reportage | 2020-09-10
Illustration på en kvinna i badkar

Den smarta staden värmer sig själv

Varje år slösas mängder av energi bort i form av värme från till exempel tunnelbanesystem och avloppsvatten, som skulle kunna användas i bostadshus och kontor. Inom EU kan så mycket som 340 terawattimmar återvinnas varje år – tio procent av det totala energibehovet av värme och varmvatten. IVL driver flera stora EU-projekt som tar fram ny kunskap och innovativa lösningar för att ta vara på dessa outnyttjade värmeflöden.

– I dag låter vi mycket av den restvärme som finns gå upp i rök, bokstavligt talat. Det är inte resurseffektivt. Precis som vi gör biogas av matavfall och cirkulerar material så kan vi använda energin mer än en gång, säger Kristina Lygnerud, energiexpert och projektledare på IVL Svenska Miljöinstitutet.

Även om Sverige enligt internationell statistik är bäst i världen på att återvinna restvärme i fjärrvärmesystem är det fortfarande bara en liten andel som faktiskt återvinns. Ungefär nio procent av värmen i fjärrvärmesystem kommer från industriella processer. Det mesta av restvärmen används inte alls. Det vill Kristina Lygnerud ändra på.

– Det finns flera orsaker till att restvärme inte återvinns. Ibland är det tekniken som sätter käppar i hjulet och inte medger en kostnadseffektiv investering, ibland är det företagen som inte vill vara beroende av någon annan. Men vi vet också att det finns lyckade samarbeten där restvärme har återvunnits i årtionden och så framgångsrikt att de inte har någon avsättning för all värme. Så det går, om man vill.

Fjärde generationens fjärrvärme

Hennes vision om den framtida staden är en stad som värmer sig själv. Ett system som kan ta tillvara på den värme som människor i en stad genererar bara genom att vara i staden. Där värmen från ventilationssystem, från kylprocesser i matvarubutiker och datahallar, från kommunal infrastruktur såsom avloppsvatten och kollektivtrafik och från närliggande industriell verksamhet kanaliseras tillbaka in i stadens infrastruktur för värme och varmt vatten.

För att ligga i framkant har IVL de senaste åren rekryterat flera experter med kompetens inom den nya fjärrvärmetekniken, som brukar kallas fjärde generationens fjärrvärme och som möjliggör både ökad återvinning av restvärmekällor och ökad användning av förnybara energikällor. IVL leder nu flera stora EU-projekt på området. En av de senaste satsningarna är EU-projektet Rewardheat. Det fokuserar på återvinning av överskottsvärme som har låga temperaturer (under 50 grader Celsius), till skillnad från industriell spillvärme, som vanligtvis har högre temperaturer.

Det kan vara värme från exempelvis vattendrag, gamla gruvschakt eller lågtempererade processer i industrier som sedan ska införlivas i befintliga fjärrvärmesystem. Nya systemlösningar kommer att testas på åtta demonstrationssajter runt om i Europa; i Danmark, Kroatien, Tyskland, Frankrike, Italien, Nederländerna och utanför Helsingborg i Sverige.

Energi från avloppsvatten och datahallar

Projektet bygger vidare på ett annat EU-projekt som IVL leder – Reuseheat – som ska demonstrera fyra olika skalbara system för återanvändning av outnyttjade värmeflöden i stadsmiljöer och införliva dem i befintliga fjärrvärmesystem. Detta sker genom fyra demonstrationsprojekt i Frankrike, Spanien och Tyskland. I franska Nice ska man återvinna värme från avloppsvatten för att värma kontor och hotell och i Berlin ska man utvinna värme från tunnelbanesystemet. I anslutning till ett område med lågenergihus i tyska Brunswick ska energin från en närliggande serverhall värma upp bostadshus och i Spanien ska värme från kylanläggningar användas för att fasa ut äldre, fossil värme.

Potentialen är stor, forskning inom Reuseheat har visat att det inom EU handlar om så mycket som 340 terawattimmar som skulle kunna återvinnas från datahallar, tunnelbanesystem, serviceanläggningar och avloppsreningsverk varje år. Energibesparingen innebär också stora klimat vinster. Reuseheats demonstrationsprojekt i Tyskland fick under året priset ”Global District Energy Climate Award” för sin lösning att återvinna spillvärme från datacentret – en lösning som sparar cirka 1 284 MWh primärenergi, motsvarande 304 ton koldioxid, varje år.

Krävs en bärkraftig ekonomisk modell

– Datahallar är en lågt hängande frukt som man pratar mycket om. Sedan verkar det finnas en ännu större potential i värme från avloppsvatten, säger Kristina Lygnerud.

En viktig del för att kunna ställa om fjärrvärmesektorn är att finna en bärkraftig ekonomisk modell.
– Vi lägger mycket fokus på att förstå vilka ekonomiska faktorer som kan påverka investeringar i den här värmeåtervinningen, vilka risker som finns med multipla värmesystem och hur de nationella energisystemen kommer att påverkas. Vet vi inte det finns det ingen som vill investera i den här sortens lösningar. Vi tittar också på vilken acceptans det finns för nya systemlösningar och vad som behövs för att utforma hållbara affärsmodeller för dem..

IVL arbetar även med att kartlägga vilken kunskap som redan finns avseende lågtempererad fjärrvärme globalt och ingår i en grupp som ska ta fram en handbok kring den nya teknikens implementering.

Kombinera storskaliga system med lokala mindre lösningar

Så om Kristina Lygnerud får framtidsspana lite, hur snabbt tror hon att den nya tekniken är på plats?
– 2050 kan vi inte använda fossila bränslen och avfallsmängder för förbränning minskar. Då kommer vi att kombinera de värmekällor vi har - energi från sol, vind, biomassa och restvärme. Vi kommer att kombinera storskaliga system med lokala mindre lösningar. Vi kommer också att ha ett samhälle med så kallade energy citizens - medborgare som aktivt arbetar med sin egen energianvändning och energieffektivitet.

Vill du veta mer?