Fjärrvärme (och fjärrkyla) är här för att stanna – och i ju med den gröna omställningen är den mer aktuell än någonsin. Fjärrvärme har funnits under en längre tid och utvecklingen inom fjärrvärmebranschen har gjort den till en avgörande lösning för att man ska kunna minska koldioxidutsläppen från värme och kyla till våra fastigheter.
Under årens lopp har efterfrågan på minskade investerings- och värmekostnader gjort att fjärvärmen utvecklats för att man ska kunna uppfylla de växande kraven. Ofta sägs det att utvecklingen är indelad i fyra generationer som alla omfattar stora teknikförändringar.
Hur förändrades och utvecklades systemen, vilka källor och tekniker har använts och används idag? Vilka är de nya kommande teknikerna? Svaren finns nedan.
Från ång- till sektorintegrering
Huvudegenskapen hos den första generationens fjärrvärmesystem var transport av värme med hjälp av ånga vid temperaturer på upp till 200 °C. Konsumentgrupperna var till viss del småstadsindustrier som använde ånga i sina processer samt stora värmekonsumenter som sjukhus och stora bostadshus. Det höga värmeinnehållet som resulterade i låga massflöden var en av de viktigaste skälen till att man använde denna teknik. Detta var det normala sättet att konstruera nya fjärrvärmesystem fram till 1930.
Den huvudsakliga egenskapen hos den andra generationens fjärrvärmesystem är att värmen transporteras av trycksatt överhettat vatten vid temperaturer över 100°C. Detta är en betydande skillnad jämfört med den första generationens fjärrvärmesystem, där värme transporteras med hjälp av ånga.
Den andra generationen möjliggjorde energieffektivt utnyttjande av spillvärme från kraftverk som sedan överfördes till kraftvärmeverk. Genom användning av spillvärme från kraftverken minskades förbrukningen av fossila bränslen med 50% jämfört med separat produktion av värme och el, som i den första generationen.
Den främsta drivkraften bakom utvecklingen av andra generationens fjärrvärmesystem var ökad driftsäkerhet, ökad effektivitet i både värmedistribution och drift av värmeverk samt möjligheten att använda ett bredare utbud av värmekällor jämfört med den första generationen.
Den tredje generationens fjärrvärmesystem gav upphov till material- och arbetskraftssnåla komponenter i kombination med lägre temperaturer (under 100°C).
Den största fördelen med den tredje generationens fjärrvärmesystem jämfört med andra generationen är den ökade energieffektiviteten tack vare lägre drifttemperaturer och minskade investerings- och driftkostnader tack vare prefabricering, förmontering och förisolering i större utsträckning på fabriken. Dessutom har bränsleblandningen förändrats genom användning av grönare och förnybara källor, vilket har resulterat i lägre utsläpp.
Efter den tredje generationen skedde en nyutveckling som kännetecknades av omvandling av energisystemet till ett hållbart och sammanlänkat system. Systemet bygger på en hög andel fluktuerande förnybara energikällor för värme och kyla, smart integrering av energisektorerna, minskad specifik energianvändning i byggnaden samt tillopps‑ och returtemperaturer.
Framtida utveckling: vad kommer härnäst?
I nuläget är de flesta fjärrvärmesystem i drift kategoriserade som tredje generationens fjärrvärmeteknik på väg mot en övergång till den fjärde generationen för att man ska kunna hantera utmaningen med ett framtida fossilfritt och förnybart energisystemet. För att kraven för framtidens energisystem ska kunna uppfyllas kommer befintliga fjärrvärmesystem att behöva utvecklas till den fjärde och mest avancerade generationen.
Man pratar ofta om fjärrvärmegenerationer med avseende på nya kommande generationer inom fjärrvärmebranschen. Samtidigt står det klart att utvecklingen från den fjärde till den femte generationen inte sker sekventiellt, utan snarare parallellt.
Fjärrvärme med låg temperatur eller omgivningstemperatur?
Våra experter från Danfoss Application Center, Oddgeir Gudmundsson och Jan Eric Thorsen, har nyligen publicerat en studie där de jämför den fjärde och femte generationen. Jämförelsen utgår från nyckelparametrar som kostnadseffektivitet och flexibilitet och studien gäller Danmark och Storbritannien.
För de platser som undersöktes visar studien att den fjärde generationen fortfarande är den mest attraktiva lösningen med tanke på kostnaderna för etablering och drift av systemet. I studien konstaterar man att fjärde generationens fjärrvärme inte bara är mer kostnadseffektiv än den femte generationen, utan den har även bättre prestanda när det gäller säkerhet, tillförlitlighet, flexibilitet och motståndskraft.
Du kan få tillgång till hela studien på ScienceDirect eller så kan du utforska resurserna nedan:
