Affordable Access

Konvertering av oljelager till värmelager : I Sundsvalls fjärrvärmesystem / Conversion of oil storage to thermal energy storage

Authors
  • Hagstedt, Love
Publication Date
Jan 01, 2020
Source
DiVA - Academic Archive On-line
Keywords
Language
Swedish
License
Green
External links

Abstract

This study has examined how an oil storage could be converted into a thermal heat storage (TES). Focus was put on the transient thermal heat flow that occurs during the early years when using a rock cavern as a TES. First existing literature were studied to learn from earlier experiences. Crucial steps of a conversion were identified as well as important mistakes that have been made in the past. Simulations of Sundsvall’s district heating (DH) system were made to see what impact a large TES would have. These simulations showed the importance of being able to transfer enough amount of heat. Then heat simulations were preformed to study the transient heat flow. This showed that much of the heat will be heating the rock around the cavern. Over time, the losses decrease as the rock around the cavern remains heated, due to its thermal inertia. This means that some energy needs to be considered an investment cost as it will not be used in the DH-grid but will increase the efficiency of the TES. 4 different heating strategies were analysed and the heat losses during 25 years were measured. The results showed that a conversion would save between 0,7 – 1,55 million SEK annually depending on how many caverns were converted and cost approximately 6 million SEK for one cavern, 10,5 million SEK for two caverns and 15 million SEK for three caverns. / I denna studie har det undersökts hur ett oljelager kan omvandlas till ett termisk värmelager. Fokus låg på det transienta värmeflödet som inträffar under de första åren när ett bergrum används som värmelager. Först studerades litteratur för att lära av tidigare erfarenheter. Avgörande steg för en konvertering identifierades liksom viktiga misstag som har gjorts tidigare. Simuleringar av Sundsvalls fjärrvärmesystem gjordes för att se vilken påverkan ett stort värmelager skulle ha. Dessa simuleringar visade vikten av att kunna överföra tillräcklig mängd värme. Därefter genomfördes värmesimuleringar för att studera det transienta värmeflödet. Detta visade att mycket av värmen kommer att värma berget runt bergrummet. Med tiden minskar förlusterna när berget runt rummet förblir uppvärmd på grund av dess termiska tröghet. Detta innebär att en del energi måste betraktas som en investeringskostnad eftersom den inte kommer att användas i fjärrvärmesystemet utan kommer att öka effektiviteten hos lagret. Fyra olika uppvärmningsstrategier analyserades och värmeförlusterna under 25 år mättes. Resultaten visade att en omvandling skulle spara mellan 0,7 - 1,55 miljoner SEK årligen med en trivial driftstrategi beroende på hur många bergrum som konverterades och kosta cirka 6 miljoner SEK för ett bergrum, 10,5 miljoner SEK för två bergrum och 15 miljoner SEK för tre bergrum. I framtida studier bör en optimal driftstrategi tas fram utifrån det aktuella systemet.

Report this publication

Statistics

Seen <100 times