Förändrad användning av fjärrvärme och dess konsekvenser ur ett systemperspektiv

Denna avhandling fokuserar på två åtgärder som genomförs på användarsidan i ett fjärrvärme- och fjärrkylesystem, där dess effekter för en hållbar utveckling analyseras.

Effektivisering och reducerad användning är viktiga faktorer för att nå de nationella och globala målen för minskad energiintensitet samt att minska utsläppen av växthusgaser. I de globala målen för hållbar utveckling, antagna av FN 2015, samt de nationella energimålen omnämns också strävan en ökning av elproduktion från förnybara resurser. Ca 10% av den svenska elproduktionen kommer kraftvärmeteknik. Då denna teknik används i det studerade systemet möjliggörs analys kring hur de studerade åtgärderna påverkar elproduktionen i systemet.

De åtgärder som undersöks är (1) renovering av ett flerbostadshusbestånd och (2) användningen av ett markvärmesystem. Åtgärderna analyseras utifrån energianvändning och energibesparing, användning av förnybara och fossila resurser, samt lokala och globala växthusgasutsläpp. Slutligen analyseras hur resultaten relaterar till nationella energimålen och de globala målen för hållbar utveckling.

Resultaten från den först studien, där sex scenarier med renoveringspaket studeras, pekar mot ett framtida minskat värmebehov. Alla scenarier innebar energibesparingar på byggnadsnivå mellan 11 - 56%. Det föranleder en uppvisad minskning av lokala växthusgasutsläpp, samt minskning av fossil bränsleanvändning för samtliga scenarier samt en minskning av förnybar resursanvändning. I ett globalt perspektiv gällande växthusgasutsläpp presterar värmelösningar med fjärrvärme bättre än de med värmepump i de studerade systemen. Studien påvisar positiva effekter på de nationella målen och de globala målen för hållbar utveckling gällande effektivisering och utfasning av fossila bränslen. Däremot påvisar studien att om efterfrågan på el ökar samtidigt som den lokala elproduktionen minskar så genererar det negativa effekter på de globala växthusgaseffekterna. Det leder till att renoveringspaketen som innehåller fjärrvärmelösningarna presterar bättre gällande utsläpp av växthusgaser än övriga åtgärder.

För att möta ett minskande värmebehov kan ett markvärmesystem nyttjas fjärrvärmesystemet. Det är en alternativ metod för att hålla gator, trottoarer och torg fria från snö och is och som därmed minskar risken för halkolyckor. Resultaten av studien, där tre scenarier studerades, visar att främst förnybara resurser används. Användningen av markvärme har en positiv inverkan på globala växthusgasutsläpp och en kontrollstrategi som försätter markvärmesystemet i vila vid temperaturer under -10°C kan resultera i 10% energibesparing samtidigt som en acceptabel prestanda bibehålls. Detta minskar den fossila bränsleanvändningen, samt de lokala växthusgasutsläppen med 25%. Ett markvärmesystem kan bidra i arbetet med de nationella målen och de globala målen för en hållbar utveckling, då en högre resurseffektivitet kan uppnås samtidigt som det främjar elproduktion från förnybara resurser, minska globala växthusgaser samt minskar risken för olyckor, öka tillgängligheten och främja en bättre luftkvalité i städer.

Slutsatsen i denna avhandling är att renovering av ett flerbostadshusbestånd ska genomföras i arbetet för en minskad energiintensitet. Dessa åtgärder leder emellertid till en minskad efterfrågan på värme. Detta kan minska elproduktion från förnybara resurser i kraftvärmeanläggningarna, vilket i sin tur har en negativ inverkan på de globala växthusgasutsläppen. Genom att hitta nya applikationer, som markvärme, kan infrastrukturen i fjärrvärme- och fjärrkylenätverk nyttjas effektivt fortsättningsvis och fungera som en bit i pusslet för en hållbar utveckling.

De tendenser som också ses, med ett minskat värmeunderlag, ger incitament för energibolagen att se över produktionsförhållandet mellan el och fjärrvärme i sina system. För att på så vis möta en minskad efterfrågan på värme genom att öka andelen producerad el i systemet, som dessutom i hög utsträckning produceras med förnybara resurser.