Utforska för- och nackdelarna med elpanna

Adven – Artiklar – Utforska för- och nackdelarna med elpanna
2024-05-29
Artiklar Industrier

I Finland har de skenande biobränslepriserna tillsammans med en hög efterfrågan på biobränsle påskyndat övergången till elpannor för produktion av processånga. Denna övergång är också i linje med ett ökat engagemang för hållbarhet.

El som härstammar från vindenergi kan ses som ett renare och till synes konkurrenskraftigt alternativ till många traditionella energikällor. Användningen av el för industriprocesser har också underlättats av elbörsmarknaden, som gör det möjligt att dra fördel av fluktuationer i spotpriser på el. Något som gör elpannor till ett ekonomiskt attraktivt alternativ.

Efterfrågan på biobränslen har också accelererat i takt med att massaindustrin och energisektorn har börjat konkurrera om samma resurs. Nya strategier behövs för att säkerställa att det kommer att finnas tillräckligt med biobränslen i framtiden, samtidigt som företagens engagemang för nollutsläpp kvarstår.

Här kan värmepumps- och elpannalösningar vara ett alternativ till fastbränslebaserad ång- och varmvattenproduktion. Båda teknikerna används flitigt inom både industrin och vid fjärrvärmeverk.

– I takt med att elproduktionen i Finland övergår till koldioxidneutralitet och bränslepriserna stiger, har nyttjandet av el i värmeproduktionen börjat se mer attraktivt ut. Speciellt enstaka kostnadsfria timmar i spotpriser erbjuder intressanta möjligheter. Baksidan är förstås de enorma pristopparna och i värsta fall problem med tillgången till el i ett elnät som just nu är starkt beroende av vindkraft”, säger Panu Siirtola, konceptdesigner på Adven.

Elektrifieringen av värmeproduktionen i Finland förstärks nu av investeringar i vindkraftsinfrastruktur, som bidrar till att elen nästintill blir utsläppsfri.

Enligt energikonsultföretaget Motiva producerade Finlands vindkraftverk redan 2023 14,4 TWh el, vilket motsvarade cirka 18 procent av Finlands elförbrukning. Å andra sidan är elproduktionen i Finland redan nästan 94 % utsläppsfri enligt Finsk Energi. Men eftersom tillgången till el periodvis är begränsad och med ett pris som fluktuerar kan en implementering av elpanna låta som galenskaper.

Elpannor är mest fördelaktiga i ett system där deras användning kan styras enligt spotpriset. Under de dyraste timmarna bör det dock finnas möjlighet att överföra produktionen till en alternativ metod. Det kan handla om traditionell förbränningsbaserad värmeproduktion, eller att ha en tillräcklig värmelagringsenhet vid sidan om elpannan där den energi som produceras kan sparas och senare utvinnas när priserna inte är lika fördelaktiga.

Panu Siirtola
Konceptdesigner på Adven

Snabbt justerbar lösning för bas- eller topplastenergi

Enligt Panu Siirtola är elpannor bäst lämpade för platser där det inte finns någon lokal värmekälla, till exempel rest- eller jordvärme. Elpannor är enkla att justera och kan utformas för mycket breda temperatur- och trycknivåer – därför kan elpannan passa i de flesta applikationer.

– I takt med att bränslepriserna har stigit har det nu varit rimligt att se över elpannan som lösning vid sidan av den traditionella energiproduktionen och beroende på situationen kan de användas för bas- eller topplaster. När elpannan sen dessutom är utsläppsfri, tillsammans med kostnadseffektiviteten, ger elpannor en betydande fördel på de platser där energin till exempel fortfarande produceras med hjälp av fossila bränslen, förklarar Panu Siirtola.

Vilka är användningsområdena?

Merparten av driftskostnaderna för en elpanna kommer från själva elpriset. När man överväger detta är det bra att titta på en eventuell egen elproduktion, vilken del av elpriset som säkras och vilken typ av besparingar i överföringskostnader som skulle kunna uppnås genom att ansluta till ett högspänningsnät. Dessutom bör effektiviteten av alternativa former av värmeproduktion övervägas. Mot den bakgrunden är en elpanna alltid dyrare i driftskostnader än en värmepump, även om den är betydligt billigare som investering.

När det gäller underhållseffektivitet är elpannorna relativt lätta och enkla att hantera. Särskilt eftersom implementeringen inte kräver underhåll av tunga bränslemottagningsanläggningar och man inte heller behöver oroa sig för bränslekvaliteten.

Vad krävs och hur fungerar den?

Planeringen av lösningen börjar på samma sätt som i alla andra Advens partnerskap: med en omfattande översyn över hur kundens energibehov kan tillgodoses samtidigt som den totala energianvändningen och utsläppen kan minimeras. Sedan undersöks om värme kan återvinnas från den egna industriprocessen och/eller produceras med hjälp av värmepumpar.

Om dessa alternativ inte är möjliga ser man över den pannlösning som är mest lämplig för projektet. För detta är det nödvändigt att känna till de grundläggande energibehoven, det vill säga om varmvatten eller ånga behövs och hur mycket energi kundens process kräver, både nu och i framtiden. När dessa frågor är utredda utvärderas olika alternativ och utifrån denna utvärdering kan en elpanna väljas som rätt lösning.

– Advens kunder behöver inte heller oroa sig för alla dessa saker. Ur kundens synvinkel täcker vårt Energy as a service®-koncept allt från design och projektledning till finansiering och drift och underhåll. Det här under hela livslängden, poängterar Panu Siirtola.

Däremot tar vi särskild hänsyn till att det finns tillgänglig elförsörjning om vi diskuterar att bygga en elpanna. Det vill säga om elcentralen inte har den nödvändiga elkapacitet som pannan kräver, eller om tillgången inte kan bli lönsam på grund av för långa avstånd. Då är en elpanna helt enkelt inte det bästa alternativet.

Vattenkemi är också viktig att tänka på vid installationer av elpannor. Beroende på typ av panna bör man ägna en del tid på att se till att matarvattnets kvalitet för att säkerställa att ledningsförmågan för elektricitet i vattnet är lämplig för pannan. Men också att det inte kommer att uppstå några problem med pannans rörledningar under pannans livstid.

Matarvatten kan behandlas och hämtas från till exempel kundens egna produktionsprocesser, eller tas emot från det kommunala nätet.

Kundexempel där Adven bygger eller redan har etablerat elpanna:

  • Valio Haapavesi: en elektrisk ångpanneanläggning på 12 MW som producerar 50 GWh värmeenergi årligen för produktionsbehoven i Valios Haapavesi-anläggning.
  • Valio Riihimäki: reserv- och spetsenergi produceras nu med en elpanna istället för naturgas.
  • Keliber: just nu bygger vi en koncentratorvärmelösning som kombinerar elpannor och biobränslen.
  • Mirka: elpanna och solkraftverk används i kombination.
  • Mirka: icke-fossil kombinationslösning till Mirkas fabrik i Oravais.
  • Neste: utsläppsfri ånga med el till Neste Nådendal.
  • Arla Kallhäll: en lösning med tre stycken 2 MW elpannor.

Läs mer: 

Energy as a Service®

Industrisamarbeten