Så kan verkningsgraden öka i fjärrvärmesystem

Korstaverket i Sundsvall. Foto: Sundsvalls Energi
Korstaverket i Sundsvall. Foto: Sundsvalls Energi

Det finns stora möjligheter för fjärrvärmebolag att förbättra verkningsgraden i sina system genom att övervaka data från fjärrvärmecentraler och kundanläggningar. Det är en av de viktigaste slutsatserna från doktorandprojektet ”Framtida värmebehov, etapp två” vid Högskolan i Halmstad.

Projektet, som genomfördes av Henrik Gadd och Sven Werner vid Högskolan i Halmstad, pågick mellan 2009 och 2014. Dess mål har varit att få en god kännedom om värmeflöden i fjärrvärmecentraler och dess variationer. Resultaten kommer kunna öka förståelsen för hur smarta fjärrvärmenät kan skapas i framtiden.

Inom ramen för projektet har data från 20 fjärrvärmesystem och 146 fjärrvärmecentraler samlats in och analyserats. Det har i första hand handlat om timmätvärden för energi, flöde, fram- och returtemperatur, men också om data från kundregister.

Bakgrunden till forskningsprojektet är att fjärrvärmemarknaden i Sverige kan komma att klämmas mellan dels minskade värmebehov och dels minskad tillgång på de bränsle- och värmeresurser som används idag. För att hantera denna situation finns åtminstone två vägar att gå: Dels att hitta nya värmebehov, exempelvis absorptionskyla och dels att effektivisera befintliga fjärrvärmesystem. Produktion och distribution övervakas och optimeras kontinuerligt men de anslutna byggnaderna gör det i varierande grad, ofta inte alls, och är därmed för närvarande den svagaste länken i kedjan.

–Inom ramen för projektet utvecklade vi ett antal nya metoder som kan användas som ett stöd i fjärrvärmeleverantörernas kundövervakning, däribland temperatursignaturer, som påminner om effektsignaturmetoden, säger Henrik Gadd, som numera är affärsutvecklare på Öresundskraft och bland annat ägnar sig åt att bygga upp ett datalager där företaget samlar data från mätsystem och kunddatabaser. Datalagret ska så småningom användas som ett stöd i Öresundskrafts arbete med kontinuerlig kundövervakning.

Ökat behov av kombinerad IT- och fjärrvärmekompeten
En slutsats av forskningen var att generella metoder sällan räcker hela vägen fram i fjärrvärmebolagens arbete med att kartlägga sina kunder. Ofta krävs istället att man analyserar varje kunds individuella energibehov.

–Ytterligare en slutsats är att fjärrvärmebranschen behöver fler medarbetare som kombinerar en gedigen IT-kompetens med fjärrvärmekompetens. Fjärrvärmebranschen är sen i sin datoriseringsutveckling, åtminstone på kundsidan. Förmågan att analysera datamängder och kunna dra användbara slutsatser av dem utvecklas förmodligen till en avgörande konkurrensfördel för framtidens fjärrvärmebolag. Merparten av de analyser vi gjort i studien genomfördes manuellt, men för att dataanalysen ska bli långsiktigt lönsam för fjärrvärmebolagen krävs automatisering, säger Henrik Gadd.

Kvalitetsfel i 75 procent av fastigheterna
Totalt har drygt fem miljoner mätvärden och andra data använts i analyserna. Resultaten visar att det i cirka 75 procent av alla byggnader som är anslutna till fjärrvärme finns kvalitetsfel i byggnadens fjärrvärmecentral eller i det sekundära systemet, det vill säga värmesystemet inne i byggnaden. Detta är fel som kan identifieras med hjälp av timvärden. I projektet Framtida värmebehov har potentialen visats för att använda timmätvärden för att automatiserat kunna analysera fjärrvärmecentraler och kundanläggningar i framtida smarta värmenät. Felen kan med hjälp av timvärden identifieras och avhjälpas för att förbättra verkningsgraden i systemen.

–Om fjärrvärmen ska förbli ett konkurrenskraftigt alternativ även i framtiden krävs att andelen kvalitetsfel minskar. Vårt forskningsprojekt underlättar för fjärrvärmebolagen att snabbare identifiera kvalitetsfelen, där bidrar bland annat effektiva exkluderingsmodeller. Tidigare var många fjärrvärmebolag hänvisade till servicebesök enligt ett rullande schema, men våra forskningsresultat underlättar förhoppningsvis arbetet med att upptäcka eventuella fel redan på ett tidigt stadium, säger Henrik Gadd.