Västerås får underjordisk värme

Så här ser bergrummen ut utan vatten. Mycket arbete återstår. Foto: Pia Nordlander, Mälarenergi.

Råkar du ha ett gammalt bergrum som inte används? Gör som Mälarenergi i Västerås och använd det till att lagra 95-gra-digt vatten och pumpa ut till fjärrvärmenätet när effektbehov uppstår. De har hela tre stycken bergrum och avser att fylla dem med 300 000 kubikmeter vatten och lagra 13 gigawattimmar.

AV: JÖRGEN STÄDJE

Mälarenergis styrelse har bestämt sig. Senast 2035 ska koncernen ha netto-noll utsläpp av fossil koldioxid. Man har redan ett värmeverk med flera pannor som bränner olika material och skapar fjärrvärme och lagrar det i ackumulatortankar ovan jord. Det nya är att man är på gång att ansluta ett gigantiskt underjordslager för att kunna lagra ännu mer. Bergrummet kostar cirka 150 miljoner kronor att bygga om, något man dock tror kommer att betala sig ganska snabbt.

Med ett så stort värmelager kommer  Mälarenergi dessutom att kunna prioritera mer elproduktion när samhället behöver det som mest och på så sätt bidra till att avlasta den eleffektutmaning samhället står inför.

Vad har man nu?
Kraftvärmeverket i Västerås är ett av Sveriges största. Här produceras energi både till elnätet och till fjärrvärmenätet.

Kraftvärmeverket började byggas på 1960-talet och har sedan dess byggts ut och försetts med modern teknik för högsta möjliga tillgänglighet och minsta möjliga miljöpåverkan.

Produktionen sker med återvunna och förny-bara bränslen och uppgår till 700 gigawattim-mar el och 1800 gigawattimmar värme per år. Totalt består kraftvärmeverket av tre block. Med ett block avses panna och tillhörande turbin.

bild
Här är tidplanen för bygget. Allting förutsätts vara klart för leverans av varmvatten till Västerås i januari 2024. C101- C102-C103 är de tekniska namnen på bergrummen och dess tekniska omgivning.
bild
Så här ska anläggningen i Västerås se ut när den är klar. Schemat är kraftigt förenklat för att flödena ska bli klarare. En mängd ventiler och sensorer har tagits bort, så att bara de rör som faktiskt behövs för att hantera bergrummen finns kvar. Observera att flödena i huvudsak visar förloppet vid laddning av varmvatten i bergrummen. Urladdning visas i det högra bergrummet, då flödet genom pumpen vänds, genom att ett antal ventiler byter läge. Vid urladdning mot fjärrvärmenätet kan man välja att leverera värme ur panna 6, bergrummen eller ackumulator 02.

Fast nu ska vi koncentrera oss på Block 6 som står för ungefär hälften av Västerås totala fjärrvärmeförbrukning. Dess Panna 6 klarar av både avfalls- och biobränslen vilket ger stor flexibilitet vid förändringar på bränsle-marknaden, då man kan fortsätta erbjuda prisvärd fjärrvärme.

Block 6 togs i drift 2014 och är en världsunik anläggning genom att den producerar sitt eget bränsle i tillhörande bränsleberedningsanlägg-ning, samt att den inte är låst till bara en sorts bränsle. Huvudsakligt bränsle är avfall från regionens hushåll samt importerat hushållsavfall.

Pannan är av typen CFB (cirkulerade,  fluidiserande bädd) tillverkad av Valmet  Power AB. Den tillförda bränsleeffekten är 178 megawatt och den kan bränna 60 ton bränsle per timme. Av det blir det cirka  50 megawatt el eller cirka 180 megawatt värme.

bild
Befintlig gammal utrustning måste tas bort och ny, modern måste installeras. Foto: Pia Nordlander, Mälarenergi

Men så fanns det övergivna oljelager

Bergrummet är ett gammalt beredskapslager för olja, som inte har använts sen 80-talet.  Nu renas det för att kunna lagra varmvatten.

Bergrummet består av tre oljebergrum byggda i början av 70-talet för lagring av eldningsolja 5. De har stått oanvända sedan 1985 då lagret togs ur drift. Bergrummen har under 2022 sanerats från den olja som funnits kvar.

Efter saneringen från de oljerester som fanns kvar handlar det nu om att sanera berget och nedfartsorten och säkra berget genom skrotning, betongsprutning och rivning av en del strukturer som inte längre behövs. Efter detta ska man installera dysor, rör, pumpar, värmeväxlare, ventiler, instrument, kraftmatning, styrsystem och övriga fastighetssystem som ventilation, belysning etc.

En viktig uppgift för de dysor (munstycken) man monterar, är att hålla nere strömnings- hastigheten för inkommande vatten, så att det varmvatten som flyter ovanpå det kalla, inte blandar sig. Därför försöker man hålla inströmningen vid eller under 0,1 m/s.

bild
Västerås kraftvärmeverk består av sju olika separata block. Block 6 är den färgrika byggnaden i mitten. Bränsleberedningsanläggningen befinner sig till vänster utanför bilden. Bild: Dependability, CC BY-SA 4.0

Det händer inte på en gång
Ännu har bergväggarna samma temperatur som jordskorpan runt omkring och när man häller in 95-gradigt vatten kommer de initialt att sluka energin från vattnet och verknings-graden blir ganska dålig.

Man har simulerat värmeförlusterna och räknar med att det kommer att bli en total förlust på 70 gigawattimmar, varav det mesta tas initialt. De första fyra åren tappar man 35 gigawattimmar. Efter ett par år har berget dock värmts upp till 95 grader, förlusterna kommer att plana ut och berget kommer att fungera som värmesköld och vid behov avge sin energi till vattnet, alltså i princip en termos. Därefter fortsätter förlusterna med totalt 10 gigawatt- timmar efter tio år, ytterligare 10 gigawatt- timmar efter 25 år och till sist ytterligare 15 gigawattimmar efter 100 år.

bild
Sanering pågår. Det gäller att bli av med så mycket oljerester som möjligt. Bild: Pia Nordlander, Mälarenergi.

Hur kan ett varmvattenlager ge mera elenergi?

Kraftvärmeverket kan generera både fjärrvärme och el samtidigt. Och man kan reglera propor-tionerna. Men när det bli minusgrader tvingas man minska andelen el för att klara värmen och när det blir riktigt kallt måste man sluta generera el och helt koncentrera sig på att göra fjärrvärme till kunderna.

Om man kunde använda värmen från bergrummen under kalla perioder kunde man istället använda kraftvärmeverket till att genera 155 megawatt el, till skillnad från dagens  situation då man måste sluta generera el helt och hållet när temperaturen går under minus 20 grader. Den upplagrade energin i bergrummen förväntas räcka till att värma hela Västerås i två veckor under sommartid.

Avslutning
Det handlar om att, med hjälp av ny energi, skapa en värld av möjligheter för alla som  lever och verkar i Mälardalen, både i dag och i morgon. Det gör man med sin nya vision framför ögonen: En värld där vi tillsammans lever och verkar helt utan klimatpåverkan.
Under den mest belastade timmen 2020  användes endast 32 procent av Sveriges kraftvärmeverks elproduktion, enligt Svenska kraftnät. Genom att vässa systemet kan el- produktion som motsvarar två kärnkrafts- reaktorer frigöras, menar Energiföretagen.

Det är 100 gånger billigare att lagra varmvatten än att lagra el. Och att bygga fler termos- tankar är ett snabbare och mer prisvärt sätt att få mer elproduktion än att till exempel bygga nya kärnkraftverk, menar branschorganisationen Energiföretagen.