Lågtemperaturfjärrvärme 4GDH Solfjärrvärme Helge Averfalk Högskolan i Halmstad
4GDH Fjärde Generationens fjärrvärme
Fjärrvärmens framtida utmaningar Dagens teknik utvecklad under 3GDH förhållanden Kunder med höga värmebehov God tillgång på högtempererad värmetillförsel (förbränning) Dagens förutsättningar utmanas av Lägre framtida värmebehov (EU dir. EED & EPBD) Lägre tillgång på högtempererad värmetillförsel (fossil, biomassa, avfall) Förändringar i tillförsel-och efterfrågestrukturer skapar nya ramverk för fjärrvärmeaffären att förhålla sig till i framtiden
Egenskapersomkännetecknar4GDH 1. Lågtempererad värmeleverans (50/20 C) 2. Värmedistribution med låga värmeförluster 3. Återvinning av lågtempererad och förnybar värme 4. Systemsynergi genom samverkan med el- och gasmarknad 5. Garantera lämpliga strukturer för planering, kostnader och drivkrafter för drift och strategiska investeringar
Temperaturnivåer
Fördelar med 4GDH Bättre förutsättningar att implementera lågtemperad värmetillförsel Återvunnen värme Förnybar värme Bättre systemeffektivitet för lågtempererad värmetillförsel Solfångare Värmepumpar Industriell spillvärme, geotermisk värme Kraftvärmeverk, rökgaskondensering Värmelager
Teknikkonceptet 4GDH-3P
Mål för teknikkonceptet 4GDH-3P Tekniklösning för att ansluta nära-nollenergi byggnader (EPBD) Nya byggnader inom offentlig förvaltning från 2019 Alla nya byggnader från 2021 Tekniklösning som uppfyller visionstemperaturerna 50/20 C Avhjälpa brister och fel dagens i 3GDH Gemensam lösning för Europa
Teknikkonceptet 4GDH-3P för nya bostäder Konceptet består av tre principiella förändringar av nuvarande fjärrvärmeteknik Trerörsystem värmedistribution Lägenhetscentraler i flerbostadshus Längre termiska längder i värmeväxlare 4GDH-2P 4GDH-3P
Förbättringar med 4GDH-3P Tredje rör: 1. Undviker förhöjda returtemperaturer då varmhållningsflöde separeras från returledning till tredjeröret Lägenhetscentral: 2. Bygger bort sekundär VVC i flerbostadshus 3. Legionella risk mycket lägre utan VVC 4. Högre felsökningsupplösning 5. Lägre injusteringsbehov 6. Uppfyller individuell debitering enligt EED Längre termiska längder: 7. Lägre LMTD bidrar till lägre temperaturnivåer i distribution
Årsmedeltemperaturer (villaområde) 2018-04-24 EN6011 Framtida energisystem - 4GDH - Högskolan i Halmstad 11
Kostnadsgradient Solfjärrvärme
Parametervariation Ekonomiska förutsättningar för solfångare vid 3GDH och 4GDH temperaturnivåer Variation Årlig värmetillförsel för Stockholm (RISE, Solar Keymark Certificate) Årsmedeltemperaturer: 3GDH 73 C 4GDH 40 C Installationskostnad 225 /m² (Silkeborg, Danmark) Termisk längd värmeväxlare(ntu) 6 (fjärrvärmesystem/solvärmeanläggning) Ekonomisk livslängd och kalkylränta 20 åroch4%
Årlig värmetillförsel 627 379
Resultat 3GDH Investeringskostnad per års MWh 594 /MWh, år Värmetillförselkostnad (annuitet) 43,7 /MWh 4GDH Investeringskostnad per års MWh 359 /MWh, år Värmetillförselkostnad (annuitet) 26,4 /MWh Differensen17,3 /MWh i värmetillförselkostnad fåranses signifikant, då fjärrvärmekunder inom Europa i snitt debiteras 65-70 /MWh
Kostnadsgradienten
Avslutande anmärkningar Höga systemtemperaturer är hinder för bättre konkurrenskraft Ökad värmeproduktion genom lägre medeltemperaturer medger mindre kollektoryta vid konstant energitillförsel Kostnadsgradient avsevärt större för solvärme (4GDH/3GDH), relativt tidigare analyserade 3GDH fjärrvärmesystem Lägre tillförselkostnader för förnybar energi och lågtempererad restvärme, ekonomiskt huvudmotiv för 4GDH Analys förutsätter erforderlig Nätkapacitet, eller Lagringskapacitet
Lågtemperaturfjärrvärme 4GDH Solfjärrvärme Helge Averfalk Högskolan i Halmstad