Analyse av effekttopper og minskning av effekttopper i fjernvarmesystemer

Abstract

Fortum Oslo Varme leverer fjernvarme til privatboliger og næringsbygg i Oslo-området. For et fjernvarmeselskap er det utfordringer i drift knyttet til effekttopper i nettet. Det forekommer hovedsakelig om morgenen og på kalde dager. Dyr spisslast må benyttes for å dekke disse kortvarige effekttoppene.

Ett tiltak for å redusere effekttoppene i nettet kan være å utnytte bygningenes termiske lagringskapasitet. Det vil si at enkelte bygg kan tilføres mindre varme enn det faktiske behovet i en kortere periode, gjennom å hente ut lagret varme i bygget. Dette kan skje uten å påvirke den termiske komforten. Tilgjengelig kundeinformasjon har gjort det mulig å analysere potensialet for varmelagring og effektreduksjon i et utvalg av kundene til Fortum Oslo Varme.

Potensialstudiet tar for seg 400 utvalgte kundesentraler, bestående av 200 kundesentraler for næringsbygg og 200 for boligbygg, som er vurdert egnet for termisk lagring. Termisk lagringskapasitet for disse byggene er beregnet å utgjøre 482 MWh. De 200 største kundesentralene med tilhørende bygg står for over 70 prosent av total kapasitet. Maksimalt oppladnings- og utladningspotensial er henholdsvis 34 MW og 48 MW. Med maksimal utnyttelse vil denne kapasiteten være stor nok til å redusere effekttoppene i fjernvarmenettet til Fortum Oslo Varme med 48 MW i 10 timer.

Det er undersøkt hvordan laststyring og termisk lagring i bygg kan påvirke årlig effektbehov og produksjon i fjernvarmenettet til Fortum Oslo Varme. Utgangspunktet for analysen var et kaldt år (2010) med totalt energibehov på 1,95 TWh. Med laststyring ble maksimal effekt redusert fra 714 MW til 683 MW. Dette ga også utslag på brenselsmiksen i fjernvarmeproduksjonen. Bruken av spisslastkilder som biodiesel, bioolje, naturgass og pellets ble redusert og produksjon fra stabile grunnlastkilder og elkjeler økte. Dette reduserer lokal luftforurensing.

Produksjonssimulering med laststyring resulterte i en årlig besparelse i produksjonen som tilsvarte 2,39 MNOK. Med laststyring ble brukstiden forbedret fra 2726 timer til 2849 timer. Termisk lagring i bygg avlaster fjernvarmenettet og forbedrer driftsforholdene til Fortum Oslo Varme i kalde perioder når effektbehovet er stort.