Nordiske fjernvarmesystemer: mer å hente på fleksibilitet

Eli Sandberg sin doktorgrad viser at klimapolitiske virkemidler kan ha motstridende effekt på fjernvarmesektorenes insentiver. Dette påvirker elsystemets fleksibilitet, og medfører at potensialet i systemene ikke realiseres.

Nordiske fjernvarmesystemer: mer å hente på fleksibilitet

Ph.d.-kandidat Eli Sandberg (MINA)
Ph.d.-kandidat Eli Sandberg (MINA)
Foto
Privat
Andelen fornybar energi øker i det nordiske energisystemet, men samtidig blir det mer utfordrende å holde elforsyningen stabil fordi kraft fra fornybar energi ofte er vær- og sesongavhengig. For å balansere den ustabile fornybare kraften, kan blant annet fjernvarme brukes.

– Fjernvarme har mange fordeler som komponent i elsystemet vårt, sier ph.d.-kandidat Eli Sandberg.

Flytter energi fra A til B

Fjernvarme er et oppvarmingssystem der energi fra en fjernvarmesentral overføres i form av varmt vann i isolerte rør fra et sted til et annet.

– Anleggene kan utnytte lokale energikilder og en rekke brensler, inkludert ressurser som ellers ikke ville blitt brukt. De øker effektiviteten i energiproduksjonen vår, sier hun.

Fordi anleggenes elproduksjon er styrbar i mye i større grad enn den fornybare, øker de også fleksibiliteten i systemene.

Stor variasjon i Norden

De nordiske landene regulerer fjernvarmen på forskjellige vis. I motsetning til elektrisitetsmarkedet, som er mye mer uniformt, varierer rammebetingelsene for fjernvarme veldig mellom de nordiske landene.

– For eksempel er avgiftssystemene kompliserte og det eksisterer mange former for unntak, forklarer Sandberg.

Fjernvarmesektorene er også i stor grad påvirket av rammebetingelser rettet mot andre mål. Omstridte tema inkluderer blant annet bærekraftig bruk av biomasse og avfall. 

Stort potensial

I doktorgraden har Sandberg sammenliknet de generelle rammevilkårene for fjernvarme i Danmark, Finland, Norge og Sverige.

– Rammevilkårene forklarer blant annet forskjeller i utbredelse, brenselsfordeling og lønnsomhet, sier hun.

Resultatene viser at forskjeller i lønnsomhet ikke kan forklare den store forskjellen i utbredelse mellom Norge og de øvrige nordiske landene. Historiske og demografiske/geografiske faktorer har imidlertid spilt en betydelig rolle.

– Rammevilkårene har imidlertid stor betydning for forskjellene i brenselmiks. 

Rammevilkår for fleksibilitet

Et viktig tema har vært å undersøke hvordan rammevilkårene gir fjernvarmeselskapene insentiv til å tilby fleksibilitet til elsystemet. Eller hvordan de eventuelt ikke gjør det.

Sandberg forklarer at fjernvarmesektorene har stort potensial til å tilby fleksibilitet gjennom bruk av elkjeler og varmepumper, samt gjennom kombinert kraft- og varmeproduksjon.

– Fleksibiliteten øker spesielt når systemet inkluderer varmelagring.

– Behovet for fleksibilitet øker med ikke-regulerbar kraftproduksjon, men potensialet er lite utnyttet.

Påvirker lønnsomhet og fleksibilitet

Sandbergs forskning viser at det er få rammevilkår som direkte tilrettelegger for fleksibelt elforbruk og el-etterspørsel i fjernvarmesektorene i Norden. Det finnes imidlertid en rekke rammevilkår som påvirker fjernvarmeselskapene og potensielle fjernvarmeforbrukere indirekte gjennom instrumenter som er ment for andre mål.

– Disse rammevilkårene har stor innvirkning, både på lønnsomhet for fjernvarme og for systemenes fleksibilitet.

Avgiftsfritak har negativ effekt

Rammevilkår som avgiftsfritak for biomasse svekker konkurranseevnen til kraftvarmeanlegg i forhold til biokjeler.

– Det viser seg også at levedyktigheten avhenger av subsidier.

Elavgifter og nettleie fører til lite bruk av elkjeler. Strukturen på nettleien kan også ha stor betydning for fleksibilitet. Sandbergs resultater viser at varmelager er en lønnsom investering. 

Urealisert potensial

Driftskostnadene for elkjeler og varmepumper er lavere i Norge enn i andre nordiske land. Historiske faktorer har imidlertid gitt liten utbredelse av fjernvarme i Norge sammenliknet med Norden for øvrig, og dermed lavere potensial til å tilby fleksibilitet til det nordiske elsystemet.

Sandberg kommenterer at fleksibilitetspotensialet for fjernvarmesektoren ikke realiseres slik systemene er nå.

– Det finnes flere barrierer som hindrer optimalisering, sier hun

– Dersom fleksibiliteten skal økes, bør subsidieordninger være utformet slik at markedssignalene ikke svekkes.

– Fleksible innretninger, som elkjeler, kan få høyere utbredelse dersom effekttariffleddet inntrer kun når belastningen i nettet er høy.

Sandberg forsvarer sin avhandling «Nordisk fjernvarme og energisystemfleksibilitet – muligheter og utfordringer» torsdag den 28. november, 2019.

 

 

 

Published 22. november 2019 - 21:37 - Updated 23. november 2019 - 0:10