Förluster från el blir till värme för bostäder

2021-04-23 06:00  

Värmen som bildas i stora transformatorer brukar i vanliga fall ventileras bort. Men i en ny nätstation i Stockholm ska spillvärmen tas tillvara och ledas ut på fjärrvärmenätet.

Redan i dag tar Stockholm Exergi, som äger det största fjärrvärmenätet i Stockholmsområdet, emot överskottsvärme från flera olika verksamheter. År 2019 kom 124 GWh från sådan spillvärme. Vanligast är att värmen kommer från datahallar, men även medicinsk industri och livsmedelsindustrin är med och bidrar.

Om ett par år ska spillvärme från en ny del av samhället tas tillvara och ledas ut på fjärrvärmenätet: Elnätet.

Eftersom Stockholm har ett stort och växande behov av el håller stamnätägaren Svenska kraftnät på att bygga en ny elförbindelse mellan norra och södra Stockholmsområdet. Jätteborrmaskinen Elektra, 240 meter lång, driver just nu tunnel för markkablar med 400 kilovolts spänning mellan Danderyd och Hammarby Sjöstad.

Spillvärmen kan värma cirka 2 200 lägenheter

När Elektra har nått fram till Hammarby Sjöstad ska elförbindelsen ansluta till en ny nätstation med två transformatorer om totalt 1 000 MW. Byggnaden håller på att uppföras just nu och till sommaren räknar Svenska kraftnät med att grunden ska vara klar.

En transformator har till uppgift att omvandla spänning. I det här fallet ska den högre spänningen transformeras ned till en lägre nivå så att elen kan gå vidare till regionnätsägarens nätstation och sedan ledas vidare ut till konsumenter.

Nätstationen i Hammarby Sjöstad. Foto: Svenska kraftnät

Men när transformatorn arbetar måste de aktiva elementen inuti kylas av olja. I normala fall leds den uppvärmda oljan ut till kylelement på utsidan där den kyls med hjälp av kalluft.

I det här fallet ska i stället spillvärmen ledas ut på Stockholm Exergis fjärrvärmenät. Det görs genom en värmeväxlare och en värmepump. Tack vare värmepumpen höjs temperaturen från transformatoroljans cirka 35 grader till 68 grader, som är minimum för fjärrvärmenätet.

Nätstationen beräknas kunna bidra med 8 000 MWh spillvärme per år till fjärrvärmenätet. Det motsvarar ett års uppvärmning av cirka 2 200 moderna lägenheter.

– Transformatorerna här har väldigt hög verkningsgrad, 99,8 procent, så man kan tycka att det inte skulle finnas så mycket överskottsenergi att ta vara på här, men eftersom transformatorerna är så stora blir det ändå ganska mycket energi att återvinna, säger Peter Berg, projektledare på Svenska kraftnät.

Kylelement på taket som säkerhetsåtgärd

Enligt Svenska kraftnät och Stockholm Exergi är det första gången som spillvärme från en nätstation används som fjärrvärme.

– Vi tror inte att det har gjorts tidigare. Men det är beprövad teknik eftersom förluster har tagits tillvara från andra verksamheter tidigare, säger Peter Berg.

Nätstationen håller på att byggas. Foto: Svenska kraftnät

Som en säkerhetsåtgärd kommer dock nätstationen att förses med ett traditionellt kylelement på taket.

– Om det skulle bli något fel på fjärrvärmenätet vill vi inte bli tvungna att stänga ner stationen, säger Peter Berg.

Exergi hoppas på fler nätstationer

Både Svenska kraftnät och Stockholm Exergi lyfter fram investeringen i värmeåtervinning som ett sätt att öka det cirkulära flödet av stadens resurser. Men båda parter räknar också med att satsningen ska vara ekonomiskt lönsam.

För Svenska kraftnät ger spillvärmen nu en intäkt. Och tack vare fjärrvärmeanslutningen behöver bara ett kylelement monteras på taket.

– Hade vi inte anslutit till fjärrvärmenätet hade vi behövt två kylenheter på taket. Just här bygger vi stadsnära och Stockholms stad har ljudkrav som gör att kylenheterna behöver ljuddämpning, vilket blir kostsamt. Det ökar incitamentet att ansluta till fjärrvärmesystemet, säger Peter Berg.

Peter Berg. Foto: Svenska kraftnät

Stockholm Exergi räknar i sin tur med att det blir en ekonomisk vinst att köpa spillvärme från nätstationen jämfört med att elda bränsle i sina kraftvärmeverk.

Förhoppningen hos Stockholm Exergi är att fler nätstationer ska kunna anslutas till fjärrvärmenätet.

– En sådan här anslutning görs bäst när man bygger nytt och nu bygger Svenska kraftnät mycket nytt eftersom kapaciteten in till Stockholm ska öka högst väsentligt. Det är ett jättebra sätt att få in elnätet i den cirkulära ekonomin. Det är väldigt onödigt att slänga bort värme i en stad där man har ett jättestort värmebehov, säger Erik Rylander på Stockholm Exergi.

Erik Rylander. Foto: Stockholm Exergi

Hittills har det dock varit ovanligt att stora nätstationer för stamnätet byggs mitt i staden. Och nätstationer som tillhör regionnät och lokalnät brukar vara betydligt mindre, med mindre värmeutveckling som följd.

Men när samhället elektrifieras allt mer kan det naturligtvis bli så att stora nätstationer blir vanligare även inne i städerna.

– Om värmeåtervinning ska bli aktuellt i fler nätstationer måste förutsättningarna vara de rätta. Man måste ha transformatorer och det måste finnas fjärrvärmenät i hyfsad anslutning, säger Peter Berg.

Nya nätstationen i Hammarby Sjöstad

Stationen heter formellt Skanstull. Den planeras att ta i drift 2023 och kommer att ha en effekt på upp till 1 000 MW.

I stationen ska två transformatorer och två shuntreaktorer installeras. Shuntreaktorernas uppgift är att stabilisera spänningen lokalt i elnätet genom att konsumera reaktiv effekt.

I stationen ska el med 400 kilovolts spänning från norra Stockholmsområdet transformeras ned till 220 kilovolt.

Kostnaden för stationen beräknas landa på drygt 600 miljoner kronor.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt