ZEN Case Gardermoen – Redusert turtemperatur i et eksisterende fjernvarmesystem for økt utnyttelse av overskuddsvarme

Abstract

Redusert turtemperatur i et eksisterende fjernvarmesystem vil gi en mer effektiv utnyttelse av overskuddsvarme og redusert varmetap, og dermed redusere kostnader knyttet til varmeproduksjon. Overskuddsvarme tilgjengelig i urbane strøk, for eksempel fra datasentre og næringsbygg med store kjølesystem, er en undervurdert og lite utnyttet ressurs. Effektiv utnyttelse av slike lavtemperatur-varmekilder er likevel utfordrende i eksisterende fjernvarmenett som opererer med høye temperaturer, og vil forutsette en løfting av temperaturnivå ved bruk av varmepumpe, eller tiltak hos kundene for å tilpasse varmesystemet til et lavere temperaturnivå. Problemstillingen som er blitt undersøkt i dette ZEN Case-prosjektet er en vurdering av hva som vil være en optimal turtemperatur for et eksisterende fjernvarmesystem for å oppnå kostnadsoptimal og høyest mulig utnyttelse av lokal overskuddsvarme i kombinasjon med en varmepumpeløsning. Studiet har undersøkt de samfunnsøkonomiske kostnadene ved tre ulike turtemperaturer i fjernvarmenettet på Gardermoen: 110 °C (dagens temperaturnivå), 90 °C og 75 °C. Kostnadene ved bruk av ulike turtemperaturer er forskjellig grunnet ulike investeringskostnader for aktuell varmepumpe-teknologi og behov for tiltak hos kunder; varmetap og varmepumpenes effektivitet; samt behov for spissing av last. Selv om prosjektet har fokusert på fjernvarmesystemet på Gardermoen, er problem-stillingen svært relevant også for andre eksisterende fjernvarmenett. Resultatene viser at en reduksjon fra 110 °C til 90 °C gir en tydelig reduksjon både i drifts- og investeringskostnader. Skal en redusere temperaturen videre ned til 75 °C, er resultatet svært avhengig av investeringskostnadene som kreves for tiltak hos kunden eller lokal spissing, og det er stor usikkerhet i disse kostnadene. Det er dermed er det viktig for kostnadseffektiviteten hvilken løsning en velger for nødvendige tiltak på kundesiden. Et redusert temperaturnivå gir i tillegg noen tydelige fordeler som redusert tap og økt effektivitet for varmepumper. I tillegg til den tekno-økonomiske analysen ble det gjennomført en screening-LCA som kan bistå med å sette søkelyset på de elementene i prosjektet som kan se ut til å bidra til høyest klimagassutslipp over levetiden. Det er begrenset med detaljert tallgrunnlag og det er dermed gjort flere antagelser, noe som vil gi større usikkerhet i resultatene. Resultatene viser at det er liten forskjell mellom casene for de totale klimagassutslippene. Laveste utslipp ble oppnådd med casene med lavest turtemperatur. Grunnet forskjeller i turtemperatur og derfor i COP til varmepumpene er dette en driver for forskjellene i klimagassutslippene i de ulike case. Det som er viktigst å merke seg med er at valg av faktorer for beregning av utslipp fra elektrisitet og for teknologisk utvikling innenfor transportsektoren har store utslag på de totale klimagassutslippene.