Side-alternativer

Fjernvarme

av Kari Sørnes — 10.Sep.2010 - 15:31

Fjernvarme tar i bruk fornybare energikilder, reduserer strømforbruket og sparer dermed klimaet. Som et ledd i løsningen på klimautfordringene har norske myndigheter derfor lagt opp til storstilt utbygging av fjernvarme. Målet er at produksjonen skal nå 10 TWh årlig og at samtlige byer i landet skal ha fjernvarme innen 2020 (Fjernvarme, 2010).

Hva er fjernvarme?

Fjernvarme innebærer at varmt vann til romoppvarming og tappevann føres gjennom et sentralvarmeanlegg som forsyner flere bygg med energi. Anlegget er energifleksibelt, det kan altså benytte mange ulike energikilder til å varme opp vannet. Eksempler er spillvarme fra industri, avfallsforbrenning, varmepumper, gass, bioenergi og sol- og jordvarme. Dermed kan fjernvarmeanlegget utnytte energikilder som ellers ville gått tapt. Dette gjelder nær 80 prosent av all energi som distribueres i norske fjernvarmesystemer (Fjernvarme 1, 2010).

Hvordan overføres varmen til forbrukeren?

Varmtvannet som produseres i fjernvarmeanlegget, sirkulerer mellom varmesentralene og forbrukerne i nedgravde, isolerte stålrør (Fjernvarme 1, 2010). Vannet distribueres gjennom to parallelle rør hvor det ene transporterer varmt vann ut til kunden, mens det andre returnerer vannet som kommer avkjølt tilbake fra kunden. Det avkjølte vannet går tilbake til energisentralen for oppvarming og sendes deretter ut igjen.

For å kunne benytte seg av fjernvarme, må man ha et vannbårent varmesystem installert i bygningen. To hovedtyper av systemer brukes for å overføre varme fra fjernvarmenettet til varmesystemet i bygningene som er tilkoblet: indirekte og direkte systemer. Med direkte systemer menes fjernvarmeanlegg hvor det samme vannet sirkulerer fra varmesentralen gjennom fjernvarmenettet og ut i kundenes interne varmesystem. Slike systemer er stort sett aktuelle i nett med begrenset utstrekning, og hvor det er relativt små høydeforskjeller i nettet (SMK, 2003).

Med indirekte systemer menes fjernvarmeanlegg der varmesentralen og rørnett på den ene siden skilles fra kundenes interne varmeanlegg på den andre. Kundens varmeanlegg består av et eget vannrørsystem som får overført varme fra fjernvarmesystemet ved bruk av varmevekslere installert i kundens bygning. Større fjernvarmeanlegg legges alltid ut som indirekte systemer, som er de mest vanlige i dag. Siden varmeveksleren skiller vannet som sirkulerer i fjernvarmesystemet fra det vannet som sirkulerer i kundens varmesystem, forhindrer man eventuelle lekkasjer.

Kunden styrer selv varmen med termostater, og forbruket registreres med en energimåler hos den enkelte kunde. I enkelte tilfeller benyttes vannmengdemåling, men stort sett måles og registreres varmeforbruket på samme måte som elektrisitetsforbruket, det vil si i antall kilowattimer (kWh).

Fjernvarmeanlegg leverer som regel varme ved forholdsvis høye temperaturer. Varmen kan derfor benyttes både i radiatorsystemer og i systemer med vannbåren gulvvarme, samt til produksjon av varmtvann. Vannet som leveres, holder mellom 70 og 120 grader, avhengig av årstid og teknologi (Fjernvarme 1, 2010). Varmetapet i det norske fjernvarmenettet er på ca 10 prosent.

I grøftene som graves for å legge fjernvarmerør, legges det gjerne samtidig ned annen infrastruktur som el-kabler, telekabler og eventuelt vann- og avløpsrør (Energifakta, 2010).

Produksjon av fjernvarme

Fordi fjernvarme er energifleksibelt og utnytter mange ulike energikilder, kan fjernvarmeanlegg lett bytte til den energikilden som til enhver tid er billigst og lettest tilgjengelig.

Fjernvarmeproduksjon er innrettet i grunnlast og topplast, for å hindre overdimensjonering av varmeverket. Grunnlasten står for rundt 80 prosent av produksjonen og er stabil gjennom året. Til denne delen av produksjonen brukes hovedsaklig avfall, noe som blir mer og mer vanlig etter forbudet mot avfallsdeponering i 2009. Avfall må heretter enten brennes eller materialgjenvinnes, og spillvarme fra brenning av avfall er en rimelig ressurs for fjernvarmeproduksjonen. Topplasten er derimot ment å brukes når etterspørselen etter varme plutselig blir høy. Dette kan skje på særlig kalde dager om vinteren eller ved feil i grunnlastproduksjonen. Det er derfor viktig at kjelene som brukes til topplastproduksjon kan skrus på og gi høy varmeproduksjon i løpet av kort tid. I tillegg må de kunne stå lenge uten å bli brukt. I dag brukes stort sett fossil energi som olje og gass til topplastproduksjon.

Er fjernvarme utslippsfritt?

Selv om fjernvarme går for å være klimavennlig, kommer man ikke bort fra at den står for store klimagassutslipp. Fjernvarmebransjen slipper årlig ut rundt 100.000 tonn CO2-ekvivalenter (Klif). Disse klimagassene kommer fra forbrenningen av de ulike energikildene. Fjernvarme regnes likevel som bra for miljøet siden den er basert på energikilder som ellers ikke ville blitt brukt. Søppelbrenning vil foregå uavhengig av om varmen blir benyttet

eller ikke. Når det gjelder forbrenning av biobrensel, anses dette som en energinøytral prosess siden utslippene fra den tilsvarer det som plantene biobrenselet er laget av, slipper ut gjennom sitt livsløp.

Utslippene fra fjernvarme er allikevel mye høyere enn de behøver å være. I dag brukes for eksempel fossil energi som olje og gass til topplast. Denne bruken av fossile energikilder er stort sett regulert gjennom kvotemarkedet for klimagasser. En forventet innstramming og prisøkning på kvoter i det europeiske kvotemarkedet fra 2012 har imidlertid ført til en fortgang i uttesting av fornybare energibærere, også i produksjon av topplast innen fjernvarme. Både bioolje og trepulver, som består av knuste pellets, har vist lovende resultater.

Figuren til høyre viser andeler av de ulike energikildene som ble brukt til fjernvarmeproduksjon i Norge i 2008. Som figuren viser, foregikk om lag 16 prosent av produksjonen i elektrokjeler, mens andelen for oljekjeler var rundt 4 prosent. Gass utgjorde nærmere 7 prosent. Det bør være et mål å få ned disse andelene til et minimum.

Bruk av fjernvarme i Norge i dag

Fra begynnelsen av 1980-tallet har det vært jevn vekst i fjernvarmeutbyggingen. De siste årene har veksten økt, og fra en årsproduksjon på 1 TWh i 1996 var produksjonen av fjernvarme vel 3 TWh i 2008 (Fjernvarme, 2010). Figur til høyre viser økningen og forbruket i ulike forbrukergrupper

mellom 1991 og 2008. Forbruket av fjernvarme innenfor tjenesteytende næringer utgjorde om lag 65 prosent av det totale forbruket i 2008, mens husholdningenes forbruk utgjorde nesten 25 prosent. Industrien stod for 10 prosent av forbruket (SSB, 2010).

Fjernvarme er forholdsvis lite utbredt i Norge i forhold til land som Sverige og Danmark, men blant annet i Oslo og Trondheim er fjernvarme en mulig oppvarmingsløsning. I Trondheim dekker fjernvarmeanleggene et årlig energibehov på inntil 400 millioner kWh (400 GWh), om trent 25 prosent av det totale oppvarmingsbehovet. Nesten halvparten dekkes med energigjenvinning fra avfallsforbrenning. Fjernvarmenettet består av om lag 90 km fjernvarmerør som dekker store deler av de tettbygde områdene i Trondheim (TEV, 2010).

I Oslo distribuerer Hafslund Fjernvarme det meste av fjernvarmen. Ifølge selskapet fører fjernvarmevirksomheten i Oslo til en årlig reduksjon i oljeforbruket på cirka 50 millioner liter per år. I tillegg til at det reduserer klimagassutslippene, er fjernvarme dermed et viktig bidrag til å redusere luftforurensningen i byen. For eksempel reduseres utslippene av NOx, en av de viktigste forurensingskomponentene i sentrum, med en mengde som tilsvarer utslipp fra cirka 60.000 biler som hver kjører 15.000 km (Hafslund, 2010).

I Oslo kommer ca 60 prosent av fjernvarmeproduksjonen fra avfallsforbrenning og biobrenselanlegg, samt varmepumper som henter ut varme fra kloakk. Dette er ressurser som ellers ville blitt sett på som avfall. Hafslunds mål er at 95 prosent av fjernvarmeproduksjonen i Oslo skal baseres på fornybare energikilder (Hafslund, 2010).