Future Changes in Consumption Patterns for District Heating Subscribers

Fjärrvärme är ett populärt system för att förse Nordeuropas städer med värme. Stockholm har det största fjärrvärmenätet. Staden är ett intressant område på grund av många FV-bolag samt samarbete mellan dessa. Syftet med denna rapport är att analysera hur värme- och effektbehovet förändras för Norrenergi AB:s kunder, analysera vilka drivkrafter som finns, samt hur effekt och energiförbrukningen kommer att se ut i framtiden. Diskussion förs också om val av nyckeltal för analysen. Studien avgränsas till att använda timmdata för 1217 fastigheter mellan åren 2000 och 2016. Norrenergis fjärrvärmesystem beskrivs i detalj, och databasmjukvara från Microsoft används för framtagning av resultat. Energideklarationer från Boverket används för area- samt byggårsdata. Urvalet bedöms representativt för populationen och har liknande andelar av anläggningstyp samt byggår. SMHI:s normeringsmetod med graddagar används för normalårskorrigering. Val av nyckeltal är: energi/effekt per kvadratmeter, energi/effektsignatur, peak effekt med dimensionerande utetemperatur vid -18 grader Celsius, utnyttjningstid i timmar per år, brytpunkt och dygnsmedeleffekt. Ickelinjär regressionsanalys används vid framtagning av energisignaturernas brytpunkt, d.v.s. övergången till en bottenförbrukning för en medelfastighet. Väldigt aggregerade data används vid analys av resultat: medelfastigheter av alla Norrenergis kunder per år, per anläggningstyp. Resultaten är: • Linjernas energisignaturslutning för flerbostadshus är brantare än för lokaler, -1.22 respektive -1.14. • Basförbrukningen är större för flerbostadshus än för lokaler. 1.56 respektive 4.2 W/m2 . • Flerbostadshus övergår senare till en bottenförbrukning än lokaler. Vid 16,1 grader Celsius respektive 14.8 grader Celsius. • Lokaler har haft en högre grad av energieffektivisering än flerbostadshus, men effektiviseringen avtar. Energieffektivisering för flerbostadshus har varit liten jämfört med lokaler. • Argument görs att energieffektiviseringen beror mer på renoveringar än nytillkomna och mer effektiva fastigheter i Norrenergi kundnät. Argument görs också att incitament och motiv för energieffektivisering är idag mycket större för lokaler än flerbostadshus. • De förda hypoteserna stämmer delvis. Energiförbrukningen har minskat, men effektbehovet har också minskat. Valde nyckeltal bedöms som tillräckliga, men analys av peak effektstorlek samt frekvens rekommenderas för framtiden.District heating is a popular system for supplying the cities of northern Europe with heat. The purpose of this report is to analyze how heat and power usage will change for Norrenergi AB's customers, to analyze what forces cause change, and analyze trends of future power and energy consumption. Selection of the most adequate key figures to conduct the analysis is discussed. Hourly data between the years 2000 and 2016 is used. Norrenergi´s district heating system is described in detail, and Microsoft's database software is used for acquiring and modelling data. A sample of 1217 properties is taken. Energy declarations from the Swedish “Boverket” are used for area and a buildings yearly data. The sample is judged as representative of the population and has similar proportions of premise type and year of construction. SMHI's energy standardization method is used. Key figures used are: energy/power per square meter, energy/power signatures, peak power with design outdoor temperature -18 degrees Celsius, utilization time in hours per year, temperature break point and mean daytime power demand. The sample selection is based on variance and standard deviation between area values when comparing Norrenergi's database with Boverkets Energy declarations. Non-linear regression analysis is used to produce the energy signature breakpoint, i.e. the transition to a minimum consumption for an average property. Highly aggregated data is used for analysis of results: average rates of Norrenergi’s customers, per year, per type of property. The results are: • The energy signature slope for multi-family houses is steeper than for premises, -1.22 and - 1.14 respectively. • Base consumption is larger for multi-family houses than premises. 1.56 and 4.2 W / m2 respectively. • Multi-family houses use minimum energy later than premises. At 16.1 degrees Celsius and 14.8 degrees Celsius respectively. • Premises have had higher degree of energy efficiency improvement than multi-family houses, but this trend is decreasing. Energy efficiency for multi-family houses is poorer. • Energy efficiency depends more on renovation than new and more efficient properties in Norrenergis customer base. Incentives and motives for energy efficiency improvement are today much larger for premises than multi-family houses. • Energy consumption has decreased, but power demand has also diminished. Selected key figures are sufficient, but analysis of peak effect magnitude and frequency is recommended in future