Införande av kraftvärme i ett system för fjärrkyla och fjärrvärme

Abstract

I denna studie undersöks hur fjärrkylaproduktion baserad på värmepump och kompressorkyla påverkas då man i ett system för fjärrvärme och fjärrkyla inför kraftvärme. Systemet som studeras här är fiktivt och det finns ett årligt behov av 536 GWh värme och 27 GWh kyla. Först studeras hur systemet påverkas på kort sikt, da bara en produktionsomställning mellan befintliga tekniker kan göras. Sedan undersöks om det på lång sikt därutöver finns någon möjlighet till investering i absorptionskylmaskin. Slutligen studeras hur systemet påverkas då man inför hårdare restriktioner på koldioxidutsläpp. Utöver detta görs också en inventering av några av de största fjärrkylaproducenterna i Sverige. Ett system for produktion av fjärrkyla innehåller ett flertal viktiga ickelinjära beroenden som man måste ta hänsyn till vid analys av systemet. Användning av absorptionskylmaskin och värmepump påverkar kraftvärmeverket på ett flertal sätt, bland annat genom att de förändrar värmeunderlaget. Ett förändrat värmeunderlaget får konsekvenser for kraftvärmeverkets dellastprestanda samt förändrar möjligheterna till elproduktion. Kraftvärmeverkets rökgaskondensor påverkas också av värmepumpen och absorptionskylmaskinen. Eftersom de orsakar en förhöjd returtemperatur i fjärrvärmenätet försämras effektuttaget i rökgaskondensorn. På grund av att dessa effekter uppstår krävs ett kraftfullt verktyg för analys av fjärrkyla. I detta arbete har därför en datormodell tagits fram. Modellen är uppbyggd i Excel men för kompletterande beräkningar används även Matlab. Här finns en modell for beräkningar på kraftvärmeverket och en modell for beräkningar på värmepumpen. Resultaten i denna studie visar att då kraftvärme införs ökar både kostnaderna och utsläppen hörande till fjärrkylan. Pa kort sikt görs en produktionsomställning mellan de befintliga teknikerna vilket resulterar i ökad användning av kompressorkylmaskin. Trots denna omställning så ökar dock kostnaderna och koldioxidutsläppen från fjärrkylan. På lång sikt finns ingen lönsamhet i att investera i absorptionskyla, trots att värmeproduktionskostnaden minskar då kraftvärme införs. På sikt gynnas fjärrkylaproduktionen av att det sätts hårdare krav på koldioxidutsläppen. Såväl kostnaderna som utsläppen hörande till fjärrkylan minskar.