| Summary: | Fjärrvärme är ett uppvärmningsalternativ framlyft som en potentiellt viktig beståndsdel för att lösa EU:s satta klimatmål att minska koldioxidutsläppen, effektivisera energiförbrukningen och öka andelen förnyelsebar energi, de så kallade 20-20-20-målen. Detta då fjärrvärme möjliggör tillvaratagandet av spillvärme från industrier och centraliserade förbränningar vilka kan använda annars outnyttjade resurser såsom avfall och grot. Stora förbränningsanläggningar möjliggör även en förbättrad rening av rökgaser. Falun och Borlänge i Dalarna, Sverige, har sedan 1984 och 1969 haft fjärrvärmesystem vilkadrivs av Falu Energi & Vatten respektive Borlänge Energi. I samband med att de två bolagen skulle förbinda sina vattensystem togs även beslutet att bilda ett gemensamt fjärrvärmenät. Detta kommer förverkligas genom att Grundledningen hösten 2014 kommer att färdigställas. Det gemensamma energisystemet Falun-Borlänge kommer försörjas av tre kraftvärmeverk, ett vilket förbränner avfall i Borlänge och två som förbränner biobränsle i Falun. Systemet försörjs även med spillvärme från Stora Enso Kvarnsvedens pappersbruk och stålverket SSAB i Borlänge.Genom att de både systemet i nuläget har olika temperaturstyrkurvor måste dessa samordnas till en gemensam körstrategi för att kunna tillvarata den potential det gemensamma energisystemetmedför, varav det gemensamma ägda dotterbolaget Grundledningen HB skapades, vilken ärsamordningsansvarig av driften. Detta examensarbete har genomförts i samarbete med Grundledningen HB med målet att ta fram en ny gemensam körstrategi för det kommande energisystemet Falun-Borlänge. Den nya körstrategin har framtagits genom att beräkna en ekonomisk optimal framledningstemperatur för olika utetemperaturer. Vilken bestämts genom att analysera systemet,genom att ställa det som ett linjärprogrammeringsproblem, och ta hänsyn till olika flödesbegränsningar samt temperaturkrav som finns i systemet.Rapporten tar fram totalt tre olika körstrategier beroende på möjlighet att kontrollera distributionsnätet, resultaten har validerats genom en känslighetsanalys. De framtagna styrkurvorna är i vissa lägen högre än de nuvarande använda vilket är en konsekvens av samordningen av systemet. === District heating is a heating alternative that deserves attention as a possible key contributor in the fulfilment of European Union energy and climate goals, the 20-20-20 goals, to reduce carbondioxide emissions, improve the overall energy efficiency and increase the share of renewable energy. This is because district heating allows industrial excess heat recovery and also because it presents the possibility to use otherwise unused resources such as waste and forest residue as fuel. The cities Falun and Borlänge in Dalarna, Sweden, has since 1984 and 1969 operational district heating systems, which are owned and driven by the municipal corporations: Falu Energi & Vatten (Falu Energy & Water) and Borlänge Energi (Borlänge Energy). When the two companies decided to collaborate and connect their freshwater systems the decision was made to also connect the two district heating systems. The soon-to-be district heating system Falun-Borlänge will be supplied by cogeneration plants in Borlänge with waste as fuel and in Falun biofuels, but also with excess heat from the Stora Enso Kvarnsveden paper mill and the steel plant SSAB in Borlänge.Today the two systems has different control strategies which has to become one in order to coordinate the systems. To make this happen the two companies founded the subsidiary company Grundledningen HB which is to be responsible for the coordination. This thesis has been conducted with cooperation with Grundledningen HB with the aim to develop a new control strategy for the soon to be joint energy system Falun-Borlänge.The new control strategy was developed by calculating the optimum supply temperature for different outdoor temperatures. This was determined by an operational analysis, by making the problem into a linear programming problem and thereafter account for flow restrictions and temperature requirements in the system.The result concludes three different optimal control strategies, depending on the ability to control the distribution network. The validity of the control strategies has been established through a sensitivity analysis. The developed control curves are in certain positions higher than the ones currently used as a consequence of the coordination of the system.
|
|---|
