Värmepumpar kan skapa flexibilitet i energisystemet

Många hushåll i Europa är fortfarande beroende av fossil naturgas för att värma sina hus. För att en omställning ska kunna ske från fossil uppvärmning, är värmepumpar en del av lösningen – och en lösning som allt fler blickar mot.

Internationella energiorganet IEA har tagit fram en färdplan för hur vi kan nå nollutsläpp år 2050, och enligt den är en av de mest kostnadseffektiva vägarna framåt att minst 50 procent av uppvärmningsbehovet i våra byggnader på global nivå ska täckas av värmepumpsteknik.

Sverige visar vägen

I Sverige har en stor omställning redan skett. Här är vi världsunika när det gäller andelen småhus som använder värmepump – i ungefär 70 procent av husen finns värmepumpar av olika typer och nästan 30 procent av det totala värmebehovet i Sveriges byggnader täcks av värmepumpar. Det finns sedan tidigare i EU:s gröna giv, The Green Deal, och policypaketet ”Fit for 55” en ambition kring att uppmuntra och accelerera takten på installationer av värmepumpar inom resten av EU. I och med Ukrainakrisen vill man göra detta ännu snabbare för att göra sig mindre beroende av naturgas från Ryssland. Kommissionen arbetar just nu med fullt med handlings plan, EU Heat Pump Action Plan, vilket kommer att publiceras inom kort för att undanröja hinder och åstadkomma denna acceleration som så väl behövs.

– Det handlar om att dubbla takten och få ut väldigt många värmepumpar de kommande fem åren och även därefter. Så nu finns det i många länder en stor efterfrågan och en drivkraft hos gemene man att byta ut exempelvis sin gasvärme. Då blickar man gärna mot hur vi gjort i Sverige, där vi började fasa ut oljeeldningen redan för 20 år sedan och visat att det gått bra, till och med i ett kallt land som vårt, säger Caroline Haglund Stignor, senior forskare och fokusområdesledare för energieffektivitet på RISE.

Många fördelar för industrin

I dag är det från europeiska hushåll som det stora intresset finns, och där man de kommande åren kommer att se den stora utrullningen av värmepumpar. Men det finns även vinningar med tekniken för industrin och kommersiella lokaler. Det finns viss begränsning i hur varm temperatur en värmepump kan leverera, men tekniken går framåt och i dag pågår det utveckling värmepumpar som kan leverera värme upp till 200 grader.

Det finns också stor potential i den här tekniken i industriella processer, våra fjärrvärmesystem och i kommersiella lokaler. Särskilt om man har behov av kyla i någon del av processen eller byggnaden och värme i en annan.

– Värmepumpande teknik kan tillfredsställa bägge dessa behov effektivt. Det används i dag i viss utsträckning i kommersiella lokaler, i livsmedels- och pappers- och massaindustri och i vissa av våra fjärrvärmesystem, men har potential även i andra och fler industrier. Inte minst där det finns torkprocesser, säger Caroline Haglund Stignor.

Intresset från industrin finns, även om användningen än så länge inte är lika utbredd som i byggnader. En anledning är att det varit billigt att använda andra typer av bränsle, både fossila och biobaserade. Därför har det inte heller funnits så stora drivkrafter att energieffektivisera.

– Men allt eftersom man vill fasa ut det fossila och använda bioråvara till annat har det blivit mer intressant med värmepumpsteknik. Inte minst när priserna på bägge dessa bränslen stigit. Det kommer även vara allt viktigare att riskminimera, vi vet inte riktigt hur mycket energipriserna kommer variera och gå upp och ner under den omställning av energisystemet som måste göras och som redan pågår. Genom att energieffektivisera, till exempel med hjälp av värmepumpande teknik kan man minska risken för höga energikostnader, säger Caroline Haglund-Stignor.

Bidrar till flexibilitet

För att den omfattande elektrifiering som samhället står inför ska lyckas, krävs en mer flexibel elanvändning. Det slår bland annat regeringen fast i sin elektrifieringsstrategi. Även här är värmepumpar till nytta, med sin inneboende tröghet i de system de värmer (eller kyler) kan de jämna ut svängningar i energianvändningen.

– De byggnader och system som en värmepump arbetar mot värms och kyls ganska långsamt. Det gör att man kan stänga av och på den och flytta produktionen några timmar fram och tillbaka, utan att det märks i ditt hus. På så sätt kan man kompensera för toppar och dalar i enanvändningen, säger Caroline Haglund-Stignor.

Exempelvis kan värmepumpen stängas av under dygnets toppar, på morgonen och eftermiddagen, eller under tiden man laddar sin elbil. Även för industrin finns här vinningar att göra, menar Caroline Haglund Stignor:

– Ju större värmelager du jobbar mot, desto mer energi kan du flytta.

Både de svängande elpriserna och den ökade belastningen på energisystemet i och med elektrifieringen, har snabbt kastat om förutsättningarna på elmarknaden. När RISE under hösten 2021 avslutade ett forskningsprojekt om just smart och flexibel styrning av värmepumparna, så lönade det sig fortfarande inte mycket för slutkonsument.

– Företagen var ändå jättenöjda, för nu visste de hur de ska göra när efterfrågan väl skulle komma. Och så tog det två månader och elpriserna skenade, och nu ser det helt annorlunda ut, berättar Caroline Haglund Stignor. De flesta tillverkare erbjuder nu möjligheten att styra driften av sin värmepump efter ett rörligt elpris. Samtidigt har det blivit allt vanligare att småhusägare har ett elavtal med rörligt elpris, och finns det möjligheter att spara pengar samtidigt som man stöttar elsystemet genom att använda mindre el, när efterfrågan är hög och priserna höga.

Lång erfarenhet hos RISE

Det stora intresset i Europa skapar både arbetstillfällen och exportmöjligheter för svenska företag, vars erfarenhet och expertis kommer väl till pass. På senare tid har både redan etablerade företag, samt nya, annonserat att stora investeringar görs för att öka produktionen. RISE har bedrivit forskning kring värmepumpar ända sedan de började att bli vanliga i Sverige, för runt två decennier sedan.

Flera forskningsprojekt bedrivs också i samarbete med företag för att stötta dem med att utveckla sina produkter mot framtidens krav och efterfrågan.

RISE är dessutom värd för Heat Pump Center, som är ett programkontor och informationscentrum för IEA:s internationella samarbetsprogram för värmepumpsteknik. Programmet faciliterar samarbete mellan forskare och industri runt om i världen, jobbar med kunskapsutbyte mellan olika länder, policy makers och IEA och sprider oberoende information om värmepumpsteknik.

– Så RISE stöttar industri och samhälle på flera olika sätt när det gäller värmepumpsteknik. Dels genom olika forskningsprojekt ihop med industrin, dels genom att vi driver Heat Pump Centre, säger Caroline Haglund Stignor.