Tema: Solenergi | 26 jun 2023

Dansk gropvärme ska testas i Sverige

Kan gropvärmelager göra att solvärmen återkommer i det svenska värmesystemet?

Enligt en rapport från Energimyndigheten gjord av konsultföretaget Profu har det varit ett stort intresse för storskaliga solvärmeprojekt i Danmark under senare år, där det finns över 100 solvärmeprojekt.

En avgörande anledning till intresset för de stora solvärmesystemen i danska när- och fjärrvärmesystem har varit att solvärmen kunde konkurrera med högt beskattad naturgas. Andra anledningar är att Danmark, till skillnad från Sverige, inte avreglerat sin fjärrvärmemarknad, där vi satt ökad konkurrens och prispress i Sverige.

Högre fjärrvärmepriser, liksom en reglerad fjärrvärmemarknad innebär därmed en annan marknadssituation i Danmark som gynnat solvärmeintegrerade fjärrvärmelösningar. De soldrivna fjärrvärmesystemen i Danmark är kompletterade med stora värmelager för att kunna öka nyttjandegraden från solvärmen. Det finns, enligt rapporten, 1 000 MW solvärme installerat i danska fjärrvärmesystem, och 2019 stod solvärme för 1,7 procent av värmeproduktionen i Danmark.

Ofta samnyttjas en befintlig ackumulatortank/värmelager som ur-
sprungligen byggts för kraftvärmedrift, men det har också byggts ut groplager för säsongslagring.

I Sverige har i princip de storskaliga solvärmesystemen försvunnit, jämfört med perioden 1982–92 då det byggdes ett antal anläggningar, men på grund av ökad användning av biobränslen, som var en ersättning av oljan i fjärrvärmesystemen och ändrade villkor för demonstrationsanläggningar, försvann intresset för större solvärmeanläggningar i Sverige.

System med hög andel solvärme och säsongslagring med stora grop­lager finns i ett flertal system, enligt rapporten, där potentialen av soldriven fjärrvärme kan bli mellan 0,17 och 6,0 TWh/år, beroende på antagna kostnader.

Nu har det startats ett projekt – finansierat av Energimyndighetens värme- och kylforskningsprogram Termo – som tar avstamp i de system med bäst förutsättningar som påpekades av Energimyndighetens rapport. Man ska genomföra teknoekonomiska fallstudier på tre olika fjärrvärmenät med (koncentrerande) solfångare och groplager som även används med värmepumpar vid tider av lågt elpris. Avslutningsvis extrapoleras resultaten med hjälp av spatial analys för att uppskatta antalet liknande system som skulle kunna vara realistiskt genomförbara i Sverige.

Chris Bales, professor i energiteknik, Högskolan i Dalarna är projektledare:

– I studien som Profu gjorde för Energimyndigheten visade det sig att det var mellan 0,2 till över fyra TWh solvärme som skulle kunna integreras med fjärrvärme. Nyckeln var lägre priser för installationer och högre priser för bioenergi.

Efter den slutsatsen kom idén att testa solvärme och groplager liknande de som används i Danmark, enligt Chris Bales.

Tekniken för groplager är att man gräver ut och bygger en vall och sedan lägger på en gummiduk

– Vi vill kolla om det är gångbart i Sverige. Projektet är fokuserat på solvärme och groplager. För att göra det ska vi utnyttja de databaser som SGU (Sveriges geologiska undersökning) har för att undersöka de geologiska förutsättningarna nära till tänkbara fjärrvärmenät.

De dimensioner man kommer att undersöka är groplager i 100 000-tals kubikmeter. De som byggts är ”mellanstora” för mindre städer.

– Profus studie visar på att i de fjärrvärmesystem där man eldar med biobränsle är de mest intressanta. Genom att ha solvärme och i den mån att man använder lagret för att nyttja restvärme minskar man användningen av biobränsle.

Ett groplager måste vara 10–20 meter djupt för att få den värme­skiktning som behövs, enligt Chris Bales. I lagret kommer den varmaste delen att hålla 80–90 grader.

Hur mycket förluster man tål beror på hur mycket värme som kan produceras och lagras

I projektet ska man hitta tre olika fjärrvärmesystem som ska fungera som fallstudier. Förutsättningarna är naturligtvis att de tekniska förutsättningarna uppfylls, men också att fjärrvärmebolaget är intresserat av en förstudie.

– Vi kommer att behöva information om fjärrvärmenätet och temperaturförhållanden. Tekniken för groplager är att man gräver ut och bygger en vall och sedan lägger på en gummiduk. Det behövs ingen isolering på sidorna och i botten, utan man har ett flytande isolerat lock, för att undvika förluster av energi. Hur mycket förluster man tål beror på hur mycket värme som kan produceras och lagras.

Enligt Chris Bales kan solvärme inte konkurrera i orter med kraftvärme på sommaren, då den körs i första hand för att göra el och då är fjärrvärmen mycket billig, men på mindre orter där kraftvärme inte finns utan bara fjärrvärme.

– I den lista som Profu har sammanställt är det ungefär 100 fjärrvärmeverk som arbetar med pellets och 150 som använder flis, så det är många som skulle kunna använda detta system. Det finns ju en övre gräns där man använder avfallsförbränning och en undre gräns där groplagret är för litet.

I projektet finns också forskare från Högskolan i Halmstad som har kunskap kring fjärrvärme och geografisk informationssystemteknik (GIS) för att använda kartinformation för att kartlägga möjligheten till solvärme i Europa. I detta projekt ska geologisk information användas för att hitta möjliga placeringar för groplager och solfångarfält i närheten av fjärrvärmesystem. Hittills har man börjat diskussionen med SGU och förberedelsearbete – de första resultaten kommer först i slutet av detta år.