Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Fossilfri Fjärrvärme: Möjligheter till konvertering av fossila spetslastpannor hos Falu Energi och Vatten
Dalarna University, School of Technology and Business Studies, Energy Technology.
Dalarna University, School of Technology and Business Studies, Energy Technology.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

After the Paris climate agreement, the requirements were raised on the district heating sector in Sweden to eliminate the fossil fuels from the production. This concerns mainly the peak load production during cold season when the fossil boilers are needed the most. To get rid of the peak load production of fossil fuels, it is necessary to find an alternative way of producing the heat that still fulfill the requirements on the boilers. You often need to have a flexible load control and a quick startup of the boiler. It is possible to convert a fossil boiler to be able to use bio oil or bio diesel, more or less keeping the same properties of the boiler. The requirements on the system in such a conversion is dependent on the fuel and its properties. In this study the definition of fossil free district heating refers to only the fuel used for production.

"Falu Energi och Vatten" (FEV) is a district heating company in a town called Falun in Sweden. They use approximately 3 % fossil fuel (liquefied petroleum gas and heating oil 1) of the energy used for district heat production and have the ambition to be fossil free. The district heating grid in Falun has been studied to examine the economic consequences of a conversion of fossil boiler for peak load production. The technical requirements that leads to economic consequences have also been studied.

By studying literature and contacting some technology providers, fuel providers and other heat producers the costs that will be affected by the conversion has been obtained. Three different fuel choices in a boiler conversion have been studied; MFA, RME and HVO. To evaluate the economic consequences, a Life cycle cost analysis (LCC) has been used. Apart from the three different choices of fuel, an LCC has also been calculated for a scenario where you keep using fossil fuels. A sensitive analysis has also been made where different energy demands, prices for energy and the cost of capital have been studied.

The results show that all the different choices of bio fuels studied for a conversion is more expensive than keep on using the fossil fuels for FEV. MFA has the lowest LCC, but the largest investment. The price for HVO and the taxes when used for heating makes it substantially more expensive than the other fuels. The sensitive analysis shows that the price of energy and energy demand in the future is crucial for the economic consequences. These must change substantially if the investments are to be considered profitable during the calculation period of 10 years. MFA has a lower LCC the greater the energy demand is for FEV in the future. RME has a lower LCC the lesser the energy demand is.

It has emerged that the necessary measures and costs for a conversion of boilers differs a lot depending on local pre-conditions of the boilers and the storage of fuels. The calculations are based on several assumptions making the results uncertain and should be handled with caution.

The results are also specific to the conditions of FEV which should be considered before the results can be applied under other circumstances.

Abstract [sv]

Klimatavtalen i Paris 2015 gav upphov till högre krav i fjärrvärmebranschen i Sverige för att bli av med den fossila användningen av bränsle, vilket främst påverkar spetslastproduktionen under kallare perioder då de fossila pannorna används mest. För att kunna bli fossilfri är det nödvändigt att hitta alternativa sätt att producera värme som kan uppfylla samma funktion som de fossila pannorna. För att behålla flexibiliteten i lastreglering och en snabb uppstart är det möjligt att konvertera de befintliga pannorna till att elda med bioolja/biodiesel. Beroende på valet av bränsle och dess egenskaper kan de ställa olika krav på systemet. I denna studie avses fossilfri fjärrvärme endast bränslet som används till förbränning för värmeproduktion.

Falu Energi och Vatten (FEV) använder cirka 3 % fossilt bränsle (gasol och eldningsolja 1) av sin totala användning av bränsle för fjärrvärme och har ambitioner att bli helt fossilfria i sin produktion. FEV:s fjärrvärmenät har studerats i syfte att ta reda på ekonomiska konsekvenser av en konvertering av fossila spetslastpannor till bioolja eller biodiesel. Tekniska konsekvenser som ger upphov till kostnader vid och efter en konvertering har också studerats.

Genom att studera tidigare litteratur, kontakt med några teknikleverantörer, värmeproducenter och bränsleleverantörer har kostnader som bedöms påverkas vid en konvertering tagits fram. Tre olika bränsleval vid konvertering har studerats; MFA, RME och HVO. För att undersöka ekonomiska konsekvenser av konverteringarna har Livscykelkostnaden (LCC) beräknats enligt nuvärdesmetoden. Dessa har sedan jämförts med en LCC för en fortsatt användning av fossila bränslen. En känslighetsanalys har gjorts där ett ändrat energibehov, energipris och kalkylränta studerats.

Resultaten visar att alla tre konverteringar till biobränslen blir dyrare än att fortsätta använda de fossila. MFA får enligt kalkylen den lägsta LCC, men har också den största investeringen. HVO blir betydligt dyrare än de övriga alternativen på grund av högt pris för bränslet och höga punktskatter vid värmeproduktion. Känslighetsanalysen visar att energipriset och energibehovet i framtiden är helt avgörande för de ekonomiska konsekvenserna. Dessa måste förändras väsentligt om LCC ska bedömas lönsam under kalkylperioden 10 år. MFA får en lägre LCC ju högre energibehov som krävs i framtiden och LCC för RME blir lägre ju lägre energibehovet blir.

Det har framkommit under studien att åtgärder, investeringar och kostnader skiljer sig mycket mellan olika förutsättningar för både pannor och lagring av bränslen vid en konvertering. Dessutom bygger flera delar av kalkylen på antaganden. Detta gör att resultaten bör hanteras med försiktighet. Resultaten är också specifika för förutsättningar hos FEV vilket bör beaktas innan resultaten kan appliceras under andra förutsättningar.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
Keywords [sv]
Fossilfri fjärrvärme, konvertering, spetslastproduktion, bioolja, MFA, RME, HVO.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:du-27988OAI: oai:DiVA.org:du-27988DiVA, id: diva2:1223222
Available from: 2018-06-25 Created: 2018-06-25

Open Access in DiVA

fulltext(820 kB)33 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 820 kBChecksum SHA-512
2a216b2322731d1c9d372bf2c016459b270e2191d4fbdd592fa322e4dc2cd957be154aefab300679427aabff1a20b9be3bad9af305eb72f3fc1d48df3acb601c
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 33 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 51 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf