Utvecklingen av fjärrenergi – en introduktion

Gör en resa från 1895 fram till det nya årtusendet för att förstå grunderna inom fjärrenergi

2050 kommer världens befolkning att ha vuxit från 7 till 9 miljarder människor. Och 70 % av dem kommer att bo i städer. För att möta morgondagens energibehov behöver vi hållbara lösningar som både är energieffektiva, kostnadseffektiva och redo för storskalig implementation. Som tur är finns redan en sådan lösning: fjärrenergi.

I det här avsnittet ska vi ta en närmare titt på fjärrenergi och hur tekniken har utvecklats för att bli ett genomförbart svar på många av dagens energiutmaningar. Men först en definition: fjärrenergi är ett värme- och kylsystem där uppvärmt eller kylt vatten transporteras från en central anläggning till många konsumenter via ett slutet nätverk av rör.

Vattnet används för att reglera inomhustemperatur, och när det gäller fjärrvärme, uppvärmning av hushållsvatten. Den centraliserade produktionen av uppvärmt och kylt vatten eliminerar behovet av individuella lösningar och erbjuder ett mycket effektivare utnyttjande av bränslet.

Själva bränslet ger en möjlighet att minska både produktionskostnader och koldioxidutsläpp, eftersom många anläggningar kan drivas med förnybar energi som t.ex. solvärme, geotermisk energi, kommunalt avfall eller vindenergi. I ett fjärrenergisystem kan man också växla mellan energikällor, vilket gör det lättare att göra radikala förändringar än i andra försörjningssystem.

För konsumenten innebär fjärrenergi användningsfärdig energi direkt i hemmet. Det behövs inga pannor eller kylaggregat som tar upp plats och kräver dyrt underhåll, och det krävs inga kapitalinvesteringar. Fjärrenergi har funnits i över ett sekel. Idag förser metoden hela städer, skolor, stora företag, och till och med Vita huset med energi.

Enkelt beskrivet kan utvecklingen av fjärrenergi delas upp i fyra generationer: Den första generationen av fjärrenergi drevs främst av oljeeldade pannor som skapade stora mängder ånga vid 200 °C, och där 2/3 av energin försvann ut i skorstenen. Systemen omfattade små områden, men led av stora värmeförluster på grund av dåligt isolerade rör och den extremt höga temperaturen.

Även om det knappast var effektivt jämfört med dagens standard, var det en riktig revolution inom uppvärmning på den tiden, och levde verkligen upp till sitt mål att minska föroreningarna i städerna. Den andra generationens fjärrenergi åtgärdade några av de inledande problemen genom att byta från ånga till trycksatt vatten och öka kvaliteten på rören.

Det gjorde det möjligt för fjärrenergin att implementeras i mycket större skala. Under denna tid blev användningen av kraftvärmeverk allt mer populär. Genom att använda överskottsvärmen från kraftproduktionen för uppvärmningsändamål, kunde dessa anläggningar minska bränslekostnaderna radikalt.

Den tredje generationen, som omfattar de flesta av dagens fjärrenergisystem, består till stor del av kraftvärmeverk. En av de största skillnaderna är att temperaturen på distributionsvattnet nu är under 100 °C, vilket har gjort det möjligt att driva produktionen med alternativa energikällor, som t.ex. solenergi.

Dessutom har korttidslagring av energi gjort det möjligt för anläggningsägare att minska produktionskostnaderna genom att producera el när priserna är höga och lagra överskottsvärme till när priserna är låga. Men tekniken utvecklas fortfarande och de första fjärde generationens system har redan sett dagens ljus.

Den fjärde generationens fjärrvärmesystem distribuerar vatten vid en mycket lägre temperatur för uppvärmning – och vid en högre temperatur för kylning. Det innebär mindre energi som förbrukas och mindre energiförluster. Det ger också en möjlighet att använda hållbara energikällor med låg temperatur, som till exempel geotermisk energi, vilket minskar miljöpåverkan ännu mer.

Dessutom gör ny teknik det möjligt att lagra energi i månader. Anläggningar kan också jämna ut sin dagliga energiförbrukning, vilket gör att de kan använda nödvändiga mängder under perioder med hög belastning och minska verksamheten betydligt under lugnare perioder, och därigenom lagra energin för senare tillfällen.

Naturligtvis är den inledande investeringen, som går åt till att bygga fjärrenergi- systemets infrastruktur, väsentlig. Men alla tecken pekar mot att tätbefolkade eller industrialiserade områden är fjärrenergi energilösningen för framtiden.

Sammanfattningsvis omfattar fördelarna med fjärrenergi:

  • Mer tillförlitlig uppvärmning och kylning
  • Låga kostnader tack vare stordriftsfördelar
  • En avsevärt minskad miljöpåverkan
  • Och bekvämlighet för konsumenterna
  • Undvik oförutsedda kostnader
  • Inga besvär, inget underhåll 

Kursöversikt

Moduler
Moduler: 3
Beräknad tid
Beräknad tid: 20 minuter
Svårighetsgrad
Svårighetsgrad: Medelsvår