Karlstad Energi – pionjär inom trygg energiförsörjning som fortsätter utvecklas

1947 var ett förskräckligt torrår och bristen på nederbörd innebar låg vattenkraftproduktion med en landsomfattande elransonering som följd. Detta blev en avgörande faktor för beslutet att investera i ett fjärrvärmenät i Karlstad.

I Sverige hade kollektiva uppvärmningssystem diskuterats under många år – och även planerats på ett antal orter – utan att något större projekt hade tagit fart.

Tekniken var vid det här laget över 60 år gammal och hade funnits i bland annat USA och Tyskland sedan slutet på 1800-talet.

Goda lokala förutsättningar

I Karlstad sammanföll torkan med ett antal andra för fjärrvärmen gynnsamma faktorer. Staden byggde ett nytt industriområde med tillhörande flerbostadshus, samarbetet mellan politik och näringsliv var livskraftigt, och några lokala pionjärer intresserade sig för tekniken.

När elbristen tydliggjorde behovet av reservkapacitet för el var saken avgjord. Med ett tydligt behov av stärkt energiförsörjningstrygghet fattades beslutet om att bygga ett kraftvärmeverk med Sveriges första fjärrvärmenät i Karlstad. Det finns till och med belägg för att ordet ”fjärrvärme” myntades i Karlstad.

Start 28 oktober 1948

Det första kommunala fjärrvärmesystemet i Sverige startade i Karlstad den 29 oktober 1948. Produktionsanläggningen uppfördes vid yttre hamnområdet som ett kraftvärmeverk. Som bränsle användes  bland annat spån från ett näraliggande sågverk.

Karlstad fick snart efterföljare i Norrköping, Malmö, Göteborg, Sundbyberg, Stockholm, Linköping, Västerås, Örebro och Borås. Här byggdes fjärrvärmesystem för användning tillsammans med kraftvärmeverk.

Utvecklingen gick ganska långsamt de första decennierna. Det verkliga genombrottet för fjärrvärmen kom efter den första stora oljekrisen 1973.

Fortsatt expansion

På tio år, från 1975 till 1985, fördubblades försäljningen. Fjärrvärmen levererade då 35 TWh per år. En viss tillbakagång inträffade under den senare delen av åttiotalet då flera kärnreaktorer togs i drift och elpriset blev lågt.

I början av 1990-talet tog investeringarna i fjärr- och kraftvärme åter fart. För 15 år sedan levererade de svenska fjärrvärmeföretagen cirka 48 TWh fjärrvärme. Idag (2021) levereras cirka 52 TWh fjärrvärme och dessutom cirka 8 TWh lokalproducerad el.

Från fossilt till förnybart

Under 1970-talet användes primärt fossil olja i Karlstads fjärr- och kraftvärmeproduktion men under första delen av 1980-talet tillkom både elpanna och värmepump till systemet.

Den stora omställningen startade när avfallsförbränningsanläggningen Hedenverket togs i drift 1986 (Heden 1) och ett trädbränsleeldat kraftvärmeverk startade 1992 (Heden 2). Utökade samarbeten med den regionala träindustrin och skogsbruket möjliggjorde trädbränslen som en hållbar energikälla – både ur miljö- och leveranssynpunkter.

Samarbetet med skogsindustrin utökades i samband med att fjärrvärmen 2008 anslöts till Skoghalls bruk för leveranser av värme till fjärrvärmenätet. 2014 togs det senaste trädbränsleeldade kraftvärmeverket (Heden 3) i drift vilket innebär att 98 procent av produktionen kommer från lokala och regionala restresurser. Nyligen har den sista droppen fossil olja pressats ut ur bränsleflödet.

– Tidigare har vi fått starta anläggningarna på Hedenverket med fossil olja, men i år är det första gången vi startar alla anläggningarna på ren bioolja, säger Johan Thelander, affärsstrateg på Karlstad Energi.

Fossil plast minskar

Fortfarande släpper Karlstad Energi ut en del fossil koldioxid, drygt 20 000 ton per år. Källan är fossilt innehåll i det restavfall från bland annat hushåll som lämnas till förbränning med energiåtervinning.

För att minska andelen fossil plast som går till förbränning arbetar Karlstad Energi, som också hanterar kommunalt avfall i Karlstads kommun, aktivt med att underlätta källsortering och på så sätt reducera mängden plast som går till förbränning.

Plockanalyser visar att mängden plast i restavfall främst från villor men även flerfamiljshus i Karlstads kommun har minskat de senaste tio åren.

Nya produkter på gång

Nästa mål på nationell nivå är att fasa ut fossila drivmedel ur transporterna, vilket enligt Johan Thelander är en spännande utmaning. Karlstad Energi är idag delägare i ett bolag som äger och utvecklar laddinfrastruktur för tunga eldrivna lastbilar i Värmland, men skulle också kunna bidra till utfasningen genom fler åtgärder – exempelvis skulle produktion av pyrolysolja eller syngas från biomassa genom termokemisk samproduktion vid Hedenverket kunna utgöra råvaror för biodrivmedelsproduktion.

Man utreder också möjligheten till storskalig produktion av vätgas genom elektrolys, där spillvärmen från processen skulle nyttiggöras i fjärrvärmesystemet.

Vätgas en möjlighet

Karlstads Energi har deltagit i projektet HyCoGen, som uppmärksammades i IVAs 100-lista 2022, och genomförde samma år en egen förstudie kring förutsättningarna för vätgasproduktion vid Hedenverket.

Vid vätgasproduktion uppstår biprodukterna syrgas och överskottsvärme, två produkter som skulle kunna effektivisera fjärrvärmeproduktionen ytterligare.

Med sin långa historia och sina spännande framtidsplaner är det särskilt roligt för Svebio att Karlstad Energi i år står som huvudsponsor och värd för Svebios Stora Biokraft- och Värmekonferens. Av naturliga skäl ligger tyngdpunkten i årets program på försörjningstrygghet och energiberedskap – summerat under rubriken Ökad biokraft och biovärme för Sveriges energiberedskap!

Hanterbara risker

Trots en osäker omvärld med krig och stigande energipriser är Johan Thelander inte orolig för den här vinterns trädbränsleförsörjning. Dock konstaterar han att alla risker inte kan undvikas.

– Tjällossning kan exempelvis göra att vissa bränslevolymer inte kan hämtas in som planerat. Det är ett hantverk att samla in och hantera grot, poängterar Johan Thelander.

En bränslesäsong är aldrig perfekt, utmaningen är att matcha bränsleleveranserna med behovet där väder och elpriser har stor påverkan. Typiskt sett siktar vi på att de bearbetade volymerna levererats färdigt ett par veckor innan sommarstoppet, skulle inte dessa räcka så får vi komplettera med att hugga ved. Optimalt är att tömma det bearbetade lagret, men oftast har vi en liten volym kvar när sommaren kommer.

Restprodukter från skogen

Karlstad Energi var en central aktör när trädbränslehanteringen utvecklades i Värmland i samband med starten av Heden 2 i början av 1990-talet.

Bolaget har under åren värnat om sina goda relationer med bränsleleverantörer och haft särskilt fokus på grot-sortimenten, vilket man drar nytta av idag. Dessutom har kvalitén på groten blivit bättre med åren i och med att kompetenser har byggts upp. Det är viktigt att entreprenörerna har möjlighet att driva och utveckla sina verksamheter.

– Vi vill behålla groten som stor del av bränslemixen, och det behöver man ibland argumentera för på ett pedagogiskt sätt, säger Johan Thelander. Poängen är också att man behöver en portfölj av bränslesortiment som kan mixas för att fungera i pannorna och då är det framför allt fukthalt, aska och andel finfraktion påverkar. Så den optimala mixen är inte alltid den billigaste.

Trygg el- och värmeförsörjning

Utöver en livskraftig lokal bränsleförsörjning är tillgången till en stor egen lageryta vid Hedenverket en viktig försörjningstrygghetsfaktor för Karlstad Energi.

– Lager på egen gård är mycket viktigt, understryker Johan Thelander. Vi har kapacitet att lagra ungefär en fjärdedel av årsbehovet hos oss vilket minimerar leverans- och produktionsriskerna avsevärt.

Som biokraftproducent bidrar Karlstad Energi också till att avlasta behovet av effektinmatning till Karlstad från regionnätet. Man deltar också med nyttor på intradag- och systemtjänstmarknaderna (mFRR) för att stabilisera elsystemet.

Maximal elproduktionskapacitet vid Hedenverket är 50 MW, vilket är ett ordentligt bidrag till det lokala elnätet och levereras när det behövs som bäst. Under energikrisen 2022 ökade Karlstad Energi elproduktionen med 30 GWh genom ett antal åtgärder.

Bland annat lyckades man få en del kunder att ställa av sina värmepumpar och öka fjärrvärmeandelen, vilket reducerade elförbrukningen samtidigt som elproduktionen i kraftvärmen ökade. Vidare användes ackumulator, återkylare och stoppad rökgaskondensering som verktyg i elproduktionsoptimeringen.

Lysande exempel

Karlstad Energi är ett lysande exempel på hur biokraft och biovärme har utvecklats under lång tid och fortsätter att utvecklas. Karlstad och Sverige ligger i fronten av denna utveckling i Europa, flera andra länder som Danmark, Finland och Litauen ligger också långt fram.

I Europa värms fler än 50 miljoner hushåll med biovärme. Det visar en aktuell rapport från Bioenergy Europe. Den totala biovärmeanvändningen i EU har ökat med 76 procent från 2000 till 2021, enligt rapporten.

Genom att använda bioenergi istället för fossil energi i värmesektorn, minskade EU-länderna cirka 162 miljoner ton i fossila koldioxidutsläpp. Sverige är det land i Europa som har högst andel förnybar energi för uppvärmning.

Mycket återstår

År 2021 stod värmesektorn för nästan hälften av den slutliga energianvändningen i EU. Nästan tre fjärdedelar av värmen kom då från fossila bränslen. Biovärme svarade för 83 procent av fjärdedelen med förnybar energi. Cirka 15 procent kom från solenergi och värmepumpar.

Det finns potential att fortsätta öka användningen av restprodukter i form av biobränsle och avfall till värme- och elproduktion runt om i Europa.

Vi ser att ett ökat intresse för biobränslen det senaste året lett till högre priser. Högre priser brukar i sin tur leda till ökat utbud av biobränsle. Trögheten i biobränslesystemet gör dock att det tar tid att öka utbudet. De snabba kasten i efterfrågan passar inte för bioenergins tröga logistiksystem, som utvecklas bäst av en stabil och jämnt ökad efterfrågan. Då kan bioenergin fortsätta utvecklas och stå för en betydande del av ett tryggt och säkert energisystem i Karlstad, Sverige och Europa.