| 1. |
|
|
| 2. |
- Andreasson, Mats, et al.
(författare)
-
Värmeanvändning i flerbostadshus och lokaler
- 2009
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Flerbostadshus och lokaler utgör 80 procent av kundunderlaget i de svenska fjärrvärmesystemen. Nivån på framtidens värmeanvändning i flerbostadshus och lokaler kommer att ha ett starkt inflytande på fjärrvärmens framtida ekonomi och dess investeringsbehov. Som utgångspunkt för en planerad studie av framtida värmebehov har vi utfört en omfattande analys av dagens värmeanvändning. Underlaget utgjordes av anonymiserade enkätsvar till SCB:s energistatistik för flerbostadshus och lokaler avseende 2006. Enkäterna kom från 11253 fastigheter med totalt 77,6 miljoner m2 bostads och lokalyta. Med olika uppräkningsfaktorer har skattningar erhållits för hela Sveriges bestånd av flerbostadshus och lokaler på totalt 310 miljoner m2, så enkätunderlaget var stort jämfört med det totala beståndet.Värmeanvändningen analyserades med avseende på följande parametrar: fördelning, graddagar, byggår, ventilationssystem, genomförda besparingsåtgärder och samdrift mellan olika sätt för värmetillförsel. En separat studie har genomförts av vad som kännetecknar hög och låganvändare av värme. Kyl och vattenanvändning har också analyserats. Resultaten visar att de individuella variationerna var betydligt större än de systematiska förklaringarna från de analyserade parametrarna. Drygt 10 % procent av beståndet var höganvändare av värme, som använde mer än 200 kWh/m2. Den genomsnittliga skillnaden i värmeanvändning mellan norra och södra Sverige var liten. I byggårsanalysen avvek inte miljonprogrammets årgångar dramatiskt, vilket ofta hävdas i den svenska energidebatten. FTX-system i flerbostadshus medförde i genomsnitt en lägre värmeanvändning med 11 kWh/m2. Denna lilla skillnad indikerar att FTX-systemens värmeåtervinning bara har en årlig verkningsgrad på 2030 procent. Funktionen är dock bättre i lokaler, där verkningsgraden för värmeåtervinning skattades till om kring 50 procent. Slutsatsen från analysen av genomförda besparingsåtgärder under de senaste 10 åren indikerade att det är eftersläntrare snarare än pionjärer som utförde åtgärderna. Dvs. det var främst höganvändare som blev medelanvändare efter genomförda åtgärder. Det fanns nästan 34000 värmepumparna installerade i flerbostadshus och lokaler. Hälften av dessa återfanns i byggnader som var anslutna till fjärrvärme. I samdrift dominerar dock användning av fjärrvärme, speciellt i flerbostadshusen. Typiska höganvändare var byggnader i Västmanlands och Norrbottens län, bränsleanvändare, viss samdrift med el, kommunala lokaler samt liten fastighetsstorlek. Typiska låganvändare var byggnader i Halland, värmepumpar (men det berodde på metodfelet att enbart tillfördel användes som mått på energitillförsel), statliga lokaler samt stora fastighetsstorlekar. Fjärrvärmeföretagen kan hjälpa sina kunder att identifiera sig som hög, mellan eller låganvändare, om kundregistren systematiskt kompletteras med uppgifter om bostads och lokalytor. Värmeanvändningen över nivån 150 kWh/m2 stod enbart för 13 procent bland flerbostadshusen och 14 procent bland lokalerna under 2006. Eliminering av fjärrvärmens höganvändare skulle således ge en begränsad, men signifikant reduktion av de totala värmeleveranserna. Våra 6 övergripande slutsatser från projektet blev:• Individuella variationer dominerar över systematiska orsaker till höga eller låga nivåer för den specifika användningen av värme i flerbostadshus och lokaler.• Några signifikanta systematiska orsaker har dock identifierats• Det finns behov av lokal mätning av el till värmeändamål, av vatten som ska bli varmvatten samt av värmeproduktion från värmepumpar• Fjärrvärmeföretagen skulle kunna hjälpa sina kunder att identifiera sig som hög, mellan eller låganvändare.• Det finns på kort sikt en signifikant potential för lägre värmeanvändning i svenska flerbostadshus och lokaler• Effektivisering av byggnaders värmebehov kommer troligen att vara den dominerande konkurrensutsättningen av fjärrvärme i framtiden
|
|
| 3. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Economic benefits of fourth generation district heating
- 2020
-
Ingår i: Energy. - London, UK : Elsevier. - 0360-5442 .- 1873-6785. ; 193
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The main impetus for lower distribution temperatures in district heating systems is the lower heat supply costs obtained by these lower temperatures. In this paper, the differences in heat supply costs for two different temperature levels have been estimated for various future heat supply options. The estimations were obtained by modelling a district heating system characterised by typical climate conditions for Central Europe. High sensitivity to lower supply costs from lower temperatures was found for geothermal heat, industrial excess heat, and heat pumps, whereas low cost sensitivity was estimated for combined heat and power plants using waste or biomass. Lower heat distribution loss constitutes a minor component of the total cost reductions. The current use of high heat distribution temperatures was identified as an important barrier for the transition to renewable and recycled heat supply in district heating systems. Hence, lower distribution temperatures would facilitate this required transition because lower distribution temperatures provide higher profitability for these renewable and recycled heat sources. © 2019 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
|
|
| 4. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Efficient heat distribution in solar district heating systems
- 2018
-
Ingår i: SDH Solar District Heating. ; , s. 63-66
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper contains a short analysis showing the main benefit for solar district heating when a novel heat distribution concept with low temperatures is applied. The analysis is performed by comparing the annual solar heat output from a solar collector field for current heat distribution temperatures in Sweden with the corresponding output for the novel heat distribution concept. The results show that the new low temperature concept provides 66% more solar heat for a typical solar collector. Hereby, the solar collector field can be reduced with 40%, giving a corresponding cost reduction for solar heat generated. Another result is that the cost gradient for lower costs from lower return temperatures is five times higher for solar district heating compared to current heat supply in Swedish district heating systems. One major conclusion is that high heat distribution temperatures in current European district heating systems are a major barrier for the competitiveness of solar district heating.
|
|
| 5. |
- Averfalk, Helge, 1988-
(författare)
-
Enhanced District Heating Technology : Maintaining Future System Feasibility
- 2017
-
Licentiatavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- When heat demand and high temperature heat supply gradually decreases in the future, then it will effect district heating systems ability to compete on the heat market. A good way to mitigate less district heating feasibility is to operate systems with lower temperature levels and the most conceivable way to achieve lower temperature levels is to decrease return temperatures.Thus, this thesis emphasise temperature errors embedded in district heating systems. Only a selection of temperature errors are analysed in this thesis. First, the temperature error that occurs due to recirculation in distribution networks at low heat demands. Second, the temperature error that occurs due to hot water circulation in multi-family buildings. Third, the temperature error that occurs due to less than possible heat transfer in heat exchangers, i.e. too short thermal lengths.In order to address these temperature errors three technology changes have been proposed (i) three-pipe distribution network to separate the recirculation return flow from the delivery return flow, (ii) apartment substations to eliminate hot water circulation utilisation, and (iii) improved heat exchangers for lower return temperatures at a constant scenario. Analysis of proposed changes has resulted in annual average return temperatures between 17-21 °C.Furthermore, rapid introduction of intermittent renewable electricity supply in the energy system has prompted an increased necessity of power system balancing capacities. Large-scale conversion of power-to-heat in electric boilers and heat pumps is a feasible alternative to achieve such balancing capacities. Analysis of the unique Swedish experience with utilisation of large heat pumps installations connected to district heating systems show that since the 1980s 1527 MW of heat power has been installed, about 80 % of the capacity was still in use by 2013. Thus, a cumulative value of over three decades of operation and maintenance exists within Swedish district heating systems.The two papers presented in this thesis are related to future district heating systems through the five abilities of fourth generation district heating (4GDH), which are documented in the definition paper of 4GDH.
|
|
| 6. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Essential Improvements in Future District Heating Systems
- 2016
-
Ingår i: Proceedings of the 15th International Symposium on District Heating and Cooling. ; , s. 194-200
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- The major common denominator for future efficient fourth generation district heating systems is lower temperature levels in the distribution networks. Higher efficiencies are then obtained in both heat supply and heat distribution. Heat supply becomes more efficient with respect to combined heat and power, flue gas condensation, heat pumps, geothermal extraction, low temperature excess heat, and heat storage. Heat distribution becomes more efficient from lower distribution losses, less pipe expansion, lower scalding risks, and plastic pipes. The lower temperature levels will be possible since future buildings will have lower temperature demands when requiring lower heat demands. This paper aims at providing seven essential recommendations concerning design and construction strategies for future fourth generation systems. The method used is based on a critical examination of the barriers for lower temperature levels and the origins of high return temperatures in contemporary third generation systems. The two main research questions applied are: Which parts of contemporary system design are undesirable? Which possible improvements are desirable? Key results and the corresponding recommendations include temperature levels for heat distribution, recirculation, metering, supervision, thermal lengths for heat exchangers and heat sinks, hydronic balancing, and legionella. The main conclusion is that it should be possible to construct new fourth generation district heating networks according to these seven essential recommendations presented in this paper.
|
|
| 7. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Essential improvements in future district heating systems
- 2017
-
Ingår i: Energy Procedia. - Amsterdam : Elsevier. - 1876-6102. ; 116, s. 217-225
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The major common denominator for future efficient fourth generation district heating systems is lower temperature levels in the distribution networks. Higher efficiencies are then obtained in both heat supply and heat distribution. Heat supply becomes more efficient with respect to combined heat and power, flue gas condensation, heat pumps, geothermal extraction, low temperature excess heat, and heat storage. Heat distribution becomes more efficient from lower distribution losses, less pipe expansion, lower scalding risks, and plastic pipes. The lower temperature levels will be possible since future buildings will have lower temperature demands when requiring lower heat demands. This paper aims at providing seven essential recommendations concerning design and construction strategies for future fourth generation systems. The method used is based on a critical examination of the barriers for lower temperature levels and the origins of high return temperatures in contemporary third generation systems. The two main research questions applied are: Which parts of contemporary system design are undesirable? Which possible improvements are desirable? Key results and the corresponding recommendations include temperature levels for heat distribution, recirculation, metering, supervision, thermal lengths for heat exchangers and heat sinks, hydronic balancing, and legionella. The main conclusion is that it should be possible to construct new fourth generation district heating networks according to these seven essential recommendations presented in this paper. © 2017 The Authors. Published by Elsevier
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Klimatgaser i Halland – en målinriktad analys med framtidsperspektiv
- 2014
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Rapporten innehåller en analys av utsläppen av de sex klimatgaserna i Halland mellan 1990 och 2011, en skattning vad som kommer att genomföras till 2020 och förslag till åtgärder för att kunna leverera utsläppsreduktioner efter 2020. Resultaten visar att de halländska utsläppen har minskat med 20 procent sedan 1990, målet om 27 procent lägre utsläpp till 2020 kommer troligen att uppnås, transporter och jordbruk måste kunna leverera utsläppsreduktioner efter 2020, regionala plan- och styrdokument måste i större utsträckning kunna kvantifiera framtida utsläppsreduktioner samt att det behövs ett regionalt kompetenscenter i Halland för att länet ska kunna leverera utsläppsreduktioner i framtiden.
|
|
| 10. |
- Averfalk, Helge, 1988-, et al.
(författare)
-
Large heat pumps in Swedish district heating systems
- 2017
-
Ingår i: Renewable & sustainable energy reviews. - Kidlington : Pergamon Press. - 1364-0321 .- 1879-0690. ; 79, s. 1275-1284
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Power-to-heat solutions like heat pumps and electric boilers are foreseen to be possible future tools to stabilise international power markets with high proportions of variable power supply. Temporary low cost electricity can be used for heat generation at times with high availability of wind and solar power through substitution of ordinary heat supply, hence contributing to increased energy system sustainability. Power-to-heat installations in district heating systems are competitive due to low specific investment and installation costs for large electric boilers, heat pumps, and heat storages. Several large-scale heat pumps were installed in Swedish district heating systems during the 1980s, since a national electricity surplus from new nuclear power existed for some years. The aim of this paper is to summarise the accumulated operation experiences from these large Swedish heat pumps to support and facilitate planning of future power-to-heat solutions with heat pumps in district heating systems. Gained experiences consider; installed capacities, capacity utilisation, heat sources used, refrigerant replacements, refrigerant leakages, and wear of mechanical components. The major conclusion is that many of the large thirty-year-old heat pumps are still in operation, but with reduced capacity utilisation due to internal competition from waste and biomass cogeneration plants in the district heating systems.
|
|
