sou · GTB333d2 · 2006-01-01 00:00:00 — För att prissättning och nätkostnad skall bli korrekt, och driften av systemet skall fungera måste leveranser och uttag kunna mätas kontinuerligt. Tillkommande aktörer måste kunna leverera den värme man sålt över tiden. Behandlas i kapitel 5.3. Det bör vara möjligt att identifiera och särskilja kostnader så att anläggningarna konkurrerar på lika villkor Här kommer frågeställningar gällande om nät och produktion bör skiljas åt. Behandlas i kapitel 5.6 och 5.3. Värmeproduktionen i nätet måste följa kundernas efterfrågan Reglertekniskt är ett fjärrvärmenät en komplicerad konstruk- tion. För att alla kunder skall få rätt mängd värme krävs rätt flöden, tryck och framledningstemperatur i nätets alla delar. Det måste därför finnas någon som är ytterst ansvarig för att fjärrvärmesystemet fungerar. Behandlas i kapitel 5.3. Alla typer produktionsanläggningar kan av olika skäl sluta fun- gera. Det måste därför finnas reservkapacitet som minst mot- svarar den största produktionsanläggningen i nätet. Behandlas i kapitel 5.4. Teknisk potential för fler aktörer För att ett tredjepartstillträde skall ge någon effekt på konkur- renssituationen skall det gå att identifiera aktörer som kan tänkas vara intresserade av att gå in och konkurrera med det befintliga fjärrvärmeföretaget. Det är dock inte bara en teknisk fråga! Teknisk potential behandlas i kapitel 7. Övriga frågor som ställer krav på utformningen av tredje- partstillträde De tekniska systemen måste klara gällande miljövillkor och stödja möjligheterna för begränsad miljöbelastning och i övrigt en resurseffektiv drift av fjärrvärmesystemen , vilket i sin tur bör komma fjärrvärmekunderna till godo. De tekniska systemen bör även främja en fortsatt utbyggnad av fjärrvärme (kraftvärme) där så är motiverat av andra skäl. Behandlas i kapitel 11. 5Tekniska förutsättningar för tredjepartstillträde Utbyggnaden av fjärrvärmen i tog fart under 1960- och 70- talen. Utbyggnaden startade med att centrala delar av städer bygg- des ut, större panncentraler ersattes med fjärrvärme. Några bildade fristående fjärrvärmeöar som successivt har byggts ihop. Näten byggdes ut och flera större produktionsanläggningar kom till i fjärrvärmesystemen. Ledningsdimensioner och produktionsanlägg- ningar anpassades efter de lokala förutsättningarna. Av beskrivningarna i kapitel 3 framgår att det i större nät finns an- läggningar för basproduktion på fler platser i nätet, ofta med en egen trädstruktur med utgående ledningar med större dimension som sedan avtar. Strukturen på näten gör att det oftast inte är möjligt att mata området runt en produktionsanläggning från en annan produktionsanläggning. Det kan i vissa nät vara möjligt med låg last på nätet men inte under höglast- perioder. I några nät har man valt att bygga förbindelseledningar med större dimension mellan olika delar av nät för att effektivare kunna utnyttja de anläggningar som är byggda för basproduktion. Vid etableringen av nät har en strävan alltid varit att placera pro- duktionsanläggningen så nära marknaden som möjligt. Tillgänglig mark, hänsyn till övrig fysisk planering och miljöskäl har ofta inne- burit att detta inte varit möjlig i önskad utsträckning. När nya om- råden tillkommer, byggs befintligt nät på med nya grenar. I ett litet nät är möjliga alternativa placeringar av nya produk- tionsanläggningar därför starkt begränsade. I ett större, nät med flera förbindelseledningar finns det i teorin flera platser som är möjliga för anslutning av nya produktionsanläggningar. Be- gränsande kan dock även här vara tillgänglig kapacitet i ledningarna. Nätets struktur och dimensioner är inte bara en begränsning vad avser tillförsel av värme till näten. Flöden och temperaturer är dimensionerade för de anläggningar som finns i nätet. Nya anlägg- ningar eller förändrad drift av befintliga anläggningar inklusive en större flexibilitet i antalet driftsfall kan också kräva andra tekniska prestanda hos nätet. Nätens struktur utgör en stark begränsning genom att platser, där nya produktionsanläggningar kan lokaliseras, är begränsade. De flesta nät har en så kallad trädstruktur med klenare lednings- dimensioner ju längre ut på nätet man kommer. Nya, tillkommande värmeleveranser måste därför i de flesta fall tillföras i systemets rot. Det gör att antalet inmatningspunkter är begränsat, likaså antalet tänkbara platser för ny energiproduktion. Tekniskt kan dock sådana problem lösas genom att nya förbindel- seledningar byggs från nya produktionsanläggningar till lämplig inmatningspunkt på näten. Sådana förbindelseledningar ökar till- gängligheten i systemet men innebär ökade investeringar. Paral- leller kan dras med elsystemet där man för att öka konkurrensen behöver bygga ut och förbättra överföringsmöjligheterna i stam- nätet men det måste vägas mot erforderliga investeringar. Ett annat hinder för att bygga förbindelseledningar kan också vara svårig- heter att hitta lämpliga korridorer för ledningsbyggande och då speciellt i tätbebyggda områden. En slutsats blir att den som har systemansvaret, exempelvis nät- operatören, fastställer var i fjärrvärmesystemet värme kan tillföras. Det som motiverar fjärrvärme ekonomiskt är att kunna producera värmeenergin billigare än vad som är möjligt med kun- dernas alternativ, inklusive kostnaderna för distributionen. För att skapa en tekniskt optimal situation för tredjepartstillträde skulle de flesta nät behöva byggas ut med tvärförbindelser och kraftigare dimensioner. Tekniskt är det i de flesta fall möjligt. I första hand är det ekonomin som är begränsande. Det kan även vara proble- matiskt att bygga ut nätet i en tätbebyggd stadsmiljö. Här finns det även vissa tekniska begränsningar. Vem som skall bära kostnaden för en tillkommande ledning, från en produktionsanläggning till lämplig anslutningspunkt i fjärrvär- menätet blir en viktig fråga. Flertalet större nät har en basproduktion som inneburit stora inve- steringar baserade på långsiktiga strategiska beslut. I ett stort antal av de mindre och medelstora systemen är infrastruktur för försörj- ning och användning av biobränsle uppbyggd . I några fall finns ett etablerat samarbete mellan energibolaget och en stor indu- stri genom att industrin är huvudleverantör av värme till fjärrvär- Andra exempel är att kommunalt avloppsvatten nyttjas som värmekälla för värmepumpar som levererar värme till fjärrvär- menätet eller att man valt att investera i en avfallseldad anläggning. Många av orterna har också utrymme för kraftvärmebaserad värme i sina fjärrvärmesystem. Ur såväl ett lokalt som nationellt perspek- tiv finns flera faktorer som talar för lokal elproduktion i kraftvär- meverk. I många små nät svarar ofta en biobränsleanläggning eller en lämplig spillvärmeleverantör för att tillgodose hela baslasten. Övriga anläggningar utgör komplement som energibolaget för- söker begränsa driften av, eftersom dessa i regel har högre rörliga produktionskostnader. Kommer konkurrerande bränslen eller leve- rantörer in, måste i många fall ny infrastrukturer byggas upp paral- lellt med befintlig och främst konkurrera med baslasten i systemet, för att uppnå de drifttider som krävs för att investeringarna skall bära sig. I ett större nät med ett stort värmeunderlag finns ett större ut- rymme för fler och olika typer av produktionsanläggningar. Det gör att spillvärme, kraftvärme och avfallseldade anläggningar kan samsas i större utsträckning än i mindre nät. Gemensamt för de flesta fjärrvärmesystem är att stora invester- ingar har gjorts i basproduktion, såsom: spillvärme från industrier, Samtliga alternativ karakteriseras av höga kapitalkostnader, med undantag för vissa spillvärmelösningar, till följd av uppbyggnad av infrastruktur och investeringstunga anläggningar som tillåter för- hållandevis billiga bränslen alternativt har hög verkningsgrad. För att uppnå lönsamma driftsförhållanden är det sannolikt främst inom baslastsegmentet en eventuell tillkommande värmeleverantör kommer att konkurrera. Är denne konkurrenskraftig inom detta segment, är förutsättningarna störst för stora, stabila leveranser. En tredjepart kommer logiskt sett att behöva investera i ny kapacitet och detta kräver stabila förutsättningar . Driftoptimeringen är mer komplicerad i ett större nät än i ett mindre. I ett mindre nät med färre produktionsanläggningar ändras inte den inbördes driftsordningen mellan anläggningar i någon större utsträckning. Blir det kallare väder, ökar produktionen och vid en viss nivå tas topplastpannorna i drift, men det innebär inte att någon annan anläggning tas ur drift. Med antagandet att ett tredjepartstillträde innebär att en ny till- kommande värmeleverantör har åtagit sig att leverera värme till ett antal slutkunder från sin produktionsanläggning, och kan göra det med för sin verksamhet tillräcklig avkastning , kan följande situation uppstå. Denna konkurrerande värmeleverantör kan ta en liten, men ändock tillräckligt stor andel av värmeunder- laget för att utnyttjningstiden för en annan leverantörs anläggning minskar. I följande två figurer illustreras hur driftförutsättningarna förändras, om till exempel en tredjepartsaktör kommer in och driftbetingelserna för andra anläggningar ändras. Figur 7. visar schematiskt ett utgångsläge med ett antal anlägg- ningar som samverkar för att klara systemets värmelast. Exempel på varaktighetsdiagram för ett enkelt fjärrvärme- system Kraftvärmen har en förhållandevis lång drifttid, normalt 4 000– . I Figur 8 illustreras ett exempel på vad som skulle kunna hända när ytterligare basanläggningar kommer in i systemet. Exempel på samma system som i Figur 7, med en till- kommande värmeleverantör, spillvärme. Kommer en spillvärmeproducent till, se figur 8, kan konsekvensen bli att övriga anläggningar trycks uppåt, vilket innebär att drifttiden för dessa minskar. I exemplet har illustrerats att spillvärmen är i drift under nästan till följd av att den i detta exempel antas ha lägst rörliga kostnader. Det vanligaste är att avfall och spillvärme dimensioneras så de om möjligt utnyttjas . I vissa fall prioriteras avfall före spillvärme också av andra skäl än rent ekonomiska. Strikt ekonomiskt kan en situation uppstå som inne- bär att värmen från kraftvärme konkurrerar ut både spillvärme och avfall och får längre drifttider på de andra energislagens bekostnad. Höga elpriser kan leda till en sådan utveckling om kraftvärme- producenten vill få avsättning för värmen från den samtidiga el- och värmeproduktionen. Kortare drifttider innebär minskade intäkter, vilket är ödesdigert för investeringstunga anläggningar med höga kapitalkostnader. Blir resultatet att tunga investeringar i ny basproduktion slår ut befint- liga investeringstunga anläggningar, drabbar säkert en sådan ut- veckling slutkonsumenterna av värme i slutändan. Sjunker behovet som en panna skall tillgodose under en viss nivå, är det inte möjligt att driva pannan längre, eftersom pannans möjlighet att gå ned i effekt har sina gränser. Pannans dellastegenskaper blir begränsande för driften. Den leverantör som tvingas stänga av sin stora enhet har dock kvar sitt åtagande att förse sina slutkunder med värme. Den lösning som denne i bästa fall har att tillgå är att ta en eller flera mindre en- heter i drift. Normalt har mindre enheter lägre verkningsgrad och använder i många fall dyrare bränslen än en större anläggning. I ogynnsamma fall skulle resultatet kunna bli att värmeunderlaget och därmed utnyttjningstiden minskar för en stor biobränsleeldad anläggning byggd för användning av billiga bränslen helt ersätts av flera små anläggningar, kanske olika ägare, som använder mer för- ädlade och dyrare bränslen, till exempel olja. Omvänt illustrerar exemplet de svaga incitamenten för nya aktö- rer att konkurrera om baslasten i systemet. Om tredjepartstillträde införs kan, mot ovan beskrivna situation, det innebära att varje leverantör optimerar driften med utgångs- punkt från sina egna anläggningar och åtaganden gentemot sina kunder. En sådan utveckling leder sannolikt till att flera mindre enheter ersätter större produktionsanläggningar. Fördelarna med stordrift kan utebli och kostnaderna blir högre. I större nät med exempelvis kraftvärmeverk (producerar el) och värmepumpar (förbrukar el) finns fler parametrar som styr. Vid en viss nivå på elpriset lönar det sig för en producent att med de förut- sättningar han har att producera el. Vid en lägre nivå lönar det sig att låta värmepumparna gå för fullt till följd av att elpriset är lågt. Med en aktör som äger såväl värmepumpar som elproduktion måste dennes strategi vara att se till helheten och optimera driften så att lägsta produktionskostnad alltid uppnås. I en situation där en leverantör äger kraftvärme och en annan värmepumparna förändras förutsättningarna för optimeringen. Enskilt kan det vara tillräckligt lönsamt för båda att köra sina anläggningar och de har båda åtagan- den mot slutkund. Resultatet kan bli att båda anläggningarna pro- ducerar värme till nätet i den proportion de har kunder att försörja, vilket totalt sett leder till högre produktionskostnader. I några av de fjärrvärmenät som försörjs med värme från både avfallsförbränning och spillvärmekällor kan det uppstå överskott på värme under vissa perioder. går utvecklingen mot ökad kraftvärmeproduktion, vilket i många fall leder till en ännu större tillgång på värme under vissa perioder av året. I några fjärrvärmenät har man lyckats kombinera dessa tre typer av värmeproduktions- anläggningar, vilket ställer speciella krav på driftoptimering. Normalt strävar energibolagen efter att använda industriell spill- värme där den finns tillgänglig, men det finns även exempel på där befintliga spillvärmeleveranser trängs undan av ny kraftvärme. Det är ett strategiskt beslut hos energibolaget men kan leda till dyrare produktion. Här beskrivna situationer skall ses som exempel, där optimering av driften i enskilda anläggningar får negativa effekter för helheten. Befintliga system är uppbyggda med beaktande av att hela verk- samheten i ett energibolag skall optimeras och i några fall inklu- derar optimeringen även samverkan med avfallsbolag och enskilda industrier En stark strävan är att producera värmeenergin så effek- tivt som möjligt, det vill säga minimera produktionskostnaden. Inte minst har olika skatter och avgifter stor betydelse vid optime- ringen av driften. Kombinationen av olika anläggningar i ett fjärr- värmesystem leder till stor frihet vid optimering. Bland annat mil- jösträvanden på såväl lokal som nationell nivå har bidragit till att stor flexibilitet har byggts in i fjärrvärmesystemen. För att planera driften av fjärrvärmeproduktionen planerar drift- operatören för de olika driftsfall som är det mest optimala bero- ende på utomhustemperatur, bränslepriser och skatter. Tillstånd och olika villkor för driften sätter de yttre ramarna. Driftsfallen bygger på ett så optimalt utnyttjande av hela systemet (produk- tionsanläggningar och nät) som möjligt. Planeringen av driften sker med flera tidshorisonter. Bränsleför- sörjningen måste till exempel till stora delar fastställas i långsiktiga planer. Väderprognoser görs såväl på lång som kort sikt. Värme- produktionen planeras med hänsyn till eventuella väderomslag . I stora system kan det även förekomma skillnader i utetemperatur på olika platser i området som systemet försörjer. För anläggningar med elproduktion är den dagliga handeln och noteringen av spotpriser på elbörsen en viktig planeringfaktor. För att åstadkomma en så optimal drift som möjligt bör nätoperatören eller den som är balansansvarig ha möjlighet att kontrollera och styra de olika produktionsanläggningarna på marginalen. Vid flera leverantörer i samma fjärrvärmesystem ökar antalet driftsfall och de blir svårare att överblicka och optimera. I större nät kan summan av subobtimeringarna leda till högre driftskost- nader än om systemet optimeras som en enhet. Ett tredjepartstillträde ställer ökat krav på kontroll och mätning hos såväl kunder som i hela fjärrvärmesystemet. Tillkommande leverantörer tecknar avtal direkt med enskilda kunder. För att kunderna skall kunna debiteras måste levererad värmemängd kunna mätas. Även kundens effektuttag vid olika tid- punkter kommer att vara av betydelse när kostnader för en even- tuell effektavgift i värmeenergipriset samt rättvis nätavgift skall kunna debiteras respektive kund. Utvecklingen av tekniken för att mäta värmeleveranser har ut- vecklas och bedöms fjärravläsning vara införd för alla större kunder inom en inte alltför avlägsen framtid. För småhus och andra mindre objekt är sannolikt dagens system, med oftast av- läsning, tillräcklig så länge inte tredjepartstillträde finns. Om varje leverantör har sina egna slutkunder att försörja med värme, ökar behovet att noggrannare kunna fastställa energi- och effektuttaget hos varje kund. Leverantören är inte intresserad av att leverera mer värme till nätet än den mängd som hans kunder använder och är beredda att betala för. För vissa produktionsanläggningar är returtemperaturen till an- läggningen av avgörande betydelse för möjlig produktion och där- med ekonomin. Ägarna av den typen av anläggningar kommer att ha ett stort intresse av att alla till nätet anslutna kundanläggningar bidrar till att returtemperaturerna hålls låga. För att detta skall vara möjligt att uppnå ställs ökade krav på mätning och ytterst även styrning. Med flera oberoende värmeleverantörer ökar antalet kombina- tioner av driftsfall vilket leder till att den för funktionen och säker- heten mycket centrala tryckmätningen blir än viktigare. Sammantaget leder ett tredjepartstillträde till att behovet av att kontrollera, mäta och styra ökar. Det får positiva effekter för en rättvis fördelning av kostnader, men huvudorsaken till att ökad mätning krävs förorsakas av att flera aktörer på olika sätt skall ope- rera i ett och samma nät. I vilken omfattning kostnaderna för ökad mätning påverkar fjärrvärmetaxan för slutkonsumenterna har inte bedömts inom ramarna för denna utredning. När fjärrvärmen började byggas ut var olja ett mycket dominerande bränsle. De flesta fjärrvärmenät byggdes ut med oljepannor som produktionsanläggningar. Från att ha varit det helt dominerande bränslet har oljan reducerats till att vara ett marginalbränsle av året. När nät har kopplats samman och tidigare enskilt ägda större oljeeldade anläggningar tagits över av fjärrvärmebolagen har syftet varit att ersätta oljepannorna med fjärrvärmeleveranser baserade på andra energislag. Oljepannorna bibehålls dock ofta i driftbart skick. Anslutna till de svenska fjärrvärmesystemen finns därför ett stort antal oljepannor som används som topplastpannor och/eller som reservpannor. Små nät, med färre produktionsanläggningar är mer sårbara och har vanligtvis en större andel reservkapacitet. Grundtanken är att reservenheten minst skall kunna ersätta den största produktions- anläggningen. Flera av de industrier som levererar spillvärme till fjärrvärmenäten har även möjlighet att producera värme med olja, om spillvärmeleveranserna inte kan upprätthållas. Alla som levererar värme bör ha en fullgod reserv vid drifts- störningar, antingen i egen anläggning, eller också avtalad med annan leverantör. Genom nätens struktur har kundernas placering i relation till värmeleverantören betydelse för leverantörens möjligheter att uppfylla sina åtaganden. I en fungerande driftsituation där samtliga anläggningar är tillgängliga, får alla kunder värme oberoende av plats i nätet i förhållande till sin leverantör. Vid störningar drabbas de kunder som ligger närmast den anläggning som har problem, oberoende av vem de har valt som leverantör. Den mest lämpade att ta effektansvaret är den som förfogar över de anläggningar som är anpassade för ändamålet, det vill säga dagens reservkapacitet. är det det energibolag som driver fjärrvärmeverksamheten som förfogar över dessa anläggningar. Balansen i ett fjärrvärmesystem bygger primärt på att värme- produktionen följer lasten. Centralt i ett fjärrvärmesystem är kun- dernas fjärrvärmecentraler, eftersom det är kundernas efterfrågan på värme som styr hela produktionen. Det är mycket långa om- loppstider i ett fjärrvärmenät. I ett större nät kan det ta innan vattnet har nått ut till alla kunder. Trögheten i systemet gör också att det kan dröja innan fel upp- täcks om den som är nätoperatör inte har kontroll över alla pro- duktionsanläggningar, och innan balansen är återställd. I de flesta fall styrs pumpar och ventiler från samma kontrollrum som produktionsanläggningarna. Nätet och styrningen av flöden, tryck och temperatur är därför en integrerad del av värmeproduk- tionen. En tolkning av balansansvar är att den balansansvarige i varje driftsituation skall se till och vidta åtgärder så att hela systemet uppfyller de funktioner som krävs. Balansansvar omfattar främst: 1.Balansering av systemet vad avser tryck, flöden och temperatur, det vill säga främst kortsiktiga och mindre justeringar i pumpar och produktionsanläggningar. 2.Se till att produktionen följer lasten, det vill säga att det i alla driftsituationer finns tillräcklig produktion. Den som är nätoperatör har det övergripande ansvaret för att balansen fungerar. Olika aktörer i nätet kan åta sig att ha balans- effekt som kan beordras in vid behov. 5.6Uppdelning i nät och produktion Om tredjepartstillträde införs bör kostnaderna i så stor utsträck- ning som möjligt hänföras till den verksamhet de belastar för att konkurrerande produktionsanläggningar skall agera på så likartade villkor som möjligt. I ett idealt och teoretiskt fall bör därför nät och produktion skiljas åt. Nedan dras emellertid en annan slutsats. Fjärrvärmeverksamheten jämförs ofta med elmarknaden. Förut- sättningarna inför ett tredjepartstillträde skiljer sig emellertid åt. Innan avregleringen av elmarknaden fanns det ett stort antal aktö- rer som sålde el på sina respektive lokala marknader, samt ett stort antal producenter som producerade el i anläggningar anslutna till ett och samma nät ägt av staten. Vid ett tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten är utgångsläget ett helt annat. All produktion har en aktör som huvudman och vanli- gast är att denne äger både anläggningar och nät. finnas underleverantörer som levererar värme, exempelvis indust- riell spillvärme. Samme aktör sköter all försäljning av värme till slutkunder anslutna till nätet. Fjärrvärmesystemen har en i geografin lokal begränsning, medan elmarknaden når över nationsgränser. Den svenska elmarknaden är en del av den nordeuropeiska elmarknaden. Fjärrvärmesystemen består av ett fåtal anläggningar där varje an- läggning har sin specifika roll i det lokala energisystemet. Elmark- naden består av hundratals anläggningar. Även på elmarknaden finns det skillnader i lämplig drift och placeringen av anläggningar. Lika fullt gör det stora antalet anläggningar att tillgängligheten i en enskild anläggning inte påverkar hela systemet vad avser möjlig- heterna att upprätthålla spänningen i näten, energileveranserna eller kostnadsbilden. Fjärrvärmesystemen är betydligt känsligare genom fåtalet an- läggningar, nätens utbredning samt att det är vatten som pumpas runt i systemen. Produktionsanläggningar och nät, inklusive pum- par hänger ihop som ett tekniskt system. Nätet står inte bara för distributionen av fjärrvärme, utan är även ett värmelager som interagerar med produktionsanläggningarna och därmed i förläng- ningen är en del av produktionen. Vår bedömning är att det tekniskt är mindre lämpligt att skilja på driften av produktionsanläggningar och nät. Den som skall sköta driften av näten måste bygga upp kompetens och ha kunskap om hur olika anläggningar kan kombineras för att en optimal drift skall kunna säkerställas. Införs ett obegränsat tredjepartstillträde kan sannolikt andra än tekniska skäl tala för att nät och produktion bör skiljas ägandemässigt från varandra.