Opti
Wolfgang Birk, professor i relgerteknik, och Arne Gylling, projektledare CDT, ska optimera fjärrnät för värme och kyla. Foto: Linda Alfredsson Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Forskare ska optimera fjärrvärmesystem

Publicerad: 10 juni 2015

Luleå tekniska universitet är koordinator för EU-projektet OPTi vars mål är att skapa en mer hållbar arkitektur för fjärrvärme- och fjärrkylasystem. – Det finns inbyggda begränsningar och en tröghet i systemen som vi vill förändra, säger Wolfgang Birk, professor i reglerteknik.

Förenklat går projektet ut på att optimera system för fjärrvärme och fjärrkyla. Dels ska optimering ske på nätnivå, det vill säga rören i marken, och dels på konsumentnivå, det vill säga i husen. Två pilottester ska göras, en för fjärrkyla på Mallorca, och en för fjärrvärme i Luleå tillsammans med Luleå energi.  

– Det handlar framför allt om att hitta metoder och verktyg för att omfördela energiåtgången, säger Arne Gylling, projektledare vid Centrum för distansöverbryggande teknik, CDT.

– Dessutom ska vi skapa hållbar affärsnytta för berörda företag och få nöjda slutkonsumenter.

Omfördelad energiförbrukning

Vanligtvis finns en huvudsaklig energikälla kopplad till ett fjärrvärmenät, för Luleå energi är det restvärme från SSAB. Men det finns tillfällen då den energikällan inte räcker till. Föreställ dig till exempel en kall februarimorgon då fjärrvärmekonsumenter förväntar sig såväl en varm inomhusmiljö som att kunna ta en varm dusch innan avfärd till jobbet. För att kompensera stora energiuttag kan energibolaget behöva slå på reservkraft, inte sällan energi från fossila bränslen som är både dyrare och sämre för miljön. Just de här topparna av energiförbrukning är det som ligger i projektets fokus.

– Ett fjärrvärmesystem är storskaligt och komplext och därför svårt att optimera och styra. Det finns inbyggda begränsningar och en tröghet i systemet som vi måste ta hänsyn till samt använda i styrningen, säger Wolfgang Birk, professor i reglerteknik.

– Det gäller att kunna prediktera laster och att leverera rätt mängd energi på rätt plats vid rätt tidpunkt och därigenom minska toppar och dalar. I slutänden ska det leda till att vi omfördelar energiförbrukningen utan att användarnas upplevelse försämras.

Skapar autonoma system

För att kunna hitta de metoder och verktyg som behövs för att omfördela energiåtgången, ska forskarna tillsammans med de deltagande företagen utveckla en simuleringsplattform för fjärrvärmesystemet som kan köras parallellt med det verkliga. I simuleringsplattformen används verkliga data som levererats från sensorer ute i fjärrvärmenätet, till exempel information om tryck och vattentemperatur. Därtill läggs faktorer som konsumenternas energibehov, utetemperatur och väder i form av sol och vind. Med hjälp av dessa mätvärden kan metoderna sedan söka optimala lösningar med hjälp av modellen av verkligheten.  Bland annat ska möjligheten att använda passiva termiska lager undersökas.

– Vi ska göra sådana tekniska system autonoma – det är i princip intelligenta datorprogram som ska styra systemen och därmed göra jobbet. Det är en stor utmaning, säger Wolfgang Birk.

OPTi-projektet är ett EU Horizon 2020-projekt och har en budget på 20 miljoner kronor under drygt två och ett halvt år. Övriga projektpartners är Athens University of Economics and Business, Grekland, IBM India, Sampol Ingenieria Y Obras, Spanien, TWT GMBH Science and Innovation, Tyskland, Rheinisch-Westfaekische Technische Hochschule Aachen (RTHA), Tyskland, och Optimation AB och Luleå energi, Sverige.

Kontakt

Arne Gylling

Arne Gylling,

Organisation: CDT, Institutionen för system- och rymdteknik
Wolfgang Birk

Wolfgang Birk, Professor

Telefon: 0920-491965
Organisation: Reglerteknik, Signaler och system, Institutionen för system- och rymdteknik

Taggar