftar systemeffektivisering till att: Öka verkningsgraden i systemet, t.ex. genom att: o Minska termiska förluster o Effektiv användning av producerad värme/kyla Minska miljöpåverkan, t.ex. genom att: o Minska användningen av fossilt bränsle o Öka andelen spillvärme Öka fjärrenergins konkurenskraft på värmemarknaden, t.ex. genom att: o Öka systemets livslängd o Minska underhållskostnader o Teknik och tjänsteutveckling Det finns en rad tekniska åtgärder och teknologier som kan bidra till att öka fjärrvärmesystemens effektivitet. Vissa åtgärder, t.ex. förbättrad isolering av distributionsledningar kräver stora ingrepp i systemet och kan bli mycket kostsamma. Andra, t.ex. att systematiskt leta kortslutningar/rundgångar i distributionsnätet, kan vara en billig och i vissa fall lika effektiv åtgärd. Att på ett mer genomtänkt sätt styra fjärrvärmesystemet som en del i en ännu större process, som inkluderar t.ex. spillvärmeanläggningar driftegenskaper och elprisets kortsiktiga svängningar såväl som fjärrvärmekundernas beteenden är en stor utmaning. Med ny teknik [1], nya affärsmodeller [2] och nya/förbättrade metoder inom fjärrenergistyrning är det möjligt att nå en mer automatiserad och effektiv storskalig styrning av fjärrvärme/kyle system. Många befintliga idéer och resultat upptagna i kapitel 2 bidrar med små byggstenar mot en bättre systemeffektivitet, men mycket är kvar att utforska, speciellt inom områden så som processintegration och utformning/anpassning av affärsmodeller. Att tydliggöra incitamenten för kunderna att vidta rätt åtgärder för att skapa ett mera energieffektivt fjärrvärmesystem på stor skala är svårt men viktigt. Speciellt då sambandet mellan åtgärd och effekt inte alltid är självklart och svårt att förmedla till kunder. Väl utformade energitjänster anser vi vara en viktig del i det stora arbetet med att få med kundernas beteenden i det systemövergripande effektiviseringsarbetet Rapportens avgränsningar Ett fjärrenergisystem delas vanligen upp i tre undersystem: produktion, distribution och kundanläggningar. Den här rapporten beaktar projekt som utförts inom distribution och kundanläggningar. Då arbetet med systemeffektivisering ofta avspeglas i lägre bränsleförbrukning och bättre driftförutsättningar i produktionsled kan produktionen också till viss del innefattas av rapporten. Rapporten innefattar dock inte produktionstekniska egenskaper såsom förbränningsteknik och bränslerelaterade frågeställningar som bränsleproduktion och bränsletillgång. Resultaten från många av rapporterna har som tidigare nämnts en positiv inverkan på förutsättningarna i produktionsanläggningarna, särskilt de av kraftvärmetyp, t.ex. så ger en sänkt returtemperatur i fjärrvärmenätet möjlighet till ökad elproduktion. Många gånger ses också de stora ekonomiska vinsterna av effektiviseringsarbete i produktionsledet. Utöver direkt verkningsgrad i systemet så kan kostnader för resursbehov kopplat till underhåll, mätvärdesinsamling, debitering och övriga kringtjänster för att hålla ett fjärrvärmesystem funktionellt möjligtvis också innefattas i systemeffektivitet. Vi har inte fokuserat på dessa aspekter i den här syntesrapporten. 8

10 2. identifierade systemeffektiviserande åtgärder Bland de tekniska projektrapporter som vi identifierar som relevanta för det här uppdraget, finns ett antal återkommande frågeställningar/ utmaningar som är gemensamma för flera projekt. Vissa av projekten är sammanhängande och bygger vidare på tidigare genomförda projekt, andra behandlar liknande frågeställningar fast med olika angreppsätt. I ett försök att samla relaterade rapporter under gemensamma frågeställningar har nedanstående kategorisering gjorts. Vissa projekt kan självfallet behandla flera frågeställningar och har då inkluderats i flera kategorier. Sektion har en direkt koppling till systemeffektiviserande åtgärder i fjärrenergisystem medan sektion anses ha en mer indirekt roll i systemeffektiviseringsarbetet. I sektion 2.8 har vi viktat projektrapporternas innehåll och resultat mot de tre driftmålen vi specificerat i introduktionen ovan, för att på ett översiktligt sätt var de bidrar i effektiviseringsarbetet Fastighetsinterna system Ett flertal rapporter behandlar utmaningen kring att styra fjärrvärmecentraler på så effektivt sätt som möjligt, så att ett maximalt Delta-T över fjärrvärmecentralen kan uppnås. Ett högt Delta-T är en av de absolut viktigaste faktorerna ett effektivt fjärrvärmesystem bör eftersträva, då det bidrar till bl.a. lägre distributionsförluster, ökad verkningsgrad i kraftvärmeverk och minskad pumpenergikostnad. Det är därför naturligt att detta är ett återkommande hett forskningsområde för svensk fjärrvärme. Till detta kapitel har vi också inkluderat arbeten som undersöker hur fjärrvärme kan kombineras med värmepump, och hur information från värmemätare kan integreras med reglerutrustningen. Inom fjärrsyn har det också utförts studier rörande standardisering av fjärrvärmecentraler och fjärrvärmecentralers kvalite. Dessa rapporter är också mycket kort sammanfattade i detta kapitel. 2007:6 Optimal reglering av radiatorsystem. [3] 2009:19 Fältförsök med adaptiv reglering av radiatorsystem. [4] 2011:13 Adaptiv styrning av radiatorkretsar fältförsök. [5] 2009:42 Integrerad energimätning och reglering i en fjärrvärmecentral. [6] 2012:11 Fjärrvärmecentral och frånluftsvärmepump i kombination. [7] 2009:29 Gemensam standard för fjärrvärmecentraler. [8] 2011:9 Fjärrvärmecentraler 10 år - Håller de måttet? [9] 2011:10 Energiklassning av fjärrvärmecentraler. [10] Rapportsammanfattning: I rapporterna 2007:6, 2009:19 och 2011:13 undersöks möjligheten till att uppnå ett ökad delta- T med hjälp av adaptiv lågflödesinjustering av radiatorsystemet. Principen bygger på att sänka flödet i radiatorsystemet och samtidigt höja framledningstemperaturen till radiatorerna, så att effektuttaget bibehålles. Vid ett lägre flöde och en högre framledningstemperatur i radiatorsystemet kan en lägre returtemperatur nås. Beroende på hur radiatorsystemet är dimensionerat så varierar förbättringspotentialen markant, från 0 till 18 C enligt rapport 2007:6. I rapport 2007:6 beskrivs den teoretiska principen och tre initiala tester, varav två stycken visade på ökat delta-t genom användning av beskriven metodik. Det tredje testet visade på en förhöjd returtemperatur, detta p.g.a. av felkonfigurerade värmebatterier, som genererade kortslutningar i värmesystemet. I rapport 2009:19 redovisas hur adaptiv radiatorreglering systematiskt under drift kan arbeta fram en optimal styrkurva för radiatorsystemet. Rapporten visar också resultat från testkörning av adaptivstyrning i ett antal fastigheter i Karlshamn, där avkylningen höjts med ca 3-4 C under testperioden. I rapport 2011:13 har flera, längre och utförligare tester av adaptivmetoden utförts i Karlshamn, utfallet av testerna visar på en genomsnittlig sänkt primärtemperatur på ca 2 C. Med hänsyn till nätets 9

11 uppbyggnad och möjligheter att tillämpa adaptivreglering har en uppskattning gjort att en temperatursänkning på ca 0,75 C i hela nätet bör vara möjlig, detta uppskattas motsvara en besparing på ca kr per år. Att kombinera fjärrvärme med värmepump upplevs ofta problematiskt från fjärrvärmebranschen, i rapport 2012:11 har olika kopplingsprinciper utvärderats och sammanställts i rekommendationer vid olika driftsförutsättningar. Resultaten visar på att det går kombinera fjärrvärme och värmepump i både små och stora fastigheter utan att äventyra delta-t och fjärrvärmeleveransen avsevärt. Men att det är kopplat till det specifika nätets prisbild och elprisets framtida utveckling. Boverkets byggregler BBR19 och energideklarationens utformning motverkar också möjligheten att enbart använda fjärrvärme sommartid, för att vintertid kombinera fjärrvärme och el (värmepump). Vid ett framtida scenario med mycket låga nättemperaturer skulle t.ex. frånluftsvärmepump kunna användas för att spetsa upp till lagstadgad minimal tappvattentemperatur. I rapport 2009:42 har möjligheter med integrerad mätning och reglering i fjärrvärmecentraler undersökts. I rapporten visas hur en fjärrvärmecentral bestyckas med trådlösa sensorsnätverksnoder så att alla komponenter i fjärrvärme centralen kan utbyta information. På så sätt har nya möjligheter till alternativa reglermetoder och mätmetoder uppnåtts. T.ex. påpekas möjligheten att styra framledningstemperaturen i radiatiorsystemet baserat på primär framledningstemperatur, som finns tillgänglig via värmemätaren. Genom att dela information mellan reglersystem och mätare kan också mätningen förbättras, t.ex. kan styrventilen meddela mätaren att den kommer ändra läge inom kort, mätaren kan då öka samplingsfrekvensen under lägesändringen och uppnå en bättre noggranhet. Genom att följa och de tekniska bestämmelser och rekomendationer som finns för fjärrvärmecentraler skapas goda förutsättningar för en systemeffektivitet. I projektet bakom rapport 2009:29 har ett antal träffar med representater från svensk och tysk fjärrvärmeindustri genomförts för att utbyta erfarenheter och etablera förutsättningar för gemensam certifiering mellan landsgränserna. Resultaten pekar på att det bör finnas förutsättningar för att etablera sådanna standarder, men att det kommer att vara en lång process över åtskilliga år innan det kan uppnås. I rapport 2011:9 har fjärrvärmecentralers långtidsegenskaper undersökts. Projektet visade att den generella prestandan efter en central varit i drift i 10 år, är bra. Den enda generella försämringen som påvisades, var en höjning av den primära returtemperaturen från varmvattenväxlaren med 2 C. På flera av de testade centralerna syntes även spår av läckage. De flest testade centralerna hade ej heller något förtryck kvar i expansionskärlet, vilket kan leda till att luft kommer in i värmesystemet samt att flödet i radiatorsystemet kan vara svårt att upprätthålla på alla platser. Genom att energiklassificera fjärrvärmecentraler kan ett mått på en fjärrvärmecentrals energieffektivitet fås. Rapport 2011:10 beskriver ett genomarbetat förslag på hur olika effektivitetsparametrar kan viktas och tas i beaktning vid utformning och test av fjärrvärmecentraler. En totalpoäng för en specifik fjärrvärmecentral kan då beräknas, vilket ger ett förenklat effektivitetsbetyg på centralen. Slutsatser från rapporterna: Adaptiv reglering av radiatorsystem i fjärrvärmecentral har utvecklats och demonstrerats, med ökad avkylning som främsta resultat. Om information mellan värmemätare och reglersystem kan delas kan nya/alternativa reglermetoder användas utan att ny hårdvara måste installeras i fjärrvärmecentralen. Värmepump och Fjärrvärme i kombination är möjligt utan att orsaka försämrade förutsättningar för fjärrvärmeleverantören. Men, då förutsättningar och prisbild tenderar att förändras över tid försvåras arbetet med att ge generella råd vad gäller bästa kopplingsprincip. Fjärrvärmecentraler visar generellt sett bra driftegenskaper, även efter 10 år i drift. Energicertifiering och -klassificering av fjärrvärmecentraler är bra verktyg för att säkerställa goda förutsättningar för en hög systemeffektivitet Systemövergripande styrning Spetslast (momentant höga effektuttag) är något som vill undvikas i fjärrvärmesystem, då detta ofta innebär att den värmekälla (produktionsanläggning) som används för baslast ej räcker till för att 10

12 tillgodose kundernas värmebehov. Lösningen i de flesta system är att temporärt bränna dyra, ofta fossila bränslen för att tillfredsställa kundernas värmebehov. Om spetslastperioderna kan minimeras betyder det att stora besparingar kan göras inom värmeproduktionen, då drifttiden på spetslastpannor kan minimeras. I följande rapporter utreds möjligheter med att minska effektbehovet under höglastperioder och på så sätt undvika att spetslastpannor behöver tas i drift. Med en lägre spetslast kan också besparingar göras vid nyinvesteringar av produktionsanläggningar, t.ex. kan en mindre (billigare) produktionsanläggning väljas. 2008:2 Sänkning av returtemperaturer genom laststyrning. [11] 2009:26 Demonstrationsprojekt inom effekt och laststyrning. [12] 2010:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator. [13] 2012:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator i praktiken. [14] 2009:41 Metoder för att sänka effektbehovet vid fjärrväme. [15] 2008:1 Säsongsvärmelager i kraftvärmesystem. [16] Rapportsammanfattning: I rapporterna 2008:2 och 2009:26 undersöks och testas möjligheterna med laststyrning i ett antal fastigheter. Laststyrning är något som diskuterats sedan 80 och 90-tal men som först med dagens teknologi har blivit möjlig att implementera i större skala. I rapport 2008:2 demonstreras hur ett laststyrningssystem kan implementeras mot befintliga fjärrvärmecentraler som kompletteras med agenter med möjlighet att kommunicera dubbelriktat mellan varandra och lägga bud i ett auktionsliknande förfarande på vilken fastighet som bör laststyras först. För att köra systemet i mycket stor skala behövs dock vidareutveckling av kommunikationsarkitekturen. Vad gäller energibesparingar och ökad avkylning, påpekas att viktigast för att få en långsiktig hög avkylning är rätt dimensionerade värmeväxlare och väl injusterat reglersystem. Dock kan laststyrning säkerställa en hög avkylning under perioder med hög last, utan att de boende upplever en försämrad komfort. I rapport 2009:26 redovisas en större demonstration av effekt och laststyrning, där effektuttaget vid topplast har visats vara möjligt att sänka 20 %. Detta är långt från den beräknade maxkapaciteten på ca 70 %. En minskad energianvändning på ca 7,5 % uppmättes också under testgenomförandet. Även avkylningen över fjärrvärmecentralen påvisades öka under de perioder effektstyrningen var aktiv. Att simulera kompletta fjärrvärmesystem inklusive produktion, distribution och användning, möjliggör att undersöka hur metoder så som effektstyrning och lastbalansering påverkar systemet i stort utan att påverka det verkliga systemet. I rapport 2010:1 och 2012:1 beskrivs funktioner och möjligheter med simuleringsverktyget DHEMOS som finns tillgängligt som öppen källkod. I rapport 2012:1 har ett antal möjliga scenarion för styrning av Landvetters flygplats fjärrvärmesystem simulerats mha DHEMOS, mer om detta i kapitel 2.6. Rapporten visar att DHEMOS är ett kraftfullt simuleringsverktyg för att simulera systemövergripande problem och lösningar, t.ex. last- och effektstyrning. I rapport 2009:41 undersöks olika metoder för att sänka effektbehovet i fjärrvärmesystem. Rapporten visar på att de med kostnadseffektiva besparingsåtgärderna finns att hämta i byggnadens tekniska drift. Den största besparingspotentialen finns i att optimera och anpassa byggnadens ventilationssystem, denna kan i vissa fall representera 70 % av effektbehovet. Beroende på hur energi/effekttaxan är utformad påverkar också kundens incitament till att vidta effekt och energibesparande åtgärder. Dygnsmedeleffekt och årsmedeleffekt poängteras vara för trubbiga för at skapa rimliga incitament för kunder att vidta effektbesparande åtgärder, då de korta effekttopparna inte syns. Timsmedeleffekt eller mer högfrekvent medeleffekt behövs för att ge kunden goda incitament till att vidta effektbegränsande åtgärder. Storskaliga värmelager kan användas för att ackumulera en värmebuffert som t.ex. kan användas vid topplast. Värmelager medför också möjligheten att producera mer el i kraftvärmeverk under låglastperioder, då den producerade överskottsvärmen kan lagras för att användas vid senare tillfälle då värmebehovet är större. I rapport 2008:1 11

13 undersöks möjligheten till användning av mycket stora värmelager för säsongslagring av värme, t.ex. värme som produceras under sommaren lagras till vinterhalvåret då värmebehovet är större. Rapporten visar på att ackumulatorer som kan användas för att ersätta oljebaserade topplaster är kostnadseffektiva. När värmelagret ersätter värme från biologiska bränslen är vinsten mer tveksam, och beror till största delen på elpriset. Beroende på elprisets framtida utveckling kan storskaliga värmelager komma att bli en aktuell systemkomponent. Slutsatser från rapporterna: För att skapa ett incitament för både kunder och leverantörer måste tidsupplösningen på mätning förbättras, årsmedeleffekt, dygnsmedelseffekt begränsar kundens och leverantörens incitament till att kapa effekttoppar. DHEMOS fjärrvärmesimulator har vidareutvecklats och har använts för att simulera ett antal scenarion för Landvetters flygplats med goda resultat, vidareutveckling fortgår, se även sektion 2.6. Demonstration av effekt och laststyrning har visat goda initiala resultat, Noda Intelligent Systems fortsätter att utveckla tekniken kommersiellt. Storskaliga värmelager kan bli ekonomiskt försvarbart i kraftvärmebaserade fjärrvärmenät, då elproduktionen kan hållas uppe under perioder med litet värmebehov. Detta beror dock på den framtida elprisutvecklingen Effektiva distributionssystem Att minimera värmeförlusterna under distributionen och transport av värme är ett av de mest självskrivna och viktiga områdena för att hålla en god verkningsgrad i fjärrenergisystemen. Ett antal rapporter med fokus på nya metoder och material för isolering av distributionssystem är utförda under perioden, varav de relevanta ur systemeffektiviseringssynpunkt är: 2009:48 Nya material och konstruktioner för fjärrvärmens distributionssystem. [17] 2012:16 Högpresterande fjärrvärmerör. [18] 2011:3 Förenklad isolering av äldre kulvert. [19] 2012:17 Kvantifiering av värmeläckage genom flygburen ir-teknik - en förstudie. [20] Rapportsammanfattning: I rapport 2009:48 och 2012:16 undersöks möjligheten till att använda alternativa isoleringsmaterial i fjärrvärmerör. Båda rapporterna pekar ut möjligheter med nya alternativ till de väl etablerade PURoch PEX-isolerade (polyuretanbaserade) rör som används i stor utsträckning idag. I rapport 2009:48 lyfts PET (polyethlene terepthalate) fram som ett gott alternativ till PUR/PEX-isolering för fjärrvärmerör av mindre dimension och som ej utsätts för temperaturer över 100 C. Framförallt spås PET ha bättre långtidsegenskaper än PUR, och genom detta hjälpa till att behålla en god systemeffektivitet under lång tid. I rapport 2012:16 undersöks vidare möjligheten att använda Aerogel i PUR-inblandning och som separat extra isolering närmast röret i form av Aerogel-filt. Även vakuumpaneler testades som extra isolerlager närmast medieröret. Inblandning av Aerogel i PUR-skummet visade sig ha en låg påverkan på rörets isoleringsförmåga. Däremot visar studien på att både vakuumpaneler och Aerogel-filt närmast medieröret ger minskning i uppmätt värmekonduktivitet för ett DN80/140 rör med mellan 15 och 30 % beroende på skiktets tjocklek. För att kostnadseffektivt tilläggsisolera befintlig kulvert utan att behöva gräva sig ner till denna har möjligheten med att spruta in nytt isoleringsmaterial i befintlig kulvert genom öppningar genomförts i projektet bakom rapport 2011:3. Rapporten visar att det är fullt genomförbart att tilläggsisolera t.ex. betongkulvert genom att spruta in PUR-skum i kulvert, dock behöver tekniken vidareutvecklas för att vara kommersiellt tillämpbar, ett praktiskt problem som lyfts fram är att nå nog långt in i kulvert utan att fastna i rörstöd och dylikt. Att lokalisera var i nätet de stora värmeläckagen finns är en utmaning i sig, i rapport 2012:17 har författarna undersökt möjligheterna till att använda flygburen IR-teknik för att lokalisera var de stora värmeläckagen finns, och åtgärder bör göras. Rapporten visar att det idag finns förutsättningar för att göra detaljerad värme och vattenläckagesökning med termografi (IR-kamera). För att få det kommersiellt tillämpbart krävs dock vidare studier och utveckling. Bifogat i rapporten finns också ett förslag på ett fortsatt forskningsprojekt inom området. 12

14 Slutsatser från rapporterna: Nya isoleringsmaterial har visats förbättra isoleringsegenskaperna på fjärrvärmerör med upp till 30 %. En kostnadseffektiv metod för tilläggsisolering där isoleringsmaterial sprutas in i befintlig kulvert visar god potential, men behöver vidareutvecklas innan storskalig användning är möjlig. Ny IR-kamerateknik gör det idag möjligt att flygfotografera stora områden för att identifiera och lokalisera läckage i fjärrvärmesystem via bildbehandling Mätning och feldetektering Att i ett tidigt skede identifiera felaktiga fjärrvärmecentraler eller värmemätare kan ha en stor påverkan på systemets effektivitet, och organisationen som ansvarar för drift och underhåll av fjärrvärmesystemet. I dessa rapporter föreslås också metoder för beräkning av energin som används för rumsuppvärmning respektive tappvarmvatten. 2009:42 Integrerad energimätning och reglering i en fjärrvärmecentral. [6] 2013:27 Fault detection with hourly district energy data. [21] Rapportsammanfattning: Genom att integrera mätning och reglering, och utbyta information mellan de två traditionellt separerade systemen har man i rapport 2009:42 visat på att förbättrad mätning kan åstadkommas. Både högre noggrannhet och lägre strömförbrukning (längre batterilivslängd) i värmemätarna kan uppnås genom informationsdelning mellan systemen, då mätaren inte behöver mäta med lika hög frekvens under perioder med konstant drift. Högre mätfrekvens kan dock aktiveras under perioder då flödet varierar kraftigt, t.ex. då reglerventilen ändrar position. I samma rapport har även metoder för att separera värmeförbrukningen mellan varmvattenanvändning och uppvärmning genom direktkommunikation med befintlig värmemätare. Genom enkel signalbehandling av effektförbrukningen som avläses från värmemätare kan värmetyperna separeras med hög noggrannhet. Denna metod är patenterad och kommersialiserad via företaget KYAB. Genom att informera kunden om hur mycket energi som åtgår för tappvarmvattenanvändning och uppvärmning, får kunden möjlighet att påverka sin energianvändning, vilket kan leda till högre systemverkningsgrad om informationen presenteras på rätt sätt. I rapport 2013:27 undersöks metoder för att identifiera felaktiga värmemätare och fjärrvärmecentraler via befintliga insamlingsverktyg för energidata. Genom att i ett tidigt skede identifiera avvikande beteenden i fjärrvärmecentraler kan åtgärder sättas in så att inte felaktigheten påverkar systemeffektiviteten. Rapporten presenterar ett antal statistiska metoder, som kan användas för att automatiskt identifiera avvikelser i energimätdata. Avvikelser och feltyper som identifierats inkluderar bl.a. långsamt drivande mätare, brusig mätdata, onormal effektförbrukning, flöde eller temperatur. Rapporten presenterar också en metod för att automatiskt identifiera förbrukningsmönster hos kunder, t.ex. hög- och lågeffektstimmar, metoden medför att larmgränser går sätta dynamiskt beroende på tidigare uppmätta avvikelsen för en specifik timme. Rapporten presenterar också en metod för att identifiera felkalibrerade eller feldimensionerade mätare genom att analysera mätdatans informationsinnehåll (entropi), en onormalt låg entropi visar på att mätaren troligtvis är felkonfigurerad eller feldimensionerad. Rapporten visar också på ett antal brister i mätutrustningens utformning, t.ex. skulle betydligt mer avancerad validering av energimätdata vara möjlig om information från sekundärsystemet delades med energimätaren. Också energimätarens funktionalitet kan utvecklas för att skapa bättre förutsättningar för validering. Temperaturvärdena som är tillgängliga från energimätaren är t.ex. momentana värden och inte representativa medelvärden, vilket omöjliggör en utvärdering av hur temperaturen varierat under föregående timme. Slutsatser från rapporterna: Genom informationsdelning mellan mät- och reglerutrustning, kan en mer noggrann energimätning göras, då samplingsfrekvens kan justeras beroende på flödesförändring. Det är möjligt att separera energianvändningen mellan tappvarmvatten och uppvärmning i mindre fastighet, genom signalbehandling av värmemätarinformation. 13

15 Automatisk identifiering av ett flertal feltyper som kan vara kostsamma är möjliga genom statistisk signalbehandling. Högre samplingsfrekvens i mätare, utökad informationsdelning i fjärrvärmecentral och anpassning av presenterad information i mätare skulle möjliggöra ytterligare förbättrad feldetektering och kvalitetssäkring av energimätdata Fjärrkyla Fjärrkyla växer kraftigt på den internationella marknaden och har en rad fördelar mot konventionella lokala kylmaskiner (värmepumpar), på samma sätt som fjärrvärme. Då fjärrkyla är en relativt ny men allt viktigare marknad för många svenska energibolag är det av högsta intresse att forskning och utveckling bedrivs inom området så att nya system utvecklas och implementeras enligt moderna metoder. 2009:28 Effektiva fjärrkylecentraler. [22] 2011:8 Kombinerad fjärrvärme och fjärrkyla till nya kundgrupper. [23] 2012:10 Optimerad användning av fjärrkyla. [24] Rapportsammanfattning: I rapport 2009:28 har en utvärdering av kostnaden för fjärrvärmecentraler genomförts. Det visar sig priset per kw sjunker med fjärrkylecentralens storlek, än större blir skillnaden när man också räknar med installationskostnaden. En avgörande faktorer för priset för en fjärrkylecentral är vilken temperaturdifferens mellan primärt och sekundärt flöde som krävs, en ökning från 1 C till 2 C kan sänka kostnaden på centralen upp till 30 %. Fjärrkylecentraler är ingen hyllvara i Sverige, då det säljs relativt få fjärrkyleanläggningar, ca 100 st per år. Men då stora delar är av världen har ett stort behov av kyla, finns möjlighet att det kan utvecklats mot mer standardiserade centraler, av den typ som finns tillgängliga för fjärrvärmebruk. Denna rapports relevans ur ett systemeffektiviseringsperspektiv kan ifrågasättas, men en fortsättning där beräkning görs ur ett systemperspektiv där pris på central kontra pris för drift beroende på hur taxan är utformad skulle vara intressant. Att kombinera fjärrvärme och fjärrkyla i det befintliga fastighetsbeståndets sekundära uppvärmningssystem skulle vara ett priseffektivt sätt att både ha möjlighet att kyla och värma fastigheten. I rapport 2011:8 har en undersökning gjorts kring hur radiatorer kan kompletteras med eldrivna fläktar för att uppnå en högre värmeavgivning vid värmedrift och bättre kylning vid kyldrift. Värmeavgivningen (vid värmedrift) ökar avsevärt vid användning av radiatorfläkt och avkylningen över radiatorerna ökar också markant, med följd att också den primära avkylningen över fjärrvärmecentralen ökar. Dock används elenergi för att uppnå den ökade värmeavgivningen/avkylningen, något som bör tas i beaktning. Rapporten visar dock att även då fläktarnas elförbrukning tas med i beräkningen så kan det årliga elutbytet i ett kraftvärmeverk ökas med över 5 %, till följd av att den primära framledningstemperaturen kan sänkas. Att använda samma radiatorer som normalt används till uppvärmning även till kylning är ett intressant koncept, som tidigare testats på ett fåtal håll, med varierande resultat. I rapporten har de fläktförsedda radiatorerna testats under kyldrift, kyleffekten kunde påvisas öka med 34 % till 75 % beroende på radiatortyp, när de bestyckats med radiatorfläkt. I rapporten omnämns också möjligheten att använda golvvärme/kylsystem och tak-/vägg- kyl- /värmesystem som intressanta lösningar för kombinerad värme och kyla. I rapport 2012:10 görs en utförlig genomgång av de konkreta åtgärder som är genomförbara med syfte att optimera driften av fjärrkyla. Studien kommenterar också att fjärrkyletaxorna ofta är utformade så att det är mer lönsamt för fastighetsägaren att sänka användningen av kylenergi istället för att sänka effektbehovet (flöde). Detta är anmärkningsvärt då energibolagen hellre vill se en minskning av effektbehovet under perioder med hög last. Slutsatser från rapporterna: Prisnivåerna för fjärrkylecentraler är höga p.g.a. låg omsättning i Sverige. Det finns potential för sänkta priser vid ökad standardisering och samarbete med länder där fjärrkyla utgör en större marknad. Att använda radiatorfläktar med befintliga radiatorsystem avsedda för värme, öppnar för möjligheten att använda radiatorerna för kyldrift i kombination med fjärrkyla. Vilket utgör ett 14

16 kostnadseffektivt kylalternativ för befintliga installationer. Utformandet av kyltaxan är viktigt för att skapa incitament till kunden att vidta rätt åtgärder (energi/effekt) Simulerings- och beräkningsverktyg I flertalet fjärrsynsrapporter har det använts simulerings- och beräkningsverktyg i olika former. Några av dessa har beskrivits i separata rapporter. Simulerings och beräkningsmodeller kan vara mycket värdefulla när det kommer till att identifiera brister i systemet och på ett smidigt sätt testa flera olika lösningar på problemet, innan ingrepp görs på det verkliga systemet. Detta kan bidra till att signifikant minska investerings- och underhållskostnader. 2010:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator. [13] 2012:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator i praktiken. [14] 2009:6 Produktion, Distribution och Kundcentraler - System i samverkan. [25] 2009:50 Modell för ändrade förutsättningar i fjärrvärmenät. [26] Rapportsammanfattning: Irapport 2010:1 och 2012:1 utvärderas och testas simuleringsverktyget DHEMOS som utvecklats vid Blekinge Tekniska Högskola under perioden. Den första rapporten fokuserar på att undersöka DHEMOS potential jämfört med kommersiella verktyg tillgängliga på marknaden, samt verktygets framtida potential. DHEMOS är utvecklat enligt öppen källkod principen vilket betyder att all programkod är fritt tillgänglig för andra utvecklare och användare att syna och vidareutveckla. I motsats till många av de kommersiella verktygen, spänner DHEMOS över produktion, distribution och användningen av värme. De kommersiellt tillgängliga verktygen fokuserar generellt på endast ett av dessa delområden. Resultaten från utvärderingen av DHEMOS visar att modellen räknar rätt då simuleringsresultaten stämmer rätt så väl överens med referensfallet. Som slutsats av rapport 2010:1 slås fast att DHEMOS kan vara ett bra komplement till dagens kommersiella verktyg, om det fortsätts vidareförädlas. I rapport 2012:1 undersöks möjligheten att använda DHEMOS för produktionsplanering, verktyget har också vidareutvecklats för att hantera miljömässiga och ekonomiska parametrar relaterade till produktionsplanering. I studien har fjärrvärmenätet på Landvetter flygplats används som referens för simuleringsexperimenten, där tre olika scenarier utvärderats. De två första scenarierna bygger på gruppbaserad leveransstyrning respektive marknadsbaserad leveransstyrning. Det sista scenariot adderar lastprognoser till den marknadsbaserade laststyrningen. Alla scenarion sänker bränsleförbrukningen jämfört med referensfallet. CO 2 utsläppen påverkas radikalt i alla scenarion om olja används som spetsbränsle, scenario tre visar sig kunna sänka CO 2 utsläppen med ca ~85% jämfört med referensfallet. I rapporten konstateras också att DHEMOS tagit ett rejält steg mot att bli ett användbart verktyg för både forskare och energibolag inom fjärrvärmebranschen. I rapport 2009:6 kopplas oberoende utvecklade simuleringsmodeller samman för att analysera ett komplett fjärrvärmesystem, från produktion till värmeanvändning i fastigheter. För att simulera de tre områdena produktion, distribution och fjärrvärmecentraler i samverkan, användes de två modellerna Martes och PFC för produktion respektive distribution. För att simulera fjärrvärmecentralerna användes en verktygslåda av verktyg bestående av överkonsumtionsberäkning, Kvskorrigering och ISAC Analys. Skövde fjärrvärmesystem har simulerats och åtgärdsförslag presenterats. T.ex. kan en sänkt returtemperatur på 3-8 C i vissa delar i nätet öka effekten i rökgaskondenseringarna till ett värde på 1,9 Mkr/år, om också framledningstemperaturen sänks, kan värdet av den ökade elproduktionen uppgå till 0,4Mkr/år. För att uppnå trovärdig simulering genom denna metod, krävs dock expertkunskap från flera områden vilket kan vara en svårighet för enskilda energibolag. I rapport 2009:50 beskrivs uppdateringen av den tidigare framtagna modellen, LAVA. LAVAmodellen kompletteras i detta projekt med metoder för uppskattning av vilka kostnads och miljöbesparingar som kan göras om temperaturnivåerna i systemet förändras. 15

17 Ett stort antal exempel finns med i rapporten som exemplifierar hur temperaturförändringar påverkar olika produktionsanläggningstyper, och vilka besparingar som är möjliga. Modellen har också en funktion för att beräkna effekterna av ett sänkt effektuttag på ekonomi och emissioner. Modellen är utvecklad i Microsoft Excel 2000 och kräver en viss Excel-kunskap för att kunna hanteras fullt ut. LAVA-modellen har under våren 2013 vidareutvecklats för att även stödja fjärrkylesystem. Ingen rapport har skrivits om detta arbete, men modellen ska publiceras på Svensk Fjärrvärmes hemsida under Slutsatser från rapporterna: Simuleringsverktyget DHEMOS har uppvisat goda simuleringsegenskaper, och kan med fortsatt vidareutveckling utgöra ett gott komplement till kommersiellt tillgängliga verktyg. Genom att samköra flera kommersiella simuleringsverktyg kan en förbättra uppfattning om vilka åtgärder som bör fokuseras på uppnås. Dock krävs stor kompetens från flera delområden för att uppnå trovärdiga resultat. Med LAVA-modellen kan man relativt enkelt simulera sitt fjärrvärmenät och få en uppskattning om hur en temperaturförändring i systemet påverkar systemets effektivitet och besparingspotential. Anpassning av LAVA-modellen för fjärrkyla är genomförd. Modellen kommer att finnas tillgänglig via svensk fjärrvärme Övriga rapporter Nedanstående rapporter är svåra att placera inom de ovan identifierade kategorierna , men inkluderas ändå i syntesrapporten då dess innehåll och resultat passar väl in under rubriken systemeffektivisering. 2008:3 Demonstrationsområde för framtidens fjärrvärmesystem. [27] 2013:1 Nästa generations fjärrvärme. [28] 2009:40 Syntes om energieffektivisering. [29] Rapportsammanfattning: Att få möjlighet att testa nya idéer och koncept in en trygg omgivning är ett bra stöd för att ta forskningsresultat och innovationer ett steg närmare kommersiella produkter. I rapport 2008:3 presenteras ett erbjudande där Karlshamn energi AB (KEAB) och Blekinge tekniska högskola tillsammans med ett antal andra parter avser använda en del av KEABs nät (Svängsta norr om Karlshamn) tillgängligt för experiment och demonstrationsprojekt via en öppen plattform. Rapporten ger också åtta projektförslag inom de fyra områdena Forskning, Produktutveckling, Utbildning och Marknadsföring som skulle ha nytta av detta demonstrationsområde. Syftet med förstudien är visa på möjligheten till utbyte mellan forskare, lärosäten, näringsliv och deras kunder för att de i samverkan ska utveckla ny teknik som driver fjärrenergisystemen mot högre systemeffektivitet. I rapport 2013:1 undersöks fjärrvärmens framtidsutsikter, inklusive utmaningar och möjligheter. Det framgår av rapporten att framtidens välisolerade och energisnåla fastigheter (ofta med värmeåtervinning) kräver nya tekniska lösningar i form av t.ex. mer lågtempererade system för att fjärrvärme fortfarande ska vara ett attraktivt uppvärmningsalternativ. Fjärrvärmetaxans utformning måste också till högre grad återspegla värmeproduktionskostnaden. Värmedrivna vitvaror framhålls som en liten men viktig del i framtidens fjärrvärmesystem, då miljöbelastningen för dessa ofta är betydlig lägre än dess eldrivna motsvarigheter, de utgör också ny värmelast då behovet av uppvärmning kommer att sjunka. Med en ökande del elektriska apparater i hushållen, förbättrad isolering samt påverkan från solinstrålning och människors värme kan sambandet mellan utomhustemperatur och värmesystemets framledningstemperatur i framtiden komma att bli svagare. År 2009 skrevs en syntesrapport om energieffektiviserande projekten som utförts inom Fjärrsyn fram till 2009, rapporten finns som övriga rapporter finns tillgängliga på svensk fjärrvärmes hemsida och har nummer 2009:40. Slutsatser från rapporterna: Ett demonstrations och testområde som beskrivs i rapport 2008:3 bör vara intressant för flera användare, då värdet av faktiska resultat kan bevisas i en verklig miljö. Detta kan vara avgörande för att forskningsresultaten skall nå en acceptans i branschen. En uppföljning av tester och demonstrationer som utförts i området vore intressant. 16

18 För att anpassa fjärrvärme till framtidens energisnåla fastigheter kräver nya tekniska lösningar och mer lågtempererade system Sammanfattning av resultat I Tabell 1har en koppling mellan de uppsatta övergripande driftmålen och projektresultaten utförts. Ett starkt bidrag till ett driftmål markeras med en hög siffra (maximalt 5) och ett svagare eller mer indirekt bidrag motsvaras av en lägre siffra (minimum 0). De flesta genomförda projekten bidrar till de uppsatta driftmålen eller styrker dess relevans direkt eller indirekt. Vårt intryck av rapporterna är att det finns mycket goda idéer och metoder presenterade kring hur systemet kan effektiviseras, men en långsiktig strategi och konkreta delmål för hur dessa metoder ska implementeras och driftsättas saknas. Fjärrvärmens utveckling mot mer lågtempererade system är idag relativt uppenbar då stora besparings- /effektiviseringsmöjligheter finns presenterade. Men vilka krav ställer det på komponentleverantörer och systemintegratörer? För att uppnå ett idealfall med jämn last och maximal avkylning anser vi att det kommer krävas en högre nivå av integration mellan olika intressenter, och att affärsmodeller och prissättning ses över för att premiera kunders och producenters beteenden i en högre utsträckning. 17

19 Tabell 1. Projekt kopplat mot driftmål, 5 = stark koppling till driftmålet, 1 = svag/indirekt koppling till driftmålet. Observera att detta är vår tolkning av hur rapporterna reflekterar driftmålen, och absolut inte en betygssättning av rapporterna. Rapportnummer Rapporttitel Låg/hög framledningstemperatur Driftmål Kommentar 2007:6 Optimal reglering av radiatorsystem(3) Hur hittar man optimala reglerparametrar för radiatorsystemets reglerutrustning, så att en maximal primär avkylning uppnås. 2009:19 Fältförsök med adaptiv reglering av radiatorsystem(4) Högt Delta-T Jämn last över tid Adaptivt uppdatera radiatorsystemets reglerparametrar så maximal avkylning uppnås. 2011:13 Adaptiv styrning av radiatorkretsar fältförsök (5) 2009:42 Integrerad energimätning och reglering i en fjärrvärmecentral(6) 2012:11 Fjärrvärmecentral och frånluftsvärmepump i kombination(7) 2009:29 Gemensam standard för fjärrvärmecentraler(8) 2011:9 Fjärrvärmecentraler 10år - Håller de måttet?(9) 2011:10 Energiklassning av fjärrvärmecentraler(10) 2008:2 Sänkning av returtemperaturer genom laststyrning(11) 2009:26 Demonstrationsprojekt inom effekt och laststyrning(12) Fortsatt test av adaptiv styrning Radiatorsystemets reglerutrustning kan dra nytta av information i värmemätaren för att uppnå en maximal avkylning Systemeffektiva kopplingsprinciper för värmepump i kombination med fjärrvärme En gemensam standard för fjärrvärmecentraler utgör bra grund för goda systemegenskaper Rapporten visar att centraler generellt bibehåller en god funktionalitet även efter 10 år i drift Hur bör fjärrvärmecentraler energiklassifieras, beroende på deras tekniska egenskaper Laststyrning kan användas för att sänka returtemp, men bör i första hand användas för att kapa effekttoppar Rapporten visar hur effekt och laststyrning kan användas för att uppnå en jämnare last i systemet. 2010:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator(13) Simulering av totalt fjärrvärmesystem. 2012:1 Dynamisk fjärrvärmesimulator i praktiken(14) 2009:41 Metoder för att sänka effektbehovet vid fjärrväme(15) 2009:48 Nya material och konstruktioner för fjärrvärmens distributionssystem. (17) Test av simuleringsmodell på del av befintligt fjärrvärmnät Rapporten tittar effekt- och energibesparingsåtgärder Förbättrad isolering i distributionsledning möjliggör lägre framledningstemperatur. 2012:16 Högpresterande fjärrvärmerör.(18) Bättre isolerade rör medför att mer värme når kunden och förlusterna minskas. 2011:3 Förenklad isolering av äldre kulvert. (19) 2012:17 Kvantifiering av värmeläckage genom flygburen ir-teknik - en förstudie.(20) 2013:27 Fault detection with hourly district energy data.(21) Bättre isolerade rör/kulvertar medför att mer värme når kunden och förlusterna minskas Metod för att identifier läckage som påverkar avkylning och temperatur Genom analys av energimätdata kan fel identifieras och rätt åtgärder vidtas. 2009:28 Effektiva fjärrkylecentraler(22) Delta-T utpekas den mest kostnadsdrivande parametern. 18

20 Driftmål Rapportnummer Rapporttitel 2011:8 Kombinerad fjärrvärme och fjärrkyla till nya kundgrupper(23) Låg/hög framledningstemperatur Högt Delta-T Jämn last över tid Kommentar Genom att använda samma system för värme och kyla kan lasten vara både positiv och negativ (kyla eller värme) beroende på årstid. 2012:10 Optimerad användning av fjärrkyla.(24) En fördel om framledningstemp kan vara högre i fjärrkylesystem 2009:6 Produktion, Distribution och Kundcentraler - System i samverkan(25) 2009:50 Modell för ändrade förutsättningar i fjärrvärmenät(26) 2008:3 Demonstrationsområde för framtidens fjärrvärmesystem.(27) Sammankoppling av tre kommersiella modellverktyg för att få en övergripande bild av samverkan mellan delsystem Modell som ger en överslagsmässig bild på hur ändrade förutsättningar påverkar systemets effektivitet Rapporten presenterar ett område för test av systemeffektivsernade åtgärder och metoder. 2013:1 Nästa generations fjärrvärme.(28) Rapporten lyfter fram möjligheter och utmaningar med framtidens fjärrvärme, vilka stödjer de tre driftmål vi definierat väl. 2009:40 Syntes om energieffektivisering.(29) Ej relevant 19