Kyrkor som flexibel resurs i framtidens elsystem

Kyrkor som flexibel resurs i framtidens elsystem

Projektsammanfattning

Projektet syftar till att utveckla ett nytt angreppssätt och metodik för värmestyrning i intermittent uppvärmda kyrkor, vilket väntas leda till mer effektiv värmereglering i Sveriges 3300 kyrkor. Styrningen bidrar dessutom till att förbättra inomhusklimatet, vilket främjar byggnadernas bevarande. Huvuddelen av kyrkorna värms snabbt och med elektricitet som huvudsaklig värmekälla. Genom tillämpning av den nya styrningen kan kyrkorna bidra till omställningen av det svenska elsystemet genom effektutjämning, energieffektivisering och stödtjänster till elnätet. Den vetenskapligt baserade metoden för värmereglering kommer även att användas för att utveckla verktyg som uppskattar effektbehovet för uppvärmning av intermittent värmda kyrkor. I projektet ingår dessutom praktisk validering och utvärdering av värmestyrning i fyra kyrkor; en med energilagring och tre utan lagringsmöjlighet.

Projektets mål

Det övergripande syftet med projektet är att utreda kyrkornas potential att leverera stödtjänster för att bidra till ökad stabilitet i elnätet, vilket möjliggör ytterligare installation av sol- och vindkraft och ökad mängd förnybar kraft i det nordeuropeiska elsystemet. Därtill syftar projektet både till att jämna ut effektbehovet för uppvärmning och bidra till bättre dimensionerade värmesystem genom tillämpning av teoretiska modeller för styrning av värme och inneklimat utan att de kulturhistoriska värdena äventyras. Sammantaget innebär detta en ökning av den ekonomiska, sociala och ekologiska hållbarheten i bevarandet av det svenska kulturarvet.

  • De högsta effekttopparna i pilotkyrkan med batterilager har minskat med minst 50 % medan de högsta effekttopparna i pilotkyrkorna utan batterilager har minskat med minst 20 % genom tillämpning av styrningen. Uppskalat till Svenska kyrkans hela bestånd av intermittent uppvärmda kyrkor motsvarar detta minst 36 MW frigjord effekt.
  • Genomfört leverans av stödtjänster till Svenska kraftnät i form av FCRDned, FCR-Dupp samt FCR-N. Uppskalat till Svenska kyrkans hela bestånd av intermittent värmda kyrkor förväntas detta tillgängliggöra 25 MW stödtjänst i form av FCR-N och 100 MW stödtjänst för FCR-Dned.
  • Energibesparingar på minst 10 % i åtminstone 10 intermittent uppvärmda kyrkor (utöver pilotkyrkorna) till följd av att grundtemperaturen kan sänkas genom tillämpning av projektets verktyg. Uppskalat till Svenska kyrkans hela bestånd av intermittent uppvärmda kyrkor innebär det en effektivisering av elanvändningen på ca 8 GWh årligen.
  • Verktyg för dimensionering av värmesystem för intermittent uppvärmda kyrkobyggnader tillgängliggörs för såväl forskning, konsulter och installatörer som för fastighetsansvariga inom Svenska kyrkan.
  • Verifierad modell som tar hänsyn till såväl effekt, energi, bevarande av kulturarvet, batterikapacitet och elnätets tillstånd samt Svenska Kraftnäts krav på leverans av stödtjänster.
    Delmål a: Teoretisk modell
    Delmål b: Simulering med verkliga indata från olika typer av kyrkobyggnader
  • Styrning som tar hänsyn till såväl effekt, energi, inneklimatparametrar för bevarande av kulturarvet, batterikapacitet och elnätets tillstånd, samt till Svenska Kraftnäts krav på leverans av stödtjänster.
    Delmål a: Tillämpning av den teoretiska modellen i en värmestyrningsutrustning
    Delmål b: Test och utvärdering av styrning i 4 kyrkobyggnader, med och utan
    energilager.
    Delmål c: Modell som medför att Svenska kyrkan får leverera stödtjänster,
    auktoriserad av Svenska Kraftnät.
  • Minst 20 externa aktörer (representanter från konsultbolag, styr- och reglerföretag, fastighetsägare etc) involveras i projektets aktiviteter för att öka förankring och spridning.
  • Minst 20 representanter från Svenska kyrkans församlingar, pastorat och stift, med koppling till fastighetsdrift, involveras i projektet för att säkerställa användbarhet och god användarvänlighet hos projektets leveranser (modell, verktyg, styrning).
  • Konsekvensanalyser ur ett livscykelperspektiv för batteriinstallationen i en kyrkobyggnad. Detta inkluderar bland annat antikvariskt hänseende, hållbarhet, brandskydd och ekonomi.
  • Minst två vetenskapliga publikationer.

Genomförande

Projektet genomförs under perioden 1 juli 2022 till 30 juni 2024 av Svenska kyrkan
(Göteborgs stift, Karlstads stift och Uppsala stift) och Uppsala universitet.
Andra relevanta aktörer, såsom styr- och reglerföretag, konsulter samt andra fastighetsägare
involveras i projektet genom referensgrupp, arbetsgrupper, workshops och seminarier.
Referensgruppen formeras vid projektstart och kommer att sammankallas 2-3 gånger
årligen under projektperioden.

Projektets fem arbetspaket är följande;

  • Metodutveckling och verifiering av modell
  • Tillämpning av styrning
  • Dimensioneringsverktyg
  • Systemeffekter
  • Förankring och resultatspridning

Projektperiod 2022-07-01-2024-06-30

Projektägare: Karlstads Stift

Projektledare: Johannes Wikström

Kontaktuppgifter: johannes.wikstrom@svenskakyrkan.se

Comments are closed.