Hvordan vil morgendagens byer bli varmet opp og avkjølt?

Byområder står i en sentral posisjon for å dempe klimaendringene. I Europa bruker bygninger nesten halvparten av det totale energiforbruket og forårsaker rundt 40 prosent av karbonutslippene. Et raskt og stort skritt mot utslippsfri oppvarming av bygninger krever innovative måter å bruke eksisterende teknologi. Et eksempel på dette er fjernvarme. Dette er spesielt populært i Norden, da det kan brukes overskuddsvarme fra for eksempel kloakken, datasentre eller forbrenning av restavfall til å varme opp bygninger.

moving

Vi vil alle at hjemmene våre skal være både varme om vinteren og komfortable på sommeren. Dersom vi vil dempe klimaendringene, må vi imidlertid tenke på hvordan vi varmer opp og kjøler hjemmet, og andre bygninger. Å redusere klimaendringene krever også sterkere kobling mellom de forskjellige energisektorene, som bygninger, transport og industri, for å hjelpe dem redusere karbonutslipp. For eksempel gir fangst av overskuddsvarme fra industri og datasentre store muligheter for å spare energi og samtidig kutte utslipp.

Ufordringer med romoppvarming i Europa

I Europa er naturgass den primære energikilden for oppvarming av boliger i byene. Vanligvis avhenger det av et kollektivt fyrrom som sprer varmen til leiligheter. Fordelen med naturgass er at den er billig og enkel å lagre. Men som andre fossile energikilder er det imidlertid ikke veldig miljøvennlig. I tillegg er de bygningsspesifikke systemene vanligvis ikke skalert for ekstremt lave temperaturer. Derfor blir hver leilighet supplert med direkte elektrisk oppvarming, noe som gir en større belastning på elsystemet.

Et sentralisert varmesystem løser problemet med svingninger i strømforbruket. Fordelen med fjernvarme er at den ikke er avhengig av en enkelt varmekilde. Dermed kan man koble fjernvarmenettet til mer klimavennlige varmekilder.

Bygninger som eies av forbrukere, selskaper og lokalsamfunn kan også bli varmeprodusenter i et fjernvarmenettverk. I teorien kan enhver bygning som produserer spillvarme med ren energi bli en selger av fjernvarme. Et eksempel på det er datasentre som produserer mye varme. Overskuddsvarmen fra disse kan brukes i det lokale fjernvarmenettet og bidra til oppvarming av boliger og andre bygg i byene. I Fortum jobber vi allerede med dette. Fortum Oslo varme samarbeider med Digiplex om å utnytte overskuddsvarme fra datasenteret deres på Ulven i Oslo. Varmen herfra kan brukes til å varme opp 5000 boliger i Oslo. Ved å koble blant annet datasentre til fjernvarmenettet kan man altså gjenbruke varmen som ellers ville gått til spille.

 

Vil du vite mer?

Fjernvarme – fremtidens løsning

Fjernvarme ble oppfunnet i Norden, og er en unik og effektiv måte å varme opp urbane bygninger. Fra innbyggernes perspektiv er fjernvarme en praktisk tjeneste: de trenger ikke å bekymre seg for investeringer, vedlikehold eller om det er nok varme - selv i kalde temperaturer. 

Et fjernvarmenett er i stand til å overføre varme til bygninger fra nesten hvilken som helst varmekilde. Selv om en betydelig andel fjernvarme i Europa fremdeles produseres med naturgass og kull, kan flere utslippsfrie eller karbon-nøytrale kilder brukes til å overføre varme til fjernvarmenettet. Disse kildene utgjør en stadig økende andel av produksjonen. De mest betydningsfulle endringene innen fjernvarme inkluderer overgangen til en distribuert, fornybar og strømbasert produksjon, kraftvarmeproduksjon av elektrisitet og varme som en midlertidig løsning, og utvinning av spillvarme fra industri.

Europeiske eneboliger varmes primært opp ved hjelp av en olje- eller naturgassfyrt kjele eller elektrisitet, dvs. radiatorer og varmepumper. Å installere varmepumper for et helt nabolag eller en by, i stedet for å ta i bruk bygningsspesifikke pumper, kan betjene flere brukere gjennom et fjernvarmenett som vil lede varmen dit den trengs mest.

Ved å raskt redusere utslipp og tilhørende kostnader, vil fjernvarme være enda mer konkurransedyktig for kundene. For individuelle bygninger vil det være det mest pålitelige når det gjelder levering. For samfunnet vil det være den mest bærekraftige måten å varme opp urbane områder.

Gjenvinning av spillvarme – hvordan?

Fjernvarme er en genial løsning for å varme opp rom, fordi den ikke er avhengig av en enkelt varmekilde, og krever heller ikke forbrenning. Overskuddsvarme produsert i industrielle prosesser, datasentre og på renseanlegg, kan fanges opp og brukes som utslippsfri oppvarming av bygninger. I avanserte systemer gjenvinnes overskuddsvarme ved hjelp av varmepumper og injiseres inn i fjernvarmenettet.

Gjenvinning og overføring av spillvarme til bygninger gjennom et distriktsnettverk er en del av løsningen for å dempe klimaendringer og begynne den europeiske energiovergangen. Ved å bruke gjenvunnet overskuddsvarme blir det mindre behov for andre energikilder som naturgass og kull. I stedet kan varmepumper som bruker elektrisitet effektivt brukes til å overføre varme.

Én kontorbygning er en liten varmekilde, men når vi begynner å tenke på operasjoner som krever store mengder strøm, blir antallet mulige varmekilder enormt. For eksempel er datasentre ideelle varmekilder da de bruker mye strøm og produserer enorm mengde varme i prosessen. De kan selge spillvarmen til et fjernvarmenett og i tillegg redusere driftskostnadene. Kun fjernvarmenettet er i stand til å resirkulere og omfordele store mengder termisk energi som ellers ville vært bortkastet.

hvor kan fjernvarme adopteres?

Det har blitt antydet at fjernvarmenett vil spille en betydelig rolle for å nå EUs mål om sikker, ren og effektiv energi. Fjernvarme er imidlertid ennå ikke et levedyktig alternativ for områder med lav befolkningstetthet. For at infrastrukturen skal være effektiv, krever den en høy tetthet av varmekrevende bygninger som er koblet til nettverket.

Heldigvis bor omtrent 40% av den europeiske befolkningen i byer der denne satsingen må finne sted. Etter hvert som ulike sektorer av industri og energi kobles sammen i urbane områder for å minimere bortkastet energi, kan bygninger i landlige områder i økende grad varmes opp med ren, fornybar elektrisitet uten for stor belastning på nettet, eller for eksempel med hydrogen i stedet for naturlig gass.

Energieffektiv kjøling av bygninger

Elektriske klimaanlegg har blitt mer utbredt i Europa de siste tiårene. Imidlertid krever de betydelige mengder energi, og legger en ekstra belastning på elsystemet. Individuelle luftkjøleenheter er ikke den beste løsningen i urbane områder fordi i tillegg til alt eksisterende strømforbruk, må den elektriske nettkapasiteten forbedres betraktelig for å imøtekomme kravene til denne typen utstyr.

Selv vanlige vannkjølende enheter bruker ofte betydelige mengder elektrisitet til å kjøle vann. En god løsning for kjøling er derfor å bruke fornybar elektrisitet, fordi det er et økologisk og utslippsfritt alternativ.

Fjernkjøling er den beste måten å forbedre komforten i sommervarmen. Det er en pålitelig måte å redusere varme og fuktighet fra bygninger i urbane områder. 

Gjennom et fjernkjølingsnettverk trekkes det energi fra de oppvarmede bygningene til et fjernkjølevann. Energien i nettverket kan deretter enten gjenvinnes for å bringe varme til bygningene og vann i springen om vinteren, eller bli avkjølt med for eksempel miljøvennlig sjøvann om sommeren. Fjernkjøling genererer 97% mindre karbonutslipp enn kjøling som produseres med tradisjonelle vannkjølingsenheter.

Fortum og den finske byen Espoo har forpliktet seg til karbonnøytral fjernvarme i fjernvarmenettet som opererer i regionene Espoo, Kauniainen og Kirkkonummi i løpet av 2020-årene. Et mellommål er å fase ut kull i 2025. Prosjektet heter Espoo Clean Heat.

Den nye generasjonen fjernvarme er basert på å erstatte fossilt brensel med smarte og fleksible løsninger som optimaliserer varmeforbruket til bygninger. Det er effektivt drevet av kunstig intelligens og tar i bruk flere rene varmekilder.

 

Earth globe

En renere verden

Artikler om fenomener og temaer som er viktige for verdens fremtid ut fra et energi og klimaendring-perspektiv.