Fleksibel fjernvarme

Københavns Kommune og HOFOR har gennemført det EU-støttede Flexumers4Future-projekt for Net Zero Cities, der demonstrerer fleksibel fjernvarme på byniveau.

Projektet omfattede 150 bygninger, med i alt omkring én million kvadratmeter, hvor 22 store ejere og flere private boliger, (i projektet kaldet flexumers) lod deres bygninger fungere som termiske varmelagre. Det betyder, at varmeenergi kan lades op og afledes fra bygningsmassen efter behov via intelligent og online varmestyring. Dette giver HOFOR mulighed for at aktivere 6-8 MW fleksibilitet, som kan forskyde varmetilførslen og udjævne spidsbelastninger.

Illustration af en bygning, der lagrer varme uden for spidsbelastning og derfor har brug for mindre varme under spidsbelastning. Temperaturen og komforten er den samme.

Bygningen varmes op, når belastningen på varmesystemet er lav. Bygningen fungerer som varmelager og har brug for mindre fjernvarme, mens temperaturen og komforten er den samme.

Resultaterne viser, at fleksibel fjernvarme både kan optimere den daglige drift og styrke forsyningssikkerheden. Særligt i krisesituationer vil aftaler om afbrydelig forsyning med store eller strategisk placerede kunder give HOFOR mulighed for at foretage nødvendige prioriteringer. Erfaringerne bruges nu i den videre udvikling af fjernvarmesystemet.

Fleksibelt varmeforbrug flytter varmeforbruget væk fra spidsbelastninger og udnytter den CO₂-neutrale grundlast bedre.

Værdien af fleksibel varme

I Flexumers4Future-projektet har vi dokumenteret, at flexumers både kan skabe betydelige systemgevinster under normale driftsforhold og kan bruges som krisestyringsværktøj til prioritering af kritiske kunder, såsom hospitaler og plejehjem, ved en større udrulning af konceptet i København.

Analysearbejdet viser, at 200 MW tilgængelig flexumer-kapacitet, svarende til ca. 3.000 standard etageejendomme i København, kan give systembesparelser med en samlet nutidsværdi på mellem ca. 280-480 mio.kr. over 25 år.

Analysen har afdækket følgende potentiale og værdistrømme ved 200 MW aktivérbar fleksibilitet:

Forsyningssikkerhed:

Simuleringer af samtidige havarier og ekstrem kulde viser, at mængden af ikke-leveret fjernvarme kan reduceres markant ved at kunne reducere forbruget hos flexumers og derved bedre kunne fordele den til rådighed værende fjernvarme mere jævnt og retfærdigt samtidigt med, at kritiske kunder som sygehuse og plejehjem kan prioriteres.

Systemgevinster:

Udjævning af net- og kapacitetsflaskehalse, hvilket reducerer behovet for investeringer i netforstærkning.
Kapacitetsbesparelser gennem mindre behov for fossil spidslastkapacitet.
Reduktion af CO₂-udledning fra mindre drift af fossile spidslastkedler.
Elmarkedsgevinst via optimeret timing af elproduktion og -forbrug.

Værdianalysen estimerer ovenstående systemgevinster til ca. 17 mio. kr. om året. Det forventes ydermere at værdien af flexumers stiger, i takt med at fjernvarmesystemet elektrificeres og elpriserne bliver mere volatile.

Kontakt os for at modtage værdianalyserapporten

Fleksibel fjernvarme og flexumers er kraftigt inspireret af de digitale løsninger og produkter der allerede eksisterer til elkunderne i dag og er også en model for et mere effektivt fjernvarmesystem til gavn for alle kunderne i København og det samlede energisystem i fremtiden.

Kristan Honoré

Projektleder, HOFOR

"Fleksibel fjernvarme" omfatter set fra et systemperspektiv følgende elementer: anvendelse af eller installation af udstyr i varmecentralen hos kunden i forbindelse med såkaldte "flexumer-aftaler", der muliggør, at HOFOR efter aftale med kunden midlertidigt både kan begrænse eller øge kundens forbrug digitalt.

Erfaringer fra fleksible varmekunder

Brugerundersøgelser blandt projektdeltagere viser bred opbakning til grøn omstilling og tillid til HOFOR og Københavns Kommune. Mens professionelle bygningsejere især prioriterer beboerkomfort og grøn omstilling, fokuserer ikke-professionelle og private boliger særligt på energioptimering og økonomi.

Da mange brugere har begrænset forståelse for varmeanlæg og afregning, er der udarbejdet vejledningsmateriale, herunder en trin-for-trin guide og forklaring af varmeregningen, der skal fremme forståelse og effektiv drift i boligforeninger og private husholdninger.

Erfaringer set fra kundernes perspektiv:

Kunderne er generelt positive over for konceptet, men motiveres forskelligt – professionelle bygningsejere fokuserer på opretholdelse af beboerkomfort, drift og grøn omstilling, mens ikke-professionelle og private især motiveres af muligheden for energioptimering og økonomiske besparelser. Kommunikationen omkring løsninger skal derfor målrettes den enkelte kundetype.
Onboarding i løsninger eller projekter skal være simpel og optimalt kun involvere kontakt med en enkelt professionel aktør.
Deltagelsen har på tværs af kundetyper krævet minimal indsats og været gnidningsfri for de fleste
Kunderne ser projektdeltagelsen som en mulighed for at opkvalificere egne evner eller tilknyttet driftspersonale indenfor energivenlig drift og ønsker løbende kommunikation om både løsningen, projektets fremdrift og resultater
Trygheden hos kunderne kan styrkes gennem rådgivning og målrettet information i beslutningsprocessen, især hos ikke-professionelle kunder.

Kontakt os for at modtage slutbrugerrapporten

Slutbrugerne har generelt haft gode oplevelser med at deltage i projektet. Vi kan se, at det har været vigtigt for deltagerne, at projektdeltagelsen har været nem at gå til, krævet en minimal indsats og, selvfølgelig, at der ikke har været nogle negative effekter især på beboerkomforten. Den oplevede værdi har været lidt forskellig blandt bygningsejere: De professionelle deltagere har især fremhævet muligheden for at bidrage til en bedre udnyttelse af det regionale energisystem og den grønne omstilling generelt. Mens deltagere fra private boligforeninger i højere grad har oplevet værdiskabelse gennem deres kontakt til HOFOR, som har givet dem en bedre forståelse for deres lokale energisystem og evner til at optimere driften i deres bygning, og deraf forhåbentlig en økonomiske besparelse.

Lene Gjørtler Elkjær

Projektleder, Bygningsfornyelsen, Københavns Kommune

Juridiske rammer for fleksibel fjernvarme

Der er desuden udarbejdet en juridisk vurdering, som belyser de lovgivningsmæssige rammer og peger på, at gældende varmeforsyningslovgivning rummer muligheder for at indføre fleksibilitetsløsninger, men understreger også behovet for myndighedsafklaring hos Energistyrelsen samt tydelighed om ansvar, datasikkerhed og forretningsmodeller.

Centrale forudsætninger og forhold, der kræver afklaring, er fx:

At relevante energimyndigheder bekræfter fortolkningen om fleksibel fjernvarme og præciserer rammerne for fremtidig praksis.
Tydelig kommunikation af ansvar og leveringsvilkår samt klare aftaler med kunderne.
GDPR og datasikkerhed der udgør væsentlige udfordringer for datadeling og kræver tekniske og organisatoriske løsninger.

Kontakt os for at modtage den juridiske rapport

Der eksisterer ifølge konsulentens analyse allerede i dag tilstrækkeligt råderum indenfor den eksisterende varmelov til at forberede varmefleksibilitet, men en afklaring fra Energistyrelsen er vigtig for en egentlig implementering. Definitionen af grænsen mellem det fælles fjernvarmesystem og kundens egen varmecentral går ikke skarpt ved indgangen til bygningen. København har derfor mulighed for at påbegynde forberedelsen af varmefleksibilitet allerede nu, og gerne der hvor det giver størst værdi for hele byen.

Kirsten Dyhr-Mikkelsen

Projektleder, Klimaenheden, Københavns Kommune

Næste skridt i arbejdet med fleksibel fjernvarme

Københavns Kommune og HOFOR bygger videre på erfaringerne fra Flexumers4Future i et nyt Interreg-ÖKS støttet projekt, BMS4Flexumers sammen med Gladsaxe, Høje Tåstrup og Oslo Kommune, samt Oslo’s fjernvarmeselskab Hafslund Celsio og CenterDenmark.

Projektet har til formål at afprøve og udvikle intelligente fleksibilitetsløsninger i større bygninger med avancerede bygningsstyringssystemer (BMS), så bygningers varmestyring integreres direkte med fjernvarmesystemet.

Målene er at fremme udbredelsen af ikke-proprietære digitale værktøjer, skabe lavere driftsomkostninger, styrke energieffektiviteten og sikre, at de opnåede erfaringer kan anvendes og deles på tværs af by- og landegrænser.

Bygningers rolle i energisystemet

Energioptimering af bygninger er centralt for opfyldelse af klimamålene, da bygninger står for ca. 40 % af det globale energiforbrug. HOFOR vurderer, at over halvdelen af Københavns bygningsmasse er dårligt driftet med for høje returtemperaturer til fjernvarmenettet.

Dette understreger, at bygninger fremover skal indgå som integrerede dele af energisystemet og kunne udnytte fjernvarme ved lavere temperaturer.

Projektets test har vist, at intelligent online varmestyring med aktiv brug af vejrprognoser kan give bygningsejere op til 5 % energibesparelse, og at der er betydelige synergier med andre initiativer såsom understøttelse af elektrificering, lavtemperaturfjernvarme, forbedringer i varmekældre og øget brug af data, der samlet kan løfte energieffektiviteten markant.

Fremtidens fjernvarme og det større billede

Energisystemet er under omstrukturering med høje ambitioner for bæredygtighed, som blandt andet fremgår af Energistrategien under Københavns Kommunes klimastrategi.

Forbrugsfleksibilitet bliver stadig vigtigere, i takt med at fossile brændsler og biomasse udfases af varmeforsyningen, som i stigende grad baseres på sol- og vindenergi.

Omstillingen fra få store biomasse- og affaldsforbrændingsanlæg til decentrale varmepumper og store elkedler kræver lavere temperatur i fjernvarmen, energieffektive bygninger og varmefleksibilitet, hvis vi fortsat skal have fjernvarme til en rimelig pris og med høj forsyningssikkerhed.

Fleksibel fjernvarme skaber derfor synergier med øvrige tiltag og har potentiale til at styrke både klimaindsats og forsyningssikkerhed i Danmark og internationalt. Erfaringerne fra Flexumers4Future viser, at innovation tager tid, og at udviklingen bør indtænkes allerede nu.