Utvärdering av laststyrning av fjärrvärme hos Umeå Energi AB

• Main Author: Wallin, Erik
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik 2011
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-59025

På intiativ av Umeå Energi AB (UEAB) har det under våren 2011 pågått arbete med att införa, testa och utvärdera Laststyrning av fjärrvärme. Systemet har testats på Bostaden Umeå AB:s (BUAB) lägenhetkomplex på Liljansberget i Umeå. Området stod klart 2008 och inkluderar 709 stycken lägenheter i varierande storlek. Laststyrning som systemet minskar under perioder energitillförseln genom fjärrvärmecentralen för att på så sätt minska totala energitillförseln in till bostadshusen. Det är viktigt att inomhusklimatet inte försämras och därför utförs mätningar och beräkningar på husen samt fjärrvärmecentralerna. En termisk buffert beräknas som beskriver hur lämpligt en central är för styrning och därav en minskad energitillförsel. Eftersom UEAB under vintertid är beroende av spetslast i form av olje- samt elpannor har det även utvärderats om möjlighet finns för en toppeffektsänkning. Noda Intelligent Systems (Noda IS) som utvecklat systemet utlovar en minimum prestanda som systemet ska åstadkomma. En minskning i energitillförsel på 5%, vilket är av intresse för BUAB som vill minska sin energianvändning. Samt en topeffekt sänkning på 10%, vilket UEAB vill utvärdera för att minska sitt beroende av fossila bränslen. En minskning av toppeffekt erbjuder möjligheten att jämna ut produktionen som medför en bättre användning av systemets större produktionsanläggningar. Under projektets gång har olika styrscheman använts och testas för att se hur systemet reagerar på laststyrning. Under perioden Januari till mitten av Mars hade systemet problem med att det tappade kontakten till internet samtidigt som systemet var oförmöget att återuppta kontakten. Vid ett tillfälle var säkerhetsanordningarna implementerade av Noda IS oförmögen att starta. Detta innebar att systemet ströp energitillförseln i en av fjärrvärmecentralerna med resultat att inomhustemperaturen sjönk under 180C. Den förväntade energibesparingen för området under ett normalår blir 2,9%. Besparingsmöjligheten skiljer sig mellan de tre fjärrvärmecentralerna och ingen energibesparande effekt kan ses i den största av de tre. Anledningen till detta tros bero på att för få mätdagar funnits tillgänglig för använd metod. Systemet visar lovande resultat i effektsänkning, där man under två gånger per dag förutom vid +100C erhåller en medeleffektsänkning över 10% under fyra timmar. Effektsänkningen är dock framtagen teoretiskt utan inkludering av återgång. Återgång innebär ett ökat energibehov efter genomförd styrning. Systemet som varit installerat på Liljansberget får en återbetalningstid på 1,8 år för UEAB. Spetslastvaraktigheten är taget ifrån UEAB under 2010. Ovanstående resultat gäller utifrån antagandet att en effektsänkning ifrån området direkt medför en minskning i spetslast under de timmar det är varaktigt. === During spring of 2011 Umeå Energi AB (UEAB) took the initiative to test and implement load control of district heating to see the effects it has on their system. The system has been tested on Bostaden Umeå AB’s (BUAB) apartment complex on Liljansberget in Umeå. The area includes 709 apartments of various sizes and construction started in 2005 and was completed in 2008. The system periodically reduces the input power to obtain a reduction in supplied energy through the district heating central. Since UEAB in winter depend on peak load in the form of oil and electric boilers this thesis has also evaluated the possibility to gain a reduction in peak power. Noda Intelligent Systems (Noda IS) has developed the system for load management and has promised a minimum performance which the system has to deliver. A reduction in energy of 5 %, which is in interest of BUAB since they want to reduce their energy consumption. Also a peak power reduction of 10 % which UEAB wants to evaluate in order to reduce its dependence on fossil fuels. A reduction of peak power offers the possibility for a more balanced production and a better use of the system’s major production facilities. During the project, various control schemes was developed and tested to see how the system would reacts to load management. During the period from January to mid-March the system had problems when losing contact with the internet and the system was unable to establish contact. On one occasion, the implemented safety devices from Noda IS failed to start. Which meant that the system stoped supplying heat to the buildings. Because of this the indoor temperature droped below the recommended level of 180C. The expected energy savings for the area with normal-correction is 2,9%. No energy-saving effect can be seen in the largest of the three district centers in the area. The reason for this is believed to be due to the small amount of reading available for the used method. The system shows promising results in power reduction, where two times a day, except at +100C it obtains a mean power reduction of 10% over four hours. Power reduction is derived theoretically without inclusion of the recession in energy. Which has been noted after the system has managed a reduction in supplied power. The system that has been installed on Liljansberget receive a payback of 1,8 years. This is possible due to a decreased use of fossil fuels. Peak load and the duration is taken from UEAB under 2010. The assumption that a power reduction from the area directly lead to a reduction in peak load during the hours they are active is made.