A significant portion of Sweden's current energy production is dedicated to heating homes and buildings. Simultaneously, we anticipate a substantial increase in electricity usage in the future. This places a greater demand on district heating companies, among others, to meet the rising demand intelligently. Previously, more production facilities have been built to address the growing demand for heat. In the forthcoming development, district heating is considered to play an increasingly crucial role in the evolution of the Swedish energy system. This occurs as society becomes increasingly electrified and electricity systems become more reliant on other energy systems through sector coupling, such as district heating. Integrating thermal energy storage into district heating systems can significantly enhance the energy system's flexibility. This report investigates the potential of integrating thermal energy storage into Halmstad's district heating system and the associated benefits. It examines both short-term and seasonal heat storage. The short-term storage aims to address the daily variations in district heating load, preventing the frequent activation of peak load facilities. Additionally, a seasonal storage system is considered to handle the most significant district heating load fluctuations. Integrating seasonal heat storage into the district heating system would enable power plants to operate at a constant load throughout the year. Suitable storage methods were identified, and economic calculations were performed. The results indicate that installing a 42 000 short-term storage or a larger 830 000 seasonal storage system would be most cost-effective. Halmstad possesses favorable conditions for integrating these heat storage systems. The short-term storage system is designed to handle the annual daily variations in Halmstad's district heating load. The seasonal heat storage system has the capacity to store all the excess cooling energy during the summer period for use during the winter when heating demand is highest. Furthermore, the seasonal heat storage system can replace 54% of the peak load facilities' energy throughout the year. The economic evaluations revealed an annual profit of SEK 12 million for the short-term storage system and SEK 25 million for the seasonal storage system. The payback periods were 3.2 years and 7.6 years for the short-term and seasonal storage systems. / Mycket av den producerande energin i Sverige idag går till att uppvärmning av bostäder och lokaler. Samtidigt som vi har en förväntad kraftigt ökad elanvändning i framtiden. Detta gör att det ställs högre krav på bland annat fjärrvärmebolagen för att möta den ökande efterfrågan på ett smart sätt. Tidigare så har det byggts ut fler produktionsanläggningar för att möta den ökande efterfrågan på värme. I den kommande utvecklingen så anses fjärrvärmen att spela en allt viktigare roll i utvecklingen av det svenska energisystemet. Detta sker när samhället elektrifieras i allt högre grad och elsystem blir mer beroende av andra energisystem genom sektorkoppling såsom fjärrvärmen. För att främja flexibiliteten i energisystemet så kan integrering av termiska energilagring inom fjärrvärmen ha en stor betydelse. Rapporten undersöker möjligheter med att integrera termisk energilagring för Halmstads fjärrvärmesystem och vilka nyttor det medför. Det undersöks både korttidslagring av värme och säsongsvärmelager, där korttidlagret ska klara de dygnsvariationerna i fjärrvärmelasten för att förhindra starter av spetsanläggningar, men även ett kottidslager som klarar de största variationerna i fjärrvärmelasten. Att integrera ett säsongsvärmelager i fjärrvärmesystemet ska göra att värmeverken kan drivas på konstant belastning under hela året. Lämpliga lagringsmetoder togs fram samt ekonomiska beräkningar och resultatet visar att det mest lönsamma är att installera ett korttidslager på 42 000 eller ett större säsongslager på 830 000 . Halmstads förutsättningar för att integrera dessa värmelager är goda. Korttidslagret har dimensionerats för att klara de dygnsvariationerna i fjärrvärmelasten i Halmstad över året. Säsongsvärmelagret har möjlighet att lagra all bortkyld effekt som kyls bort under sommarperioden, för att sedan använda energin under vintern när värmebehovet är som störst. Men även 54% av spetsanläggningarnas energi kan ersättas med säsongsvärmelagret över året. De ekonomiska resultaten resulterade i en årlig vint på 12 miljoner SEK för korttidslagret respektive 25 miljoner SEK för säsongslagret. Payoff-tiden var på 3,2 år för korttidslagret och 7,6 år för säsongslagret.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hh-53657 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Larsson, Edvin |
| Publisher | Högskolan i Halmstad |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0037 seconds