Resultatet är uppdelat i fallstudie, samt allmän rekommendation.
4.1 Fallstudie
Redovisningen av resultatet för fallstudien är uppdelad i två delar, där resultatet för värmeförlusterna redovisas i den första delen och resultatet för de ekonomiska beräkningarna i den andra delen.
Värmeförluster
I tabell 8 presenteras tjockleken hos isoleringen, förändringsfaktorn hos isoleringens värmekonduktivitet, F F , samt värmekonduktiviteten hos serierna efter avskrivningstiden, λ35.
Tabell 8: Tjocklek på isolering, förändringsfaktor för isoleringens värmekonduktivitet och värmekonduk-tivitet efter avskrivningstiden.
Som syns i tabell 8 så blir värmekonduktivitetens ökning med åren, F F , mindre vid tjockare isolering.
Detta beror på att gaserna som di˙underar måste passera fer cellväggar, och di˙usionen sker då lång-sammare. Detta innebär att desto tunnare isoleringen är, desto högre blir värmekonduktiviteten efter avskrivningstiden, år 35. För dubbelrör serie 2 och 3 är tjockleken på isoleringen stor nog för att an-sätta konstant värmekonduktivitet under avskrivningstiden. Djupet Z varierar med serierna eftersom diametern på ledningarna skiljer sig åt. Detta sammanfattas i tabell 9
Tabell 9: Djupet för ledningarna beroende på typ av ledning, samt serie.
Typ Z [m]
Enkelrör serie 1 0,825 Enkelrör serie 2 0,840 Enkelrör serie 3 0,858 Enkelrör serie 4 0,878 Dubbelrör serie 1 0,925 Dubbelrör serie 2 0,950 Dubbelrör serie 4 0,980
Med det varierade djupet, så varierar omgivningstemperaturerna, se fgur 12-13.
Figur 12: Omgivningstemperatur för enkelrör över ett år.
Figur 13: Omgivningstemperatur för dubbelrör över ett år.
För alla serier uppnås den lägsta omgivningstemperaturen i februari, samt den högsta i augusti. Enkelrör serie 1 uppnår lägst omgivningstemperaturer i februari men högst i augusti av de olika serierna, -1,05 respektive 17,0 ◦C. Dubbelrör serie 3 uppnår den högsta omgivningstemperatur i februari, men lägsta i augusti av de olika serierna, -0,60 respektive 16,6 ◦C. I fgur 14a-14b redovisas månadsvisa värmeför-luster år 0, samt värmeförvärmeför-lusternas utveckling under avskrivningstiden för enkelrör serie 1-3 med olika kombinationer på fram- och returledning.
(a) Månadsvisa värmeförluster år 0. (b) Årsvisa värmeförluster över avskrivningstiden.
Figur 14: Värmeförluster för enkelrör serie 1-3, med olika kombinationer på fram- och returledning.
Högst värmeförluster fås av enkelrör serie 1, där värmeförlusterna är 53,9 MWh/år efter avskrivningsti-den. Lägst värmeförluster har enkelrör serie 3 med 32,9 MWh/år efter avskrivningstiavskrivningsti-den. I fgur 15a-15b redovisas månadsvisa värmeförluster år 0, samt värmeförlusternas utveckling under avskrivningstiden för enkelrör serie 4 med olika kombinationer på fram- och returledning.
(a) Månadsvisa värmeförluster år 0. (b) Årsvisa värmeförluster över avskrivningstiden.
Figur 15: Värmeförluster för enkelrör serie 4, med olika kombinationer på fram- och returledning.
Högst värmeförluster fås från kombinationen enkelrör serie 4 på framledning med enkelrör serie 1 på returledning, med 35,6 MWh/år efter avskrivningstiden. Lägst har enkelrör serie 4 på både fram- och returledningen, med 27,0 MWh/år efter avskrivningstiden. I fgur 16a-16b redovisas månadsvisa värme-förluster år 0, samt värmevärme-förlusternas utveckling under avskrivningstiden för dubbelrör serie 1-3.
(b) Årsvisa värmeförluster över avskrivningstiden.
(a) Månadsvisa värmeförluster år 0.
Figur 16: Värmeförluster för dubbelrör serie 1-3.
Högst värmeförluster fås från dubbelrör serie 1, med 25,2 MWh/år efter avskrivningstiden. Lägst fås från dubbelrör serie 3 som ligger konstant på 15,0 MWh/år under avskrivningstiden. I Bilaga 7 presenteras maximala e˙ektförlusten år 0 samt år 35 för de olika ledningarna.
Ekonomi
Total investeringskostnad samt nuvärde för de olika fallen presenteras i tabell 10.
Tabell 10: Total investeringskostnad och nuvärde för de olika fallen.
Framledning Returledning
Investerings-kostnad [MSEK] Nuvärde [MSEK]
Enkelrör serie 1 Enkelrör serie 1 1,27 -1,38 Enkelrör serie 2 Enkelrör serie 1 1,36 -1,18 Enkelrör serie 2 Enkelrör serie 2 1,45 -1,08 Enkelrör serie 3 Enkelrör serie 1 1,45 -1,05 Enkelrör serie 3 Enkelrör serie 2 1,54 -0,951 Enkelrör serie 3 Enkelrör serie 3 1,64 -0,881 Enkelrör serie 4 Enkelrör serie 1 1,54 -0,948 Enkelrör serie 4 Enkelrör serie 2 1,64 -0,853 Enkelrör serie 4 Enkelrör serie 3 1,73 -0,785 Enkelrör serie 4 Enkelrör serie 4 1,82 -0,737
Dubbelrör serie 1 - 1,64 -0,694
Dubbelrör serie 2 - 1,91 -0,525
Dubbelrör serie 3 - 2,17 -0,421
Figur 17: Besparing (Bn) för enkelrör serie 1-3 med olika kombinationer, jämfört med enkelrör serie 1.
Figur 18: Besparing (Bn) för enkelrör serie 4 med olika kombinationer, jämfört med enkelrör serie 1.
Figur 19: Besparing (Bn) för dubbelrör serie 1-3 jämfört med enkelrör serie 1.
Då Bn är positiv för samtliga fall, indikerar det på att ingen serie leder till en förlust i jämförelse med enkelrör serie 1. Störst besparing fås med dubbelrör serie 1, med 311 kSEK, följt av dubbelrör serie 2 med 217 kSEK. Bland enkelrören ger kombinationen serie 4 på framledningen och serie 2 på returledningen störst besparing, med 157 kSEK, tätt följt av kombinationen enkelrör serie 3 på framledningen med serie 2 på returledningen som har en besparing på 154 kSEK. I fgur 20-22 redovisas värmekonduktivitetens påverkan på nuvärdet, där värmekonduktiviteten sätts konstant samt den beräknade konduktiviteten ökar med 10%.
Figur 21: Känslighetsanalys på värmekonduktivitetens inverkan på nuvärdet för enkelrör serie 4 med olika kombinationer på fram- och returledning, där 1 på x-axeln innebär en konstant värmekonduktivitet under avskrivningstiden, F F dagens antagna förändringsfaktor, och 10% en ökning på 10% av dagens antagna förändringsfaktor.
Figur 22: Känslighetsanalys på värmekonduktivitetens inverkan på nuvärdet för dubbelrör serie 1-3, där 1 på x-axeln innebär en konstant värmekonduktivitet under avskrivningstiden, F F dagens antagna förändringsfaktor, och 10% en ökning på 10% av dagens antagna förändringsfaktor.
Vid en konstant värmekonduktivitet sjunker nuvärdet med 16-8,8% för enkelrör serie 1, 2 och 3 med olika kombinationer på fram- och returledning. Motsvarande si˙ror för enkelrör serie 4 är 10-5,3% samt för dubbelrör serie 1-3 3,4-0,0%. För en 10% högre värmekonduktivitet är skillnaden mellan serierna inte lika stora, och nuvärdet ökar med 8,0-9,4%.
4.2 Allmän rekommendation
I Bilaga 8 redovisas investeringskostnad per meter ledning, med mu˙ inräknat i kostnaden, samt beräk-ningar av värmeförluster för samtliga dimensioner och serier, där e˙ekt- och värmeförluster sammanfat-tas. Besparingar för marginalkostnaderna 25, 50, 100 och 150 SEK/MWh, jämfört med enkelrör serie 1, redovisas i fgur 23-26.
Figur 23: Eventuella besparingar (Bn) vid marginalkostnaden 25 SEK/MWh, för dimensioner 25-200 till vänster och 250-700 till höger.
Figur 24: Eventuella besparingar (Bn) vid marginalkostnaden 50 SEK/MWh, för dimensioner 25-200 till höger och 250-700 till vänster.
Figur 26: Eventuella besparingar (Bn) vid marginalkostnaden 150 SEK/MWh, för dimensioner 25-200 till vänster och 250-700 till höger.
För marginalkostnaden 25 SEK/MWh, fgur 23, gör dubbelrör en besparing jämfört med enkelrör se-rie 1 upp till och med DN150, med variation på vilken sese-rie som gör störst besparing. Från och med dimension 200 görs ingen besparing vid marginalkostnaden 25 SEK/MWh. Även vid marginalkostna-den 50 SEK/MWh, fgur 24, så gör dubbelrör en besparing upp till och med DN150. Den potentiella besparingen visar sig även vara högre än den vid marginalkostnaden 25 SEK/MWh. När det gäller mar-ginalkostnaden 100 SEK/MWh så visar alla serier av enkel- och dubbelrör på en besparing jämfört med enkelrör serie 1, upp till och med DN150. Vid DN200 visar enkelrör serie 4 och dubbelrör serie 3 på en förlust jämfört med enkelrör serie 1, medan resterande serier visar på besparing. Därefter visar alla serier på en förlust. Det framgår också att den potentiella besparingen ökar vid en högre marginalkost-nad. Även vid marginalkostnaden 150 SEK/MWh gör dubbelrör en större besparing än enkelrör. Till och med DN200 rekommenderas användningen av dubbelrör, med variation på vilken serie som rekom-menderas. Vid DN250 visar enkelrör serie 2 på en liten besparing jämfört med enkelrör serie 1, därefter sker ingen besparing. I Bilaga 9 redovisas vilken serie som rekommenderas beroende på dimension och marginalkostnad.
Vid vilken marginalkostnad som en högre serie leder till en större besparing än den tidigare serien presenteras i fgur 27.
Ur fguren går att avläsa att enkelrör serie 2 är en bättre investering än enkelrör serie 1 vid marginal-kostnaden 50,0 SEK/MWh för dimensioner upp till DN150, detta eftersom dess linje befnner sig under marginalkostnaden 50,0 SEK/MWh. Därefter behöver marginalkostnaden vara högre än 50,0 SEK/MWh, och har sitt högsta värde vid DN500 på 304 SEK/MWh. Enkelrör serie 3 är en bättre investering än enkelrör serie 2 vid 52,3 SEK/MWh för DN25, men sjunker till 34,0 SEK/MWh vid DN40. Därefter når den sitt högsta värde vid DN500 på 591 SEK/MWh. För enkelrör serie 4 så behöver marginalkostnaden vara 78,1 SEK/MWh vid DN25 för att vara en bättre investering än enkelrör serie 3. Vid DN40 sjunker det till 37,7 SEK/MWh, för att sedan stiga och nå sitt högsta värde vid DN500 på 960 SEK/MWh.
Anledningen till det ojämna uppträdandet av grafen i de lägre dimensionerna är dels på grund av att skillnaden i investeringskostnaderna inte är särskilt stor i de lägre dimensionerna, samt att isolerings-tjockleken för en serie inte är konstant med dimensionerna. Detta innebär att för en viss dimension, kan skillnaden i isoleringstjocklek mellan två olika serier vara mindre än hos föregående dimension, men även skillnaden i investeringskostnad. Därav varierar rekommendationen med olika dimensioner, och med den varierar även den marginalkostnad vid vilken en serie är ett bättre investeringsalternativ än den föregående serien.
För dubbelrör serie 1 så räcker det med en negativ marginalkostnad upp till och med DN100 för att den ska vara en bättre investering än enkelrör serie 1. Detta innebär att dubbelrör serie 1 alltid är en bättre investering än enkelrör serie 1, så länge företaget betalar för att producera värme (har en positiv marginalkostnad). Vid DN32 når den sitt lägsta värde på -116 SEK/MWh, för att nå sitt högsta värde vid DN200 på 76,3 SEK/MWh. Samtliga dubbelrör har sitt högsta värde på marginalkostnaden vid DN200, där serie 2 ligger på 175 SEK/MWh och serie 3 på 372 SEK/MWh.