IVL Swedish Environmental Research Institute

Fjärrvärmesystem utgör en viktig del av Sveriges energisystem. Genom sektorkoppling i kraftvärmeverk och elbaserad värmeproduktion har fjärrvärmesektorn potential att bidra med flexibilitet som kan stödja balanseringen av elnätet. Behovet av balansering av elnätet ökar med ökad andel väderberoende elproduktion såsom vind- och solel. Detta projekt har syftat till att stärka fjärrvärmebranschens bidrag till elsystemets stödtjänster genom att fler blir aktiva på balansmarknaderna. Projektet har två övergripande mål. Det första är att analysera vilken roll och vilket värde fjärrvärmesystemen kan ha på framtida balansmarknader ur ett energisystemperspektiv, med hjälp av energisystemmodellering.

Det andra målet är att öka fjärrvärmebolagens möjligheter att delta aktivt på balansmarknaderna genom att förbättra kunskapen om tekniska, organisatoriska och marknadsmässiga förutsättningar. För detta ändamål har en kunskapssammanställning tagits fram baserad på tidigare studier, intervjuer och en workshop med fjärrvärmebolag. Kopplat till det andra målet har även en verktygsprototyp som kan stödja ett kostnadseffektivt deltagande på balansmarknaderna utvecklats och utvärderats. Resultaten från energisystemmodelleringen visar att fjärrvärmesystem, framför allt genom kraftvärmeverk och värmepumpar, kan bidra med en betydande andel stödtjänster till elsystemet på ett kostnadseffektivt sätt i framtida energisystem, särskilt i det sydligaste elprisområdet.

Samtidigt påverkas investeringar i ny fjärrvärmekapacitet endast i begränsad utsträckning av behovet av stödtjänster. Fjärrvärmens värde på balansmarknaderna uppstår därmed främst som ett tillskott från befintlig produktion snarare än som en drivkraft för nya investeringar. Kunskaps- och erfarenhetssammanställningen visar att deltagande på balansmarknaderna kan ge nya intäktsmöjligheter för fjärrvärmebolag, men att affären präglas av betydande osäkerheter, särskilt kopplat till framtida prisutveckling och ändrade marknadsförutsättningar. Tekniska faktorer såsom systemens flexibilitet är viktiga, men organisatoriska förutsättningar, exempelvis kompetens, arbetssätt och beslutsprocesser, är minst lika viktiga för att hantera ökad komplexitet och behovet av snabbare beslutsprocesser.

Den utvecklade verktygsprototypen möjliggör analys av hur förändrad elproduktion eller elanvändning påverkar den totala driftkostnaden i fjärrvärmesystemet. Genom jämförelser mellan alternativa driftplaner kan kostnaden för flexibilitet kvantifieras och hur olika produktionsresurser och lagringsmöjligheter påverkas kan analyseras. Resultaten visar även att kostnaden för förändrad drift varierar beroende på aktuellt driftläge, tillgängliga produktionsresurser och värmebehov. Arbetet visar dessutom att detaljerade systemanalyser kan ge ett mer systematiskt beslutsunderlag inför budgivning på balansmarknader jämfört med arbetssätt som i högre grad bygger på schabloner och manuella bedömningar.