Luleås fjärrvärmesysystem förser omkring 31 000 hushåll med värme – liksom ett antal större kunder som industrier och sjukhus – och består av cirka 40 mil rörledningar. Merparten av fjärrvärmen produceras i ett kraftvärmeverk samägt av SSAB och Luleå Energi, där bränslet är överskottsgas från ståltillverkningen.
SSAB:s omställning för att producera fossilfritt stål innebär att koksverk och masugn kommer läggas ned och ersättas med en ljusbågsugn, vilket medför att bränslet, överskottsgasen, försvinner.
SSAB kommer dock fortfarande ha möjlighet att leverera restvärme till Luleå Energi, men den temperatur som ljusbågsugn och stålverk förväntas tillföra till fjärrvärmevattnet blir sannolikt lägre än dagens nivå.
När SSAB började diskutera omställningen inledde Luleå Energi sitt arbete för att anpassa sig till de nya förutsättningarna:
– Vi insåg tidigt att vi skulle behöva anpassa oss till lägre temperaturer och att det skulle påverka vårt fjärrvärmenät och våra kundanläggningar. Idag känns det bra att vi startade det här arbetet så tidigt, även om vi inte exakt visste hur stor påverkan den gröna omställningen skulle få på vår verksamhet, säger Magnus Johansson, som ansvarar för energiomställningen för värme på Luleå Energi.
Åtgärdsplan för att sänka returtemperaturerna
En åtgärdsplan för sänkta framledningstemperaturer togs fram 2019. Huvudfokus ligger på att sänka returtemperaturer för att öka nätets kapacitet och på så vis möjliggöra för sänkta framledningstemperaturer.
En viktig del i att möjliggöra temperatursänkningen har varit att göra beräkningar av nätets kapacitet, vid olika utetemperaturer, när framledningstemperaturen kommer sänkas framöver. Trots ett framgångsrikt arbete med att sänka returtemperaturen i nätet för att hålla flödet nere, kommer inte nätets kapacitet vara tillräcklig i alla områden.
En förutsättning för att en sån här temperatursänkning ska funka är att man tar det i steg och har en nära dialog med kundern
I simuleringarna har man även tagit hänsyn till framtida planerade värmelaster i nätet så långt det är möjligt. Med hjälp av nätsimuleringar har man fått en god överblick över vilka nätförstärkningar som kommer krävas och har tagit fram en plan för investerings- och åtgärdsbehov.
Ett viktigt steg har även varit att färdigställa ett energilager i form av hetvattenackumulator på 30 000 kubikmeter som ska kunna jämna ut leveransvariationer från bland annat SSAB:s ljusbågsugn.
Nära dialog med kunderna
På Luleå Energi har man en plan för att systematiskt förbereda nätet för lägre temperaturer. Noggranna simuleringar utförts kontinuerligt för att se hur de sänkta temperaturerna kommer att påverka fjärrvärmenätet, till exempel i form av behov av ökad dimensionering på vissa sträckor.
– En förutsättning för att en sån här temperatursänkning ska funka är att man tar det i steg och har en nära dialog med kunderna, säger Fredrik Udén, energi- och systemingenjör på Luleå Energi.
Arbetet med att sänka fjärrvärmetemperaturen har varit framgångsrikt.
– Vi arbetar väldigt systematiskt och målmedvetet i ett nära samarbete mellan olika avdelningar inom företaget. Det råder stor transparens och inga stuprör. Jag tror att det är en av orsakerna till att vi lyckas så bra, berättar Fredrik Udén.
Att ha med sig kunderna på vägen menar både Fredrik Udén och Magnus Johansson är av yttersta vikt för att lyckas med en sån här satsning. Luleå Energi anordnar, via Prisdialogen, möten tre gånger per år för sina större kunder, som till exempel stora fastighetsägare, där man bland annat diskuterar möjligheter och utmaningar med de sänkta temperaturerna.
Ökad förståelse
Så här långt har temperatursänkningarna inte skapat några problem för kundernas fastigheter, eftersom de i de flesta fall har en dimensioneringstemperatur på 100 grader.
– 2017, i samband med byggstarten av en ny stadsdel, justerade vi våra dimensionerande temperaturkrav till 80 grader i primär framledningstemperatur för ny- och ombyggnation. Vi tror att denna förändring har bidragit till en ökad förståelse för fjärrvärmesystemets framtida utveckling och de åtgärder vi genomför idag, säger Fredrik Udén.
Vi har sänkt temperaturen ända ner till 90 grader vid en utomhustemperatur på minus 30 grader utan någon påverkan på fjärrvärmecentralens prestande eller begränsningar i nätet.
Luleå Energi har under många år erbjudit serviceavtal för att övervaka och underhålla villakunders centraler. Däremot hade större anläggningar tidigare inte varit i fokus.
– När vi började arbeta mer aktivt med att kontrollera och följa upp avkylningen i nätet insåg vi att detta behövde förändras – särskilt eftersom vi identifierade att stora anläggningar ofta stod för höga överflöden och höga returtemperaturer, säger Fredrik Udén.
– För att möta denna utmaning breddade vi vår kompetens och utvecklade nya arbetssätt för att åtgärda problem i fastigheterna. Vi började arbeta efter en prioriteringslista, där vi rangordnade anläggningarna utifrån deras påverkan på nätet.
Luleå Energi har en flödeskostnad som en del av prismodellen och det är enligt Fredrik Udén en nyckelöppnare för att få med kunder på att vilja åtgärda fel i sina anläggningar, vilket är en förutsättning för sänkta temperaturer.
En stor fördel för företaget är att de har haft möjlighet att utreda åtgärder i Råneå fjärrvärmenät, som är ett mindre nät med främst bostäder, vårdcentral och mindre industrier:
– Här kan vi testa och utvärdera åtgärder som sedan kan implementeras i större skala i Luleå. Vi har sänkt temperaturen ända ner till 90 grader vid en utomhustemperatur på minus 30 grader utan någon påverkan på fjärrvärmecentralens prestande eller begränsningar i nätet, säger Fredrik Udén.
Tre råd till energiföretag som vill sänka sina fjärrvärmetemperaturerStrategisk planering är A och O för att hantera fjärrvärmenätets begränsningar. Ta fram en plan för kommande temperatursänkningar och genomför dem stegvis.Se till att ha spetskompetens inhouse, alltså personer med vana av fastigheters styrsystem och med goda kunskaper om styrning och automation. Visst kan man hyra in konsulter, men det här arbetet bedrivs i princip hela tiden.Tänk på vikten av att ha med kunderna i förändringarna – många vill vara en del i energiomställningen och även för dem finns pengar att spara.
Marie Kofod-Hansen