Energimagasinet nr 6 2012

Mer solvärme i danska fjärrvärmesystem

Fortsatt vindkraftsutbyggnad och höga gaspriser gör att allt fler danska fjärrvärmeverk uppför eller planerar för stora solvärmesystem. Hittills har de mer än 250 000 m² (175 MWth)
i drift och de närmaste åren planerar man att uppföra ytterligare 300 000 m² (210 MWth).

Vi var först med att utveckla och uppföra stora solvärmeanläggningar i fjärrvärme-system på 80-talet, en teknik som sedan togs över av danskarna under 90-talet. Fram till i slutet av 90-talet var de svenska anläggningarna störst i världen, men sedan 2003 leder danskarna stort och går nu vidare med en kraftfull utbyggnad av mark-uppställda solfångarfält som bygger på svensk teknik.
Hur kan det då komma sig att man bygger stora solvärmesystem på andra sidan Kattegatt medan svenska energibolag är helt ointresserade. Den främsta anledningen är nog en långvarig positiv utveckling för biobränsle i Sverige, men det finns också andra orsaker som delvis berördes i en liknande artikel i Energimagasinet 6/2010 (sid 56).
Fördelaktiga energipriser
En viktig skillnad är att en stor del av de danska fjärrvärmeverken har kraftvärme baserad på naturgas. En av de främsta drivkrafterna att installera solvärme är då höga gaspriser (hög beskattning) i kombination med låga elpriser. Med mycket vindkraft i elsystemet sjunker elpriset under perioder så lågt att det inte går att köra kraftvärme och då måste man ha en annan värmeförsörjning. Då blir det lönsamt att installera värmelager (ackumulatortankar), solvärme och elpannor.
För att vara ännu mer flexibla gentemot varierande elpriser och kunna utnyttja ännu mer solvärme är det flera fjärrvärmeverk som bygger, och flera som planerar att bygga, riktigt stora värmelager, ofta i kombination med värmepumpar. I några fall går man också över till att använda lokalt biobränsle, men det är inte alls lika vanligt som i Sverige.

Ägs av fjärrvärmeabonnenterna.
En annan viktig skillnad är att en stor del av de mindre danska fjärrvärmeverken ägs av fjärrvärmekunderna som bestämmer om sin egen värmeförsörjning under en årlig generalförsamling (årsmöte). Dessutom är de danska fjärrvärmeföretagen ålagda att minska ”energianvändningen” och då kan man till exempel väga tilläggsisolering av anslutna byggnader mot att investera i ett solfångarfält.

Låga returtemperaturer
En tredje viktig skillnad är att en stor del av de mindre danska fjärrvärmesystemen är direktanslutna till byggnadernas värmesystem vilket ger lägre temperaturer än i de svenska systemen med undercentraler, ofta ner mot 30 ºC. Det leder till ett högre värmeutbyte i solfångarna och lägre distributionsförluster. Det gör det möjligt att ansluta områden med lägre värmetäthet, vilket visserligen ger en lite större värmelast på sommaren, men då går ju solvärmesystemen som bäst. För att kunna hålla låga returtemperaturer har man ofta en flödeskomponent i värmepriset och så har man regelbundna kontroller av värmesystemen i husen.

Marknads- och teknikutveckling
Det ökande intresset att bygga större solvärmesystem har lett till en kamp mellan två danska entreprenörer med hittills ungefär lika stora marknadsandelar. Det tillsammans med förhållandevis låga markpriser har lett till att man på kort tid har fått unikt låga anläggningspriser som man inte ser i något annat land i Europa.
Det finns ett stort intresse, såväl teknisk som ekonomiskt, att utveckla solvärmesystemen och det finns ett samarbete mellan de olika fjärrvärmebolagen inom den danska fjärrvärmeföreningen som höjer kompetensen hos de som beställer anläggningarna. Det finns dessutom en liten grupp konsultföretag som specialiserat sig på större solvärmesystem och jobbar i nära samarbete med fjärrvärmeföretagen.
Som exempel på prisutveckling kan nämnas att de danska solfångarfälten uppförs till samma kostnad idag som i slutet av 90-talet, medan alla andra kostnader, priser och skatter har ökat väsentligt sedan dess.

Nio nya danska anläggningar under 2012
Utvecklingen tog fart under 2009 då man uppförde 3 nya anläggningar. Under 2010 uppförde man ytterligare 5 nya anläggningar och sedan 5 till under 2011. Hittills i år har man redan uppfört ytterligare 9 nya anläggningar och byggt ut 3 äldre anläggningar. Det innebär att man nu har mer än 250 000 m² (175 MWth) i drift. Sedan finns det planer, i många fall beslut, att uppföra ytterligare 300 000 m² (210 MWth) under de kommande åren.
Tabell 1 visar de 15 största danska anläggningarna, varav merparten har tillkommit eller byggts ut sedan 2010. Aktuella driftdata för merparten av ovanstående anläggningar visas online på www.solvarmedata.dk.

Stor potential men lågt intresse inom EU
Det finns en positiv marknadsutvecklingen för solvärme i Europa sedan början av 90-talet, men den omfattar främst småhusmarknaden. Uppskattningsvis finns det idag knappt 40 miljoner m² solfångare i Europa som genererar drygt 15 TWh värme per år.
Fjärrvärme eller motsvarande svarar för drygt 10 procent av värmemarknaden i Europa, men mindre än 1 procent av solvärmesystemen har uppförts i anslutning till när- och fjärrvärmesystem. Med andra ord riskerar såväl solvärme- som fjärrvärmebranschen att tappa viktiga marknadsandelar genom att inte lyckas introducera större solvärmesystem. Det beror till viss del på att de flesta stödsystemen fokuserar på mindre anläggningar, men det visar också på ett stort behov att förbättra förutsättningarna att uppföra större anläggningar.
De danska solvärmesystemen ger idag drygt 0,1 TWh/år och man har som mål att bygga ut till 2 TWh/år. Med en gynnsam utveckling för fjärrvärme och solvärme inom EU finns det en potential att introducera 4-10 procent solvärme (20 – 60 TWh) i fjärrvärmesystem till 2030.
Solvärme i nya tyska bostadsområden
Tyskland har mest fjärrvärme i Europa men cirka 80 procent kommer från kraftverk som genererar el från fossila bränslen, vilket innebär att värmen är förhållandevis billig. Vidare har de förhållandevis höga temperaturer i sina fjärrvärmenät. Därför har man hittills främst uppfört större solvärmesystem i mindre nya fjärrvärmesystem för nya bostadsområden.
Det finns för närvarande drygt 20 anläggningar med mer än 500 kvadratmeter solfångare i Tyskland. Den största anläggningen finns i Crailsheim där man nyligen uppfört en anläggning med drygt 7 000 kvadratmeter solfångare på flerbostadshus och en ljudvall. Förutom solvärme, som förväntas svara för halva värmebehovet, innehåller värmecentralen också ackumulatortankar, ett markvärmelager, en värmepump och gaspannor.
Från och med 2013 kommer de tyska investeringsbidragen för solvärmesystem att ha speciella bidrag för större anläggningar i anslutning till fjärrvärme och värmeförsörjning av industriprocesser, vilket bör leda till fler större solvärmesystem i Tyskland.

Solvärme i Graz fjärrvärmesystem
Österrike har lite större andel fjärrvärme än i Tyskland och ett större intresse att använda förnybar värme. Därför finns det lika många anläggningar med mer än 500 kvadratmeter solfångare i Österrike som i det betydligt större Tyskland. Fyra av de största anläggningarna är kopplade till fjärrvärmesystemet i Graz och en är kopplad till fjärrvärmesystemet i Wels. De två största anläggningarna i Graz, med knappt 5 000 respektive knappt 4 000 kvadratmeter solfångare, är uppförda på taket till en stor återvinningscentral respektive i anslutning till stadens VA-operatör.
De fjärrvärmekopplade systemen i Graz ägs av ett specialföretag, ett så kallat Energy Service Company (ESCO), som finansierat, uppfört och sköter anläggningarna. Företaget säljer sedan värme till Graz Energie och en bostadsrättförening, som slipper ta risken att bygga något som de fortfarande är osäkra på.
EU-projekt till stöd för utvecklingen
För närvarande finns det inom EU i storleksordningen 175 större solvärmeanläggningar (>500 m² solfångare / > 350 kWth), varav knappt 50-talet har markuppställda solfångare och övriga har solfångare som monterats på tak. Ungefär 50-talet är uppförda i anslutning till större fjärrvärmesystem, medan övriga försörjer större fastigheter varav 15-talet i kombination med absorptionskylmaskiner.
Förutom Danmark, Tyskland, Österrike och tidigare Sverige, är det dock få andra länder där man utvecklar större solvärmesystem. Sedan ett par år pågår därför ett EU-samarbete i syfte att öka implementeringen av större solvärmesystem och då speciellt i anslutning till när- och fjärrvärmesystem. Projektet utgår från tidigare erfarenheter från ett antal anläggningsägare, entreprenörer och konsulter i samarbete med Euroheat & Power och fjärrvärmeföreningarna i ett stort antal länder. Se www.solar-district-heating.eu. I anslutning arrangeras möten, seminarier och konferenser runt om inom EU, varav en konferens i April 2013 i Malmö.

Fastighetsägarna visar intresse i Sverige
Den svenska fjärrvärmebranschen är i allmänhet inte intresserad av solvärme, men känner ett ökat intresse från fastighetsägare som vill kombinera fjärrvärme och solvärme. En anledning är de EU-kopierade byggreglerna som ger byggnaderna bättre energiprestanda om de förses med solvärme.
I Sverige uppfördes tidigt ett antal större solvärmesystem i anslutning till större eller mindre värmecentraler.
De första solvärmeanläggningarna som anslöts ute i ett fjärrvärmenät uppfördes av Sydkraft (numera E.ON) i anslutning till Bo01 i Malmö som sedan följde upp med ett antal kommunala anläggningar inom Solar City Malmö. De senaste åren har det sedan uppförts knappt 10-talet anläggningar på flera olika ställen i Sverige.
De fjärrvärmeanslutna anläggningarna kan tyckas enkla och man kan dra paralleller till nätanslutna solcellsanläggningar. Anläggningen kopplas in via en värmeväxlare och man tecknar ett avtal mellan fastighetsägaren och fjärrvärmeleverantören om ersättning för den solvärme som levereras till fjärrvärmesystemet. Det normala är att man kvittar solvärmen mot den värme som används i fastigheten med koppling till den aktuella värmetaxan.
Den krassa verkligheten med generellt sett låga kunskaper om solvärme hos fastighetsägare, konsulter och fjärrvärmeleverantörer gör det dock svårare än det behöver vara. Därför pågår för närvarande en mindre utvärdering av teknik och ekonomi i den här typen av solvärmeanläggningar inom ett Fjärrsynprojekt. Resultatet kommer att presenteras i artiklar i Energimagasinet och Fjärrvärmetidningen.

[ Tillbaka | Till toppen av dokumentet ]