Primärenergifaktorer för fjärrvärme : Analys och beräkning av primärenergifaktorer för svensk fjärrvärme

• Main Authors: Ingelhag, Gerda, Gullberg, Michael
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Linköpings universitet, Energisystem 2017
• Subjects: Primary energy factor; Primärenergifaktor; Energy Engineering; Energiteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-138544

I januari 2017 kom Boverket ut med nya förslag om regleringar gällande Sveriges realisering av primärenergifaktorer för uppvärmning i byggnader. Det innebär att de tidigare kraven om specifik energianvändning ersätts med en energiprestandaindikator som uttrycker en byggnads primärenergianvändning. Användningen av primärenergifaktorer för reglering av uppvärmning i byggnader härstammar ifrån EU:s direktiv om energieffektiva byggnader (EPBD), där syftet är att styra nybyggnationer mot nära-nollenergibyggnader (NNE). Boverket föreslår att el bör tilldelas primärenergifaktorn 1,6 fram till 2021 och uppvärmning med fjärrvärme, olja, naturgas och biobränsle ska inledningsvis tilldelas faktorn 1,0. Förslaget har fått mycket kritik ifrån bland annat svenska energibolag, som menar att den svenska fjärrvärmen missgynnas, då den likställs med annan uppvärmning som exempelvis olja. Det framgår även i EPBD att medlemsländer får ta fram egna primärenergifaktorer som motsvarar lokala förutsättningar. Sammantaget har examensarbetet syftat till att beräkna och analysera primärenergifaktorer för svensk fjärrvärme. Inom arbetet genomfördes en litteraturstudie där rapporter, vetenskapliga artiklar och konsultrapporter inom ämnet primärenergifaktorer studerades. Dessutom undersöktes huruvida övriga länder inom EU beräknat nationella primärenergifaktorer för fjärrvärme och hur de gått tillväga. Det har konstaterats av författarna att det finns ett stort antal metoder, värderingar och synsätt att beakta vid framtagandet av primärenergifaktorer. Två olika beräkningsperspektiv har identifierats, bokförings- och konsekvensperspektivet. Utöver dessa perspektiv återfanns ett antal metoder för allokering mellan el och värme; I rapporten har energimetoden, alternativproduktionsmetoden samt exergimetoden studerats inom bokföringsperspektivet. För konsekvensperspektivet har systemutvidgning använts genom power bonus method, i vilken producerad el i kraftvärmeverk antas ersätta motsvarande mängd elproduktion på marknaden. Totalt studeras 10 olika kombinationer med varierande perspektiv, allokeringsmetoder och indata för beräkning av primärenergifaktorer. Författarna föreslår att bokföringsperspektivet och alternativproduktionsmetoden bör användas som ett första steg vid framtagandet av svenska primärenergifaktorer för fjärrvärme. Detta eftersom metoden är lätthanterlig och stödjs av flertalet aktörer, såsom Värmemarknadskommittén (VMK) och Swedish Standards Institute (SIS). De beräknade primärenergifaktorerna har delats upp i de 8 kategorierna nät med och utan avfall, med och utan elproduktion efter storlek samt ett nationellt värde. Primärenergifaktorer för ingående bränslen i fjärrvärmeproduktion har inhämtats från VMK och SIS. Författarna har valt att inte förespråka någon uppdelning framför en annan, utan anser snarare att en tydlig motivering bör ligga bakom de beslut som ska tas och att de beräknade faktorerna utgör beslutsunderlag i frågan. En viktig slutsats är dock att de beräknade faktorerna är betydligt mindre än den som presenterats av Boverket. Vidare anser författarna att tydligare riktlinjer behöver implementeras på EU-nivå för hur nationella och lokala primärenergifaktorer får tas fram och beräknas. === In January 2017, Boverket issued new proposals for regulations concerning Sweden's realization of primary energy factors for heating in buildings. The new proposal replaces the previous requirements for specific energy use with an energy performance indicator that expresses a building's primary energy use. The use of primary energy factors for the regulation of heating in buildings is derived from the EU's Energy Efficient Buildings Directive (EPBD), which aims guiding new buildings towards Near-Zero Energy Buildings (NZEB). Boverket proposes that electricity should be set to the primary energy factor 1.6 (until 2021) and heating by either district heating, oil, natural gas or biofuel should initially be assigned the factor 1.0. The proposal has received a lot of criticism from, among other players, Swedish energy companies, which argue that the Swedish district heating is given a disadvantage, as it valued the same as energy carriers such as oil. It is also apparent from the EPBD that member countries may develop their own primary energy factors that correspond to local conditions if they want to. All in all, above mentioned issues have led to this thesis’ aim, which is calculating and analyzing primary energy factors specifically for Swedish district heating. Within the thesis boundaries, a literature study was conducted in which reports, scientific articles and consultancy reports on the subject of primary energy factors were studied. In addition, it was investigated if other EU countries have calculated national primary energy factors for district heating and how they were implemented. It has been concluded by the authors that there are a large number of methods, values and approaches to be taken into account in the development of primary energy factors. Two different calculation perspectives have been identified, the accounting and consequence perspective. In addition to these perspectives, a number of methods were found for the allocation of electricity and heat; In the thesis, the energy method, the alternative production method and the exergy method have been studied in the accounting perspective. For the consequence perspective, system expansion has been utilized through the power bonus method, in which electricity produced in CHP plants is assumed to replace the corresponding electricity generation in the market. In total, 10 different combinations are studied with varying perspectives, allocation methods and input data for the calculation of primary energy factors. The authors suggest that the accounting perspective and alternative production method should be used as a first step in the development of Swedish factors for district heating. The method is easy to handle and supported by many actors, such as Värmemarknadskommittén (VMK) and the Swedish Standards Institute (SIS). The calculated primary energy factors have been divided into the following categories: waste in the fuel mix, a national factor, electricity generation and grid size. The authors have chosen not to advocate any calculated factor in front of another, but rather thinks that the upcoming decisions to be taken regarding primary energy factors should be well motivated. An important conclusion, however, is that the calculated factors are considerably smaller than those presented by Boverket. Furthermore, the authors argue that clearer guidelines need to be implemented at an EU level for how national and local primary energy factors can be developed and calculated.