Optimerad energianvändning i gemensam hub

Nya möjligheter för energilagring

I takt med ökade miljökrav och teknisk utveckling finns det i dag ett större utbud av olika förnybara energikällor och nya möjligheter till energilagring. Kan en bostadsrättsförening bilda en egen energihub och därmed bli självförsörjande? Det har Daniel Månsson vid KTH undersökt i denna studie. En energihub definieras här som en samling system som är sammansatta med syftet att överföra och omvandla energi under kraven från de valda tjänsterna och systembegränsningarna.

I projektet har Daniel Månsson utgått från en mindre bostadsrättsförening utanför Hudiksvall som är under uppbyggnad och som har ett stort hållbarhetsfokus. I bostadsrättsföreningen ingår tre byggnader och de kommer att ha solceller, ett stationärt batterilager, bergvärme med värmepumpar, värmelager och eventuellt även solfångare. Flera av de boende beräknas också ha elbilar. Husen kommer att utformas enligt modern byggstandard för att minimera värmeförluster och även ha modern styrning som övervakar energisystemen.

I studien har Daniel Månsson undersökt hur denna bostadsrättsförening kan bli självförsörjande på el och värme genom att dimensionera och optimalt koordinera användningen av solceller, elbilar, energilager, värmepumpar och därmed minska sitt beroende av yttre faktorer och marknadens fluktuationer. De olika delarna systemen bildar i detta fall bostadsrättsföreningens energihub.

Positiva resultat men utmaningar finns

Dimensioneringen av systemen i energihubben har genomförts genom modellering i GAMS (General Algebraic Modeling System), vilket är ett vanligt verktyg för att lösa optimeringsproblem inom bland annat finans, kemi och elkraftnät. Modelleringen har gått ut på att testa olika situationer och målet har varit en hög grad av självförsörjande. För majoriteten av fallen som studerades hittades optimala dimensioneringar som skulle kunna realiseras. Resultatet visar därmed att det är möjligt för bostadsrättsföreningen att till en viss grad bli självförsörjande på energi. I projektet kunde man också se att med de uppställda styrbesluten går det enkelt att överföra resultaten till liknande energihubbar och användare, men för det krävs detaljerade prognoser.

Trots dessa positiva resultat, pekar forskaren på flera utmaningar. Det kan exempelvis handla om att den enskilda bostadsrättsföreningen måste ha ekonomiska förutsättningar att bygga upp ett optimeringssystem. Det finns också frågetecken kring hur bra en "optimalt" dimensionerad energihub kan bli. Det framkommer också frågeställningar om riskerna för hur kostnaden för el och fjärrvärme kan förändras om ett stort antal användare plötsligt kopplar bort sig. Det finns tydliga vinster för bostadsrättsföreningen att satsa på att optimera energin, men det krävs att tekniska och ekonomiska villkor uppfylls för att en sådan satsning ska bli riktigt bra.

Du kan läsa mer om projektet i slutrapporten.

Text: Ann-Sofie Borglund