Energisystem för framtiden
Som ett av få EU-länder har Sverige godkänt lokal energidelning mellan fastigheter i större skala. Detta kan öppna för fler ”smarta stadsdelar” likt de pågående projekten i Örebro och Hammarby sjöstad.
Jenny Källmén, projektledare på Örebro kommun, som är en av parterna i projektet Tamarinden, säger:
– Visserligen hade vi varit med och lobbat för en regeländring, men den kom ändå lite som en välkommen överraskning. Det här har definitivt skapat bättre frammarsch i projektet.
Energi & Miljö har tidigare rapporterat om Tamarinden, ett bostadsområde under uppbyggnad i Örebro. En hel stadsdel byggs med förmåga till lokal elproduktion, och till att lagra och dela energi mellan husen i så kallad energigemenskap i två lokala nät: ett DC-nät för el och ett lågtempererat (65 grader) fjärrvärmenät.
Detta ska göra bostadsområdet mindre beroende av att köpa el, samtidigt som effektuttagen kan minska och områdets motståndskraft mot strömavbrott ökar.
Tidigare har ellagen förbjudit delning av el över fastighetsgränser för den som inte haft tillstånd, så kallad nätkoncession. Men från årsskiftet gäller en ny förordning som ger undantag från detta krav. Interna lågspänningsnät får nu dras mellan byggnader, och el överföras för annans räkning, även av aktörer som inte är rena elnätsbolag.
– Det är en viktig milstolpe för projektet. Nu jobbar vi och våra byggaktörer med begäran om bindande besked från Energimarknadsinspektionen, säger Jenny Källmén.
Martin Warneryd är doktorand inom hållbar omställning vid forskningsinstitutet Rise, som projektleder och studerar Tamarindenprojektet. Han ser regeländringen som ett genombrott för utvecklingen av energigemenskaper rent allmänt.
– Det återstår säkert en del arbete med tolkning av de nya reglerna. Men nu är det rent konkret tillåtet att bygga lågspänningskablar mellan olika fastigheter, och jag hoppas det kan leda till att man skapar fler lokala sammankopplade enheter. Många fastighetsägare är väldigt intresserade av detta, säger Martin Warneryd.
Tamarinden består av ungefär 800 bostäder, samt ett antal verksamhetslokaler. De flesta byggnader utrustas med solcellsanläggningar på taken – totalt handlar det om drygt en megawatt installerad kapacitet. Husen förses med batterilager som alltså kopplas ihop i ett lokalt nät.
Tamarindens byggnader tar i första hand sin el från det lokala systemet, men de ansluts till det omkringliggande nätet och tar automatiskt el utifrån vid behov. Överskott kan även säljas till omkringliggande nät. Detta går via ett växelriktarsystem från den svenska teknikutvecklaren Ferroamp, vilket kopplar samman likströmsnät och växelströmsnät, och styr produktion och konsumtion så att effekttoppar undviks.
Fem byggaktörer deltar i projektet: Magnolia bostad, Serneke, Friendly Building, Fastighets AB Tornet och Örebro bostäder (Öbo). Utöver de gemensamma delningssystemen installerar byggaktörerna sinsemellan olika tekniska lösningar.
Exempelvis ska Magnolia satsa på värmeåtervinning från spillvatten i sin fastighet, med en lösning från den svenska leverantören Ecoclime. Detta system leder varmt spillvatten från avloppsstammen till en ackumulatortank, där värmeenergin utvinns via en värmeväxlare.
Värmeenergin återförs till fastigheten genom uppvärmning av bostäder och varmvatten, och cirkulerar i ett kretslopp upp till 20 gånger in-
nan den lämnar fastigheten.
Ett annat exempel är Tornets solcellsanläggning, som består av ”kalla solhybrider”: En kombination av solceller och solvärme. Kallt vatten från borrhål i berget leds genom rör på baksidan av solpanelerna, där det kyler dem och därigenom ökar deras verkningsgrad.
Samtidigt värms vattnet upp av panelerna, och går till en värmepump som levererar tappvatten och radiatorvärme. Det värmda vattnet tar dessutom med sig värmeenergi ner i borrhålen, så kallad geolagring.
Därtill får man frikyla som kan förse huset med kalluft.
– Enligt våra förstudier kommer alla byggaktörernas hus att få betydligt lägre energianvändning än vad Boverkets byggregler kräver, säger Jenny Källmén.
Sammanfattningsvis består Tamarindens energisystem alltså av två interna nät för delning av el och värme, solhybrider, ackumulatortankar, spillvattenåtervinning och möjlig värmelagring, samt bergvärme och värmelagring i geolager. Man förbereder även systemet för att kunna koppla in elbilsbatterier, och utnyttja dessa som en ytterligare resurs.
Allt detta ställer förstås krav på samordningen.
– Vi installerar ett nytt och avancerat AI-baserat styrsystem, där vi lämnar traditionella automationslösningar och ersätter det med en teknik som normalt används i industrin, säger Jonas Tannerstad, chef för el och automation på Öbo.
Med detta ”smarta” system ska man både kunna styra de enskilda husens, och hela stadsdelens, användning på ett smidigare sätt än med konventionella styrsystem.
– Rent konkret kan du tillföra nya funktioner, exempelvis att anpassa den enskilda fastighetens värmeförbrukning eller värmetillförsel efter fluktuationer i hela bostadsområdet, säger Jonas Tannerstad.
De fastigheter som ingår i Tamarindens energigemenskap väntas, enligt en grov skattning, kunna halvera effektbehovet och spara närmare 30 procent av elbehovet.
– Och bara AI-delen väntas bidra med 8 till 16 procents minskning på värmesidan, säger Jonas Tannerstad.
Jenny Källmén menar att Tamarinden inte bara blir energieffektivt i sig självt, utan även kommer att kunna vara till nytta för Svenska kraftnät.
– En betydelsefull aspekt av detta är att Tamarindens energisystem kommer att kunna bidra till systemnytta, genom att vid behov gå ner i ö-drift och därigenom avlasta stamnätet, säger hon.
I Tamarinden bygger man alltså ett helt nytt bostadsområde, som inte bara är en slutanvändare av el och värme, utan blir en aktiv del av energisystemet.
– Vad jag vet har det inte gjorts förut, säger Jonas Tannerstad.
Ytterligare en energigemenskap håller dock på att skapas i Hammarby sjöstad i Stockholm. Liksom Tamarinden i Örebro, handlar det här om att binda ihop en hel stadsdel med lokal produktion av solel, batterilager och mikronät med lastbalanserande funktioner.
Men i Hammarby sjöstad rör det sig om ett redan existerande bostadsområde, med befintliga installationer.
Rise projektleder och studerar även denna satsning, som omfattar 672 lägenheter. Martin Warneryd, som har erfarenhet från projekt inom solceller och mikronät utifrån ett innovationssystemsperspektiv, uppger att man nu inventerar för fullt:
– Hur kan energigemenskapen utformas? Vilka befintliga installationer – fläktsystem, laddstolpar, värmepumpar och så vidare – kan byggas in i systemet? Vi tittar även på möjliga nyinstallationer, kanske elektrolysörer och vätgaslagring till exempel. Det finns en mängd olika möjliga vägar, säger Martin Warneryd.
Precis som Tamarinden, är Hammarby sjöstads energigemenskap vald för att vara skalbar mot stora delar av det svenska fastighetsbeståndet. Ambitionen är att sprida modellen till fler stadsdelar, och även Martin Warneryd pekar på att energigemenskaper kan avlasta elsystemet och hjälpa till med frekvensreglering.
– Det blir ju på marginalen, men det finns ändå potential för en rätt god marginal som kan hjälpa till att bygga framtidens tillgängliga och robusta energisystem. Det kräver dock en rätt stor organisation och samarbete med större aktörer, och där är vi inte ännu. Jag tror man måste hitta gemensamma intressen mellan energigemenskaper och nätbolag, så att nätbolagen ser nyttan med det hela, säger han.
Martin Warneryd betonar dock att det är alltid är svårt att uttala sig om potentialen hos ett nytt fenomen, som energigemenskaper, eftersom ny teknik bedöms utifrån rådande tankesätt.
Han jämför med när järnvägen utvecklades i England på 1800-talet. Pråmskeppare och kanalbolag tog för givet att rälsen skulle byggas längs kanalerna – som utgjorde etablerade transportleder – så att lokomotiven kunde ersätta hästar som dragare av kanalbåtar.
– Men som bekant utvecklades ett helt nytt transportsystem runt järnvägarna. Man måste vara öppen för att nya tekniker kommer att användas på nya sätt, säger Martin Warneryd.
Text och foto: Tommy Harnesk
