Storskaliga värmepumpar och elprisets påverkan i fjärrvärmesystem - Examensarbete hos EKA
- för 9 timmar sedan
- 2 min läsning
August från KTH genomför sitt examensarbete hos EKA. Projektet fokuserar på hur storskaliga värmepumpar kan integreras i fjärrvärmesystem och hur variationer i elpris påverkar drift och lönsamhet.
Bakgrund: förändrad energimix i fjärrvärmen
Fjärrvärmenät och värmeproducenter står inför ett växande behov av att diversifiera sina produktionsmetoder och energikällor. Detta drivs dels av behovet att fasa ut fossila bränslen, dels av ekonomiska utmaningar kopplade till tillgång och pris på biobränslen.
Elektrifiering genom värmepumpar är därför ett viktigt alternativ. Värmepumpar kan utnyttja värme från många olika källor, exempelvis kylprocesser, mark (borrhål), utomhusluft, sjöar eller lågtempererad spillvärme. Samtidigt är användningen av naturliga köldmedier en viktig del i utvecklingen av framtidssäkra värmepumps- och kylsystem.
Energiprisets betydelse för driftkostnaden
En avgörande faktor för driftkostnaden i värmepumpssystem är energipriset. En särskild utmaning är att elpriser varierar kraftigt över tid, både under dygnet, mellan veckodagar och mellan olika säsonger.
Att bättre förstå och analysera denna prisdynamik är en viktig del i utvecklingen av avancerade analysverktyg för systemdesign och driftstrategier. Projektet syftar därför till att ytterligare utveckla metoder och modeller som kan ta hänsyn till dessa variationer vid analys av värmepumpssystem.
Projektets mål
Examensarbetet har som övergripande mål att koppla energianvändningsprofiler för olika värmepumpssystem till variationer i elpris.
Resultaten ska ge underlag för att besvara frågor om:
potentiell lönsamhet för olika värmepumpslösningar
indikativa investeringskostnader
övergripande krav för att implementera storskaliga värmepumpar i fjärrvärmesystem
Metod och analys
Arbetet kombinerar teoretiska studier och praktisk analys och omfattar flera delar.
Litteraturstudier genomförs för att sammanställa information om elprisscenarier, värmepumpar med naturliga köldmedier, marknadsstatus samt olika värmekällor.
Data från marknaden samlas in för att kartlägga hur värmepumpars effektivitet varierar beroende på temperaturer i värmekällan och i fjärrvärmenätet.
Beräknings- och simuleringsmodeller utvecklas för att analysera systemens prestanda och för att beskriva variationer i elpris. Dessutom analyseras verkliga anläggningars driftdata och olika köldmediers relativa egenskaper jämförs.
Projektet omfattar även optimering där olika värmepumpslösningar med naturliga köldmedier jämförs utifrån energianvändning, systemprestanda och möjliga driftstrategier.
Fokus på svenska fjärrvärmesystem
Studien inkluderar även analyser av fjärrvärmeproduktion i Sverige, exempelvis energikällor i olika system, tariffstrukturer samt utvecklingen av bioenergipriser. Dessutom analyseras elmarknaden i Sverige, inklusive historiska spotpriser och möjliga variationer mellan olika elområden.
Som en del av arbetet genomförs även fallstudier där värmepumpar modelleras i befintliga fjärrvärmesystem.
Vem är August?  August Appelgren studerar energiteknik vid KTH:s institution för energiteknik (EGI). Som en del av sin utbildning genomför han nu sitt examensarbete hos EKA. Tidigare har August genomfört ett kandidatarbete vid KTH med fokus på termisk energilagring för fjärrvärmesystem. Arbetet analyserade möjligheten att använda ett befintligt bergrum i Bålsta för lagring av varmvatten, med syfte att stödja det lokala fjärrvärmesystemet. |
Förväntade resultat
Projektet förväntas resultera i metoder, modeller och analyser som kan visualiseras och sammanställas i en slutrapport. Resultaten ska bidra till en bättre förståelse för lönsamheten i olika värmepumpslösningar samt vilka förutsättningar som krävs för att implementera storskaliga värmepumpar i fjärrvärmesystem.
Kommentarer