Tekniska byråns information

Byggnadsstyrelsen Tekniska byråns information 56 1984-03 Elvärme -sommartid SAMMANFATTNING I försöken att minska totalkostnaden för värmeförsörjningen av byggnadsstyrelsens fastigheter har frågan om att utnyttja elenergi sommartid aktualiserats. I den här översiktliga utredningen belyses detta för några olika tillämpningar. Utredningen visar att det för oljeeldade centraler kan vara lönsamt med kompletterande elpannor. En viktig faktor för lönsamheten är dock om man inom befintligt elabonnemang kan ta ut erforderlig eleffekt eller om det tillkommer en fast effektavgift. För f j ärrvärmda fastigheter torde inte elvärme sommartid vara möjligt av flera skäl. Utredningen har gjorts av E Wahlman och G Fermbäck i samarbete med Tekniska byråns VVS- och driftsektion. Ref. Svante Nilsson

Dokumentets utgivare Dokumentnamn och dokumentbeteckning Tekniska byråns information nr 56 Dokumentets datum Ärendebeteckning BYGGNADSSTYRELSEN 1984-03 5001-88/84 Projektnamn (ev förkortat) Upphovsman (män) Uppdragsgivare Svante Nilsson, Projektledare Byggnadsstyrelsen E Wahlman, Konsult Tekniska byrån G Fermbäck, Konsult VVS- och driftsektionen Dokumentets Elvärme titel - sommartid Huvudinnehåll I försöken att minska totalkostnaden för värmeförsörjningen av byggnadsstyrelsens fastigheter har frågan om att utnyttja elenergi sommartid aktualiserats. I den här översiktliga utredningen belyses detta för några olika tillämpningar. Utredningen visar att det för oljeeldade centraler kan vara lönsamt med kompletterande elpannor. En viktig faktor för lönsamheten är dock om man inom befintligt elabonnemang kan ta ut erforderlig eleffekt eller om det tillkommer en fast effektavgift. För fjärrvärmda fastigheter torde inte elvärme sommartid vara möjligt av flera skäl. Nyckelord Elvärme, uppvärmning, fjärrvärmekomplement, oljeeldningskomplement, energikostnad, installationskostnader, hybridsystem. Försäljningsställen ISSN Omfång 16 sid 5 fig 6 tabeller Sekretessuppgifter Red I Bäckström 0 Byggnadsstyrelsen Ref Svante Nilsson Postadress Besöksadress Godsadress Byggnadsstyrelsen Karlavägen 100 Banergatan 30 106 43 STOCKHOLM Telefon Telex 08-14 1040 10446 Bu i l d S

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sid 1. Inledning 2 2. Effekt - och energibehov 2 2.1 Tappvatten 3 2.2 Uppvärmning 4 3. Elmatning 5 4. El som kom lement till fjärrvärme 7 4.1 Värmeverkens synpunkter 7 4.2 Systemutformning 8 4.3 Installationskostnader la 4.4 Kostnadsjämförelse 11 5. El som kom lement till oljeeldnin 12 5.1 Systemutformning 12 5.2 Energikostnad under sommaren 13 6. Slutsatser 16

2 1. INLEDNING 2. EFFEKT OCH ENERGIBEHOV Motiven för att komplettera det ordinarie värmesystemet med el är att minska totalkostnaden för fastighetens energiförsörjning. Systemval och driftstrategi varierar med det ordinarie systemets utformning och aktuella energitaxor. I afastigheter med egen oljepanna är el intressant under sommarhalvåret då pannorna går på låglast. Detta driftfall kan medföra många start och stopp med långa mellanl iggande s tilles tånds tider vilket resulterar i en låg pannverkningsgrad. I fastigheter som huvudsakligen baserar sin värmeenergiförsörjning på fjärrvärme, kan elvärmen vara intressant om elenergipriset genom differentierade taxor blir lägre än fjärrvärmeenergipriset. Detta förhållande uppträder främst på sommaren då elenergin kan användas för uppvärmning av tappvatten. Kompletterande elvärme kan också vara fördelaktig i mindre, lokala distributionsnät som dock inte tas upp i denna utredning. En av de viktigaste parametrarna vid bedömningen av eldriftens lönsamhet är den energimängd som kan produceras med el istället för olja. Följande kapitel ger bakgrunden till de energimängder som lönsamhetsberäkningarna är baserade på. I inledningsavsnittet konstateras att kompletterande elvärme i första hand är intressant under sommarhalvåret. Det energibehov som då skall tillgodoses härrör till största delen från uppvärmning av tappvatten. Under perioden juni till augusti består värmebehovet under ett normalår nästan uteslutande av tappvattenuppvärmning förutom i byggnader med stora ventilationsflöden. I dessa byggnader krävs en viss energimängd för uppvärmning av ventilationsluft även under sommaren. Betraktar vi även maj och september ökar både energi och effektbehov pga ett ökat värmebehov men effektbehovet kan även under dessa månader vara så lågt att ett kompletterande elvärmesystem med begränsad maxeffekt kan vara intressant.

2. 1 Tappvatten T_appvattenuppvarmn;ngen kräver. Förbrukningen av tappvatten byggnadsstyrelsens fastigheter har tidigare utretts och presenterats i Byg gnadsstyrelsens tekniska information nr 17. Mätningarna visar att energiförbrukningen för, tappvatten uppvärmning i 80% av fastighe 0 terna är lägre än 5 % av ars en ergiförbrukningen öch att medelvärdet är 3,6%. Vi antar att siffran är 4% och inkluderar då också beredarens verkningsgrad. Tappvattenförbrukningen antas vidare vara jämnt fördelad över året och koncentrerad till arbetstid eller 10 timmar per dygn. Medeleffektbehovet för tappvattenuppvärmningen där: 4 % 1800 250. 10 - Tappvattnets - 4% 0 Utnyttjnings tiden, = 1 800 timmar blir då: 2,9 % av byggnadens maxeffekt energiandel således. en ca 3% av ningens effek t som motsvarar_ uppvärminings anlag maxeffekt under förutsättning av tappvattenu ttagen är jämnt fördelade över en hel arbetsdag Förbrukninge har: givetvis - inte en sådan jämn fördelning utan tappva ttenf 1 det. kan ; variera högst avsevärt under dagen. Denna variatio har studerats i en rapport från : Byggf orskn ings råde t (R57 :1973) och där konstateras att förhållandet mellan medelförbrukning och maxförbrukning är i storleksordningen 1 till 3 Rapporten tar tyvärr bara upp bostäder men förhållandet mellan medelförbrukningen och maxförbrukningen är troligtvis i samma storleksordning i kontors fas tigheter. Med ovanstående resonemang kan vi anta ett maxef fektbehov för tappvattenberedn ing på ca 9% av fastighetens maxeffekt. Det bör påpekas att skillnaden mellan olika byggnader är mycket stor vilket också Byggnadsstyrelsens rapport indikerar. "varmvattenförbrukning" Antalet arbetsdagar per år 250 dagar Antalet arbetstimmar per dag = 10 timmar Maxef f ek tbehovet varierar också med storleken på varmvattenberedaren. Resonemanget ovan gäller för system med mycket små beredare eller genoms -trumningsberedare. Med en stor förråds-

4 beredare sjunker maxef f ek tbehovet ned mot det framräknade medeleffektbehovet på 3%. 2.2 Uppvärmning Värmebehovet för uppvärmning kan under sommarmånaderna var i- era avsevärt mellan olika byggnader beroende på den termiska trögheten och ventilationssystemets utformning. Vi kommer därför att anta ett värmebehov enligt fig 1 som är hämtat från byggnadsstyrelsens skrift "Mall för värmeförbrukningskalkyl". Siffrorna gäller för en byggnad i Stockholmsområdet. Figuren är baserad på att värme tillförs vid utetemperaturer under +17 C. Den effekt som krävs för att producera denna energimängd kan approximativt bestämmas med hjälp av varak tighetskurvor för varje månad. Vi har använt kurvor från Stockholms Energiverk och förutsatt att 90 % av maxbelastningen den aktuella månaden täcks med el. Med dessa förutsättningar kan nära 100 % av energibehovet enligt fig 1 tillgodoses. Det maximala effektbehovet för respektive månad framgår av fig 2 i procent av maxef f ek tbehove t. Fig 1. Energiförbrukning i.procent av årsenergin % 10 S 38 13 10 10 26 86 Fig 2. Maxeffektbehov 6 60 0 50% 40%0 25% 10% 10% 25% 50% 0 Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Apr Maj Jun Jul Aug Sept Okt lappvatten 0,3 % Enligt Stockholms Energiverk

5 3. ELMATNING Av stor betydelse vid en `eventuell eldrift sommartid är den befintliga elmatningens kapacitet. En förutsättning i de flesta fall är att den befintliga matningen går att använda, eventuellt med en annan taxa. I byggnadsstyrelsens fastigheter förekommer alla typer av abonnemang och anslutningsspänningar. Energikostnaderna för de olika abonnemangen varierar också och listan i tab 1 och 2 är en sammanställning av den verkliga energikostnaden vid olika abonnemang inom Stockholmsområde t. I tab 1 har energikostnaderna beräknats med förutsättningen att den abonnerade elef fek ten är 40% av uppvärmningsystemets maxeffekt. Normalt klarar då elpannan hela värmebehovet under tiden maj till september och levererar då en energimängd motsvarande 10 % av års energibehovet. Abonnemangseffekten måste väljas så hög som 40% för att hela värmebehovet skall täckas av elpannan. Den fasta effektavgif ten i taxan blir då förhållandevis hög vilket resulterar i ett högt energipris. Genom att köra det ordinarie värmesystemet tillsammans med elpannan kan effektbehovet minskas till ca 20% av fastighetens maxef fek tbehov. Den u t- nyttjningsbara energimängden minskar då till ca 9% av årsenergibehovet. I tab 2 har energikostnaderna för den lägre effektnivån beräknats. Tab 1 Elenergikostnad Effektnivå: Energiandel: 40% av fastighetens maxeffekt 10% av årsbehovet Maxeffektbehov kw 50 250 1000 5000 Installationseffekt kw 20 100 400 2000 Energiförbrukning maj - sept MWh 9 45 180 900 TAXOR Högspänning 10 kv kr/mwh 886 679 641 630 Fast årlig kostnad kr/år 6380 22600 83500 408000 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1590(177) 7965(177) 31860(177) 159300(177) Lågspänning effekttariff kr/mwh 348 317 311 309 Fast årlig kostnad kr/år 1150 4350 16350 80350 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1980(220) 9900(220) 39600(220) 198000(220) Säsongstariff kr/mwh 257 292 - - Fast årlig kostnad kr/år 870 5940 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1440(160) 7200(160) Not: För de säsongsberoende taxorna har det energipris som gäller för tiden maj - september använts.

6 Eluppvärmningen kan också användas för enbart tappvattenbe-. redning som då sker i en separat förrådsberedare. Elvärmen där: 4.5 12 = 1,7 % av årsenergibehovet Tappvatten årsenergiandel = 4 % Periodens längd = 5 mån (Ant mån / år = 12 mån kan då inte ersätta det ordinarie värmesystemet fullständigt utan systemen måste köras parallellt. Effektbehovet för enbart tappvattenberedning i en förrådsberedare uppgår till mellan 3 och 5% av byggnadens maxef f ek t. Under förutsättning att det ordinarie värmesystemet måste vara i drift under sommaren är tappvy ttenuppvärmn ing ganska Den del av byggnadens totala energiförbrukning som kan ersättas genom elbaserad tappvattenproduktion under sommarhalvåret från maj till september blir endast: ointressant som energikostnadsbesparing. Om däremot värmesystemet helt kan stängas av blir elvärmt tappvatten intressantare. Effektbehovet för ett sådant system kan väljas mycket lågt om en utjämning av förbrukningen kan åstadkommas med en förrådsberedare ( ca 3-5% av värmesystemets maxeffekt). Tab 2 Energikostnad Effektnivå : 20% av fastighetens maxeffekt Energiandel : 9% av årsbehovet Maxeffektbehov kw 50 250 1000 5000 Installationseffekt kw 10 50 200 1000 Energiförbrukning maj - sept MWh 8 41 162 810 TAXOR: Högspänning 10 kv kr/mwh 721 482 442 430 Fast årlig kostnad JL! 4350 12500 42900 205000 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1416(177) 7257(177) 28674(177) 143370(177) Lågspänning effekttariff kr/mwh 314 277 272 270 Fast årlig kostnad kr/år 750 2350 8350 40350 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1760(220) 9020(220) 35640(220) 178200 (220) Säsongstariff kr/mwh 231 220 - - Fast årlig kostnad kr/år 570 2460 Rörlig energikostnad kr/år (kr/mwh) 1280(160) 6560(160)

7 I tab 3 finns en sammanställning av de effektbehov och beredarvolymer som krävs för de valda maxeffekterna. Tabellen innehåller också ungefärliga kostnader för installation av beredarna. Som framgår av tahellen blir de mindre beredarna förhållandevis dyra och kapitalkostnaden per producerad megawattimme av en sådan storleksordning att den aldrig lan uppvägas av ett fördelaktigare energipris. Tab 3 Data för elvärmda tappvattenberedare Fastighetens maxeffekt kw 50 250 1000 5000 Eleffekt för tappvattenberedning kw 5 23 90 450 Beredarvolym liter 200 800 2000 5000 Kostnad för beredaren kr 3400 11000 24000 46000 Installationskostnad kr 3500 4500 6000 8000 Totalkostnad för installation kr 6900 15500 30000 54000 Energiförbrukning MWh 1,6 8 30 149 Kapitalkostn per MWh vid 15% annuitet kr/mwh 647 290 150 54 4. EL SOM KOMPLEMENT TILL FJRRVÄRME Samma negativa inställning f inner man hos värmeverken när det gäller komplettering av ett 4.1 Värmeverkens inställning fjärrvärmesystem med någon annan värmekälla. Orsaken till Värmeverken har genom kommunen formellt rätt att besluta vilken typ av uppvärmningssystem som skall användas i olika områden. Den enskilda fastighetsägaren har därigenom små möjligheter att själv välja vilket energislag han vill utnyttja. att värmeverken ogillar denna typ av hybridsystem är den minskade energileveransen och därmed minskade intäkter. Fastighetens förbrukningsmönster överensstämmer inte heller med ennormal värmelast vilket produktionssystemet är dimensione- Syftet med dessa bestämmelser är att undvika en blandning av olika system i samma område med höga anläggningskostnader som följd. rat för.

8 I många kommuner tillåts inte heller komplettering med de mycket elenergisnåla f rånluf tsvärmepumparna som för den enskilde fastighetsägaren ger en mycket god värmeekonomi. I många fall beror den negativa inställningen på att f j ärrvärme taxan är densamma under hela året men produktionskostnaden är lägre under låglax ttid. Ersätter konsumenterna då sin energiförbrukning under låg lasttid med någon annan energikälla som har ett energipris som ligger mellan värmeverkets försäljnings- och produktionspris blir resutatet totalt sett en förlust, men sett från konsumenten en vinst. Enligt ett aktuellt utlåtande från Statens Industriverk kommer elleverantörerna i framtiden att tvingas leverera el till värmepumpar även i f järrvärmeområden. Tvånget gäller däremot inte elvärme. 4.2 Systemutformning Normalt är fjärrvärmeundercentralerna kopplade enligt något av alternativen i fig 3. I båda fallen värms tappvattnet i en Fig 3 Jämförelse mellan 2 - och 3 - stegkopplad anläggning va Lösningen på detta problem är differentierade taxor där ener- vs vv KV gikostnaden motsvarar den kortsiktiga marginella produktionskostnaden. För att ett sådant system skall fungera måste ett 3 - stegskopplad anläggning nytt debiteringssystem införas som förmår skilja på förbrukning under olika tidsperioder. vv KV Detta taxesystem har redan införts på några håll i landet. A2 Tillsvidare måste vi dock konstatera att de flesta värmeverk kommer att vägra anslutning av fastigheter där inte all uppvärmningsenergi tas från fjärrvärmesy s teme t. vp 4 r B1 4 r L vs ;r'1, vp A1, A2, B1, B2 anslutning för elvärme. Se fig 4, 2 - stegskopplad anläggning

9 genoms trömn ingsberedare som kräver förhållandevis hög effekt. I f järrvärmef allet saknar detta betydelse då installationen ändå måste klara hela uppvärmningseffekten. Skall däremot all tappvattenuppvärmning ske med el måste effekttopparna utjämnas på något sätt för att maxeffekten skall kunna begränsas. Skall eluppvärmningen däremot omfatta även värmesystemet f ordras ändå en effekt som överstiger max tappvattenef f ek t och någon extra ackumulator krävs då inte. Istället kan systemet kopplas som i fig 4. Fig 4 Installation av elvärme i fjärrvärme undercentral I praktiken innebär detta att en befintlig f järrvärmeinstallation som skall kompletteras med el för enbart tappvattenvärmning sommartid måste förses med en tappvattenackumulator. 1 Ackumulatorns storlek måste bedömas från fall till fall men regeln är att volymen per installerad kw tappvattenef f ek t kan väljas mindre vid större installationer pga en stor s ammanlagr ings ef f ek t. övers lagsmäs s ig t kan man räkna med de volymer som framgår av tab 4. i L 60 ELPANNA A'i A2 Vft N VAT E N -- EERE' D AR UTETE a1p. c NARE 4 Anslutning av A1, A2, B1 och B2 se fig 3. Tab 4 Sammanställning av effekter och energibehov Byggnadens maxeffektbehov kw 50 250 1000 5000 Fall 1. Eleffekt 40% av maxeffektbehovet kw 20 100 400 2000 Fall 2. Eleffekt 20% av maxeffektbehovet kw 10 50 200 1000 Energimängd totalt vid 1800 h MWh 90 450 1800 9000 Energi fall 1 10% av årsenergibehovet MWh 9 45 180 900 Energi fall 2 9% av årsenergibehovet MWh 8 41 162 810 Tappvatteneffekt genomströmningsberedare kw 5 23 90 450 Tappvatteneffekt förrådsberedare kw 2,5 13 50 250 Beredarens volym liter 200 800 2000 5000

10 4. 3 Ins tall ationskostnader Kostnaderna för att installera ett system enligt avsnitt 4.2 lan delas upp i kostnader för elmatningen och elpanna med rörsystem. 1 elmatningen ingår sådant som förstärkning av servisledningar och anslutningsavgifter till energiverket. I stora anläggningar kan också investeringar i egna transformatorer och ställverk bli aktuella. Storleken på denna typ av investeringar går inte att beräkna generellt då förutsättningarna vad gäller befintlig elmatning osv varierar från fall till fall. Vid mindre anläggningar kan den befintliga matningen i vissa fall vara tillräcklig och kostnaderna på elsidan blir då mycket låga. Vid större anläggningar kan det bli nödvändigt att göra stora investeringar i elnätet för att klara det ökade effektbehovet. De höga investeringarna påverkar det slutliga energipriset förhållandevis mycket pga den korta utnyttjningstiden. Investeringarna i elpannor och rörsystem är lättare att beräkna generellt. Det som skiljer mellan olika installationer är i stort sett bara rördragningen. I tab 5 har investeringen för ett system enligt fig 4 beräknats för de två alternativen med en installationseffekt motsvarande 40% respektive 20% av byggnadens maxeffekt. Kostnaderna inkluderar såväl komponenter som installation vad avser VVS-sidan. Elinstallationen har helt exkluderats pga de ovan nämnda svårigheterna att generalisera dessa. i Tab 5 Kostnader för installation av el i fjärrvärmecentral Maxeffektbehov kw 50 250 1000 5000 Installationseffekt 40% kw 20 100 400 2000 I nstallationseffekt 20% kw 10 50 200 1000 Tappvattenvärmarens effekt 9% kw 5 23 90 450 Investeringskostnad 40% kkr 25 55 100 340 Investeringskostnad 20% kkr 20 50 85 220 Årlig kapitalkostnad 40% kkr 3,8 8,3 15 51 Årlig kapitalkostnad 20% kkr 3 7,6 13 33 Producerad energimängd 40% MWh/år 9 45 180 900 Producerad energimängd 20% MWh/år 8 41 162 810 Kapitalkostnad per producerad MWh 40% Kr/MWh 422 184 83 57 Kapitalkostnad per producerad MWh 20% Kr/MWh 375 185 80 41 1 Not: Tappvattenvärmarens effektbehov ryms inom värmesystemets effektbehov. Tappvattenvärmaren kan då " låna" effekt från värmesystemet vilket minskar behovet av ackumulering.

11 Investeringen omfattar en elpanna kopplad till radiatorsystemet och ventilationssystemet via en shuntgrupp. I den beräknade kostnaden ingår också en till panncirkulationskretsen kopplad genomströmningsberedare, som ersätter den ordinarie värmeomformaren. Som framgår av tab 5 blir den specifika installationskostnaden per producerad megawattimme förhållandevis hög. Orsaken till detta är den korta utnyttjnings tiden. 4.4 Kostnadsjämförelse Det som motiverar sommardriften med el ä r prisskillnaden mellan eltaxan och fjärrvärmetaxan. Som exempel har vi jämfört de taxor som gäller inom Stockholm. Genom att ersätta f järrvärmeenergin med el minskar den energiberoende delen av taxan medan effektavgiften förblir oförändrad. För den elenergi som ersätter fjärrvärmen måste däremot både effektavgifter och energiavgifter betalas. I undantagsfall kan elenergin för sommartiden rymmas inom det bef intliga ef f ek tabonnemanget. Energiavgiften för en f järrvärmeabonnent i Stockholm innehåller följande komponenter: a = Distributionsavg = 1,1 kr/m3 vatten b = Produktionsavg = 1,285 x R öre/kwh c = I ndexavg = a x (k - 490) 490 Vattenförbrukn med t = 50 C = 0,0125 m3/kwh R = Referensenergipr. 1982/1 = 14,19 öre/kwh k = konsumentprisindex med basår 1949 = 660 Energipriset blir därmed: (110 x 0.0125) x(1 + 660-490 + (14,19 x 1,285) 490 = 21,4 öre/kwh eller 214 kr MWh Jämför vi f järrvärmeenergikos t- naden med elenergikostnaderna i tab 1 och 2 ser vi att det endast är säsongs tariffen som uppvisar en energikostnad som är i samma nivå. Tar vi däremot med även kapitalkostnaderna för installationen blir elvärmen dyrare i samtliga fall. I de fall elenergin kan tas från ett befintligt abonnemang utan att effektavgiften höjs kan elenergipriset bli något lägre än fjärrvärmetaxan. I de flesta kontorsfastigheter är elförbrukningen sommaren så hög även på att någon extra energi inte kan tas ut förutom på natten. För att kunna nyttiggöra denna effektreserv krävs någon form av ackumulator. Den normala förrådsberedarens volym är normalt mindre än vad som krävs för en effektiv dygnsaccumuler ing. Ökningen av volymbehovet

12 är dock litet och kan i de 5. EL SOM KOMPLEMENT TILL OLJE- ELDNING flesta fall göras till en rimhg kostnad. 5.1 Systemutformning I vissa fall kan energiverken ge tillstånd att överskrida effektgränsen. utan någon extra kostnad under låglasttid. Eftersom många energiverk håller på att införa säsongsberoende taxor både på värme- och elsidan är det mycket viktigt att detta beaktas vid en bedömning av eventuell vinst med elvärmt tappvarmvatten sommartid. Exempelvis har ett energiverk infört en f järrvärmetaxta där värmeenergipriset sommartid är bara 1/4 av priset vintertid. Kompletterande elvärme i oljee ldade anläggningar kan sys temmässigt utformas relativt enkelt se fig 5. Elpannan kopplas in i panncirkulationskretsen antingen i serie med de befintliga pannorna eller parallellt med dessa. Vilket alternativ man väljer beror på tryckfallen i kretsen och vilken reglerprincip som kommer till användning. De komponenter som krävs är endast pannan med kringutrustning. Övriga anläggningsdelar såsom reglerventiler, cirkulationspumpar och varmvattenberedare behöver inte kompletteras vid en övergång till eldrift om pannan läggs ut för samma data som den befintliga ol jepannan. Fig 5. Inkoppling av elpanna i befintliga oljeeldade panncentraler -..::3-- ------ RC UTE TEMP, ALTERNATIV KOPPLING VV RC BEFINTLIGA FASTIGHETS- PANNOR 0 NY ELPANNA VVB RADIATORER OCH VENTILATION KV 1

13 Kostnaden för elpanneins talla tioven uppgår till ca 75% av kostnaden vid installation 1 fjärrvärmeundercentralen. Den lägre kostnaden beror på att installationen inte omfattar någon varmvattenberedare och. ett avsevärt mindre antal armaturer. i tekniskt meddelande 122 går ut på att medelverkningsgraden beräknas som funktion av intermittensgraden (i). Intermittensgraden definieras som förhållandet mellan pannans gångtid och totaltiden., Då pannan gått hela tiden blir i = 1 för att sedan sjunka ju kortare driften blir. 5.2 Energikostnad under somma- ren vi antar här en pannbestyckning med 2 st 50 procentiga pannor och en 25 procentig. Den lägsta effekt som kan tillföras systemet blir då en fjärdedel av maxef f ektbehovet. Skulle en panna gå på samma effekt hela månaden skulle dess effekt behöva vara: Pmax 2 100 - månadens energiandel PmedPI 730 Pmax O1 jeeldade fastighetspannor i den storlek som är aktuell här har en verkningsgrad vid drift som ligger mellan 85% och 90% Oftast regleras den producerade energin genom att pannan går on-off. I vissa fall används på större pannor modulerande brännare men även dessa har en lägsta effekt där brännaren måste stängas av. Den intermittenta driften, som är koncentrerad till perioder med lågt värmebehov, medför att de relativa pannförlusterna blir höga. Orsaken till detta är främst de långa stillestånds tiderna då mycket energi går förlorad pga genoms trömn ings för lu s tema. där varaktigeheten antas vara 2100 timmar och antalet timmar per månad i genomsnitt 730 timmar. Pmedel för de betraktade månaderna blir då i procent av max: April 30 En metod att uppskatta oljepannors verkningsgrad vid intermittent drift har tagits fram vid institutionen för uppvärmnings- och ventilationsteknik på KTH. Metoden som presenteras Maj 11 Juni 4 Juli 2 Augusti 2 September 8 Oktober 26

14 Med den ovan beskrivna pannbestyckningen stiger Pmedel approximativt till den fyrdubbla under sommmarmånaderna da den 25 procentiga pannan är i drift och till den dubbla randmånaderna då de 50 procentiga pannorna huvudsakligen svarar för driften. Verkligt Pmedel blir således, uttryckt i procent av en pannas maxef fekt, enl igt nedanstående tabell: April 60% Maj 22% Juni 16% Juli 8% Augusti 8% September 32% Oktober 52% Intermittensgraden kan nu approximativt beräknas med hjälp av följande formel från Tekniskt meddelande 122. Månad il April 0,62 0,82 Juni 0,21 0,66 Juli 0,13 0,53 Augusti 0,13 0,52 September 0 3 6 0 7 6 Oktober 0,55 0,81 Med hjälp av verkningsgraden och aktuella oljepriset kan nu energikostnaden under sommarmånaderna beräknas. Priset för eldningsolja IV och I var under mars 1982 1800 kr/m3 respektive 2000 kr/m3. Värmevärdet har här antagits vara 10,7 MWh/m3 för bägge oljekvaliteterna. Energikos tnad Kr/MWh Månad IV I April 205 228 Maj 237.263 Juni 255 283 Juli 324 360 Augusti 324 360 September 221 246 Oktober 208 231 I _ p&5. Pmedel + 0,05 0,9 Pmax 0,9 Verkningsgraden beräknas sedan som funktion av i enligt följande formel: fl _ 1_(0,05 0,1) Intermittensgraden och verkningsgraden får då följande värden för de betraktade sommarmånaderna. Jämför vi med elenergipriserna i tab 2 ser vi att elpannan är klart lönsam under sommarmånaderna. Som tidigare nämnts är energibehovet lågt under sommaren så kapitalkostnaderna och de fasta kostnaderna i eltaxan slår hårt på det totala energipriset.

15 1 tabell 6 har en sammanställning gjorts av de totala kostnaderna för en elpanna som installeras i en panncentral med olika maxeffek t. För att lättare kunna se inverkan av de olika delarna som ingår i den totala årliga kostnaden har dessa särredovisats. Av tabellen framgår att, - kapitalkostnaden, är hög speciellt vid små effekter - den fasta elavgiften är mycket hög vid högspännings abonnema ng En jämförelse med ovan angiven oljeenergikostnad visar att det är ekonomisk t fördelaktigt att installera elpanna för sommardrift vid större panneffekter och speciellt då el: ens fasta avgift inte behöver medräknas. Tab 6. Totala kostnader för elpanna i oljevärmecentral Maxeffekter kw 50 250 1000 5000 % av maxeffekt i elpannan 40 20 40 20 40 20 40 20 Kapitalkostnad per MWh i kr/mwh (se not) 317 281 138 139 62 60 43 31 Energikostnad i kr/mwh Säsongstariff Lågspänning effekttariff rörlig avgift 160 160 - - fast avgift 97 71 132 110 - - - - rörlig avgift 220 220 220 220 fast avgift 128 94 97 57 91 52 89 50 Högspänning 10 kv rörlig avgift 177 177 177 177 fast avgift 709 544 502 305 464 265 453 253 J Total kostnad i kr/mwh utan fast avgift 477-537 441-501 298.358 299-359 239-282 237-280 220-263 208-251 med fast avgift 5741203 512-10021430-817409-621 373-703 332-502 352-673 301-461 Not: 75% av värdena i tab 5.

16 6. SLUTSATSER Slutligen bör det å ekas att lönsamheten för kom letterande Kombinationen av fjärrvärme och elvärme måste kontrolleras i elvärme har inga direkta ekono- varje enskilt fall beroende å etiska fördelar. Möjligheterna den stora variationen i taxor att genomföra ett sådant system och energiförbrukning. är också mycket små pga värmeverkens negativa inställning. Orsaken till att elenergipriset i vissa fall är lägre än fjärrvärmepriset under sommaren är den differentierade eltaxan. Denna typ av taxa kommer i framtiden också att införas när det gäller fjärrvärmen, vilket man bör tänka på vid en lönsamhetsbedömning av ett elpannealternativ. Motivet för detta är skillnaderna i produktionskostnad mellan vinter och sommar. Under sommaren körs endast de produktionsanläggningar som har en låg energikostnad. Elpannor som komplement till oljeeldade centraler kan däremot vara ett lönsamt alternativ. Oljepannor får under låglasttid en dålig verkningsgrad och priset för den nyttiggjorda energin blir över ca 300 kr/mwh (hänfört till ett oljepris på 2000 kr/m3). 1 dessa fall bör eluppvärmningen bli klart löns am.

á

á