Kyldiskar kan balansera elnätet

jul 9, 2022 | Byggande, Energi

Livsmedelsbutikers kyldiskar kan balansera elnätet, konstaterar Tommie Månsson i sin doktorsavhandling där han också visar hur felplacerade termometrar i kyldiskarna leder till ökad energianvändning.
 
NÄR VI ÄR många som går upp vid ungefär samma tid på morgonen, brygger kaffe, torkar håret och mycket annat kan det bli effekttoppar i elanvändningen som kan vara svåra att klara i elnät med en stor andel förnyelsebara energikällor som sol-, vind- och vågkraft.
– Istället för att behöva starta ett smutsigt kraftverk för att klara det stora effektbehovet, skulle livsmedelsbutikerna kunna stänga av sina kyl- och frysdiskar under en kortare period och på så sätt balansera behovet, säger Tommie Månsson.
– Det unika med en livsmedelsbutik är att om man stänger av en kyldisk, och varorna fortfarande håller sig kalla, är det ingen som bryr sig. Annorlunda är det med exempelvis lamporna. Det märks direkt om du stänger av dem.
När människor lämnat hemmet och åkt till jobb och skola kan livsmedelsbutikerna sätta igång sina kyldiskar igen.
*Blir inte maten förstörd om kyldiskarna stängs av?
– Nej, de håller kylan bra och har en termisk tröghet som vi borde kunna utnyttja bättre än idag. Istället för att låta kyldiskarna slå av och på lite på måfå (så länge temperaturen håller sig inom vissa övre och undre värden) kan man ta kontroll över situationen och bestämma när alla anslutna kyldiskar sakta ska låta värmas upp mot sin övre gräns och när ska de kylas ner mot sin nedre. När de når sina respektive gränser går de igång igen.
– Det handlar om ganska korta tidsperioder, kanske mellan en kvart och en halvtimme, då man verkligen kan flytta energianvändningen. Men viktiga sådana.
Enligt Tommie Månsson står livsmedelsbutiker för cirka 3 procent av Sveriges totala elförbrukning, varav enbart kylsystemen för cirka 1,5 procent. I sin doktorsavhandling vid Chalmers tekniska högskola konstaterar han att det finns en stor potential i att använda livsmedelsbutiker och deras kylsystem för att balansera elnätet.
– Men för att livsmedelsbutikerna ska engagera sig krävs det väl fungerande affärsmodeller för hur de ska kunna sälja sin flexibilitet. Man behöver också att stenkoll på temperaturen för att kunna maximera flexibiliteten. Men det är inga höga trösklar för att komma dit.
Tommie Månsson har utvecklat en matematisk prognosmodell för hur livsmedelsbutikers kyl- och frysskåpskåp beter sig, det vill säga hur länge de kan stängas av utan att matvaror skadas. Modellen har han validerat genom mätningar i labb och praktiska studier. För att samla ingångsdata så följde han tillsammans med sina kolleger en butik i tyska Hannover med cirka 80 kyl-/frysdiskar.
– Vi satte upp sensorer för att ta reda på hur kunderna öppnade kyldiskarna, i vilken vinkel, hur länge dörrarna stod öppna varje tillfälle och hur det påverkade temperaturutvecklingen. Vi spelade totalt in 30 000 dörröppningar, vilket resulterade i ett unikt dataset.
Under arbetet med sin doktorsavhandling upptäckte Tommie Månsson även att många termometrar i butikskylar sitter fel.
– När jag kopplade upp mina mätinstrument mot kyldiskarna konstaterade jag att det var något som inte stämde. Först trodde jag att det var jag som gjorde något fel. Sedan upptäckte jag att temperatursensorn ofta sitter fel – för nära dörren – vilket gör att den visar för hög temperatur. Det leder, förutom att kyldiskarna kyler sig själva onödigt mycket, till att man även tvingas värma lokalerna i onödan för att kompensera för kyleffekten.
När termometern flyttades till en bättre position, minskade energianvändningen med upp mot fem procent.
Tommie Månsson berättar att han arbetat i sju år med sin avhandling.
– Under ett par av de åren jobbade jag samtidigt som forskningsingenjör på Chalmers. Nu har jag lämnat Chalmers och är engagerad i en startup, ChillServices, som är en spinn-off på mitt doktorandprojekt.

Mikael Bergling
Första publicering: Tidskriften Energi&Miljö 2021.

Ny stadsdel med eget energisystem

Byggnaderna i Örebros nya stadsdel Tamarinden ska producera och dela energi med varandra i ett lokalt mikronät. – Det ska minska både...

Simhallsrenovering för miljarder

Till sommaren ska renoveringen av simhallen i Högdalen i södra Stockholm vara klar. Det är en ombyggnad som fördyrats och dragit ut på tiden. – Men...

Satsning på smartare fjärrvärme

Runt om i Sverige pågår utbyggnad av lågtempererad fjärrvärme. – Vi vill bland annat kunna använda mer spillvärme. På sikt handlar det om mycket...

Ingen konst att gömma tekniken

De flesta tekniska installationer i Liljevalchs nya konsthall på Djurgården i Stockholm är gömda, bland annat bakom digitala informationstavlor.   –...

Golvvärme lyfte Staffans kyrka

Domkrafter ”lyfte” Staffans kyrka i Gävle som fick en ny grundläggning. Därefter har det bland annat installerats vattenburen golvvärme i...

Lagarbete för högsta säkerhet

I Malmö byggs Sveriges största domstolsbyggnad. Det blir ett hus fullt av teknik och säkerhet. – Det är enormt mycket installationer, säger...

Ny godshamn söder om Stockholm

Mitt under coronapandemin, och efter fler års planering och byggande, har Sverige fått sin första nya godshamn på decennier. Det är en hamn full av...