Energimyndighetens nätverk Relivs har tidigare fokuserat energistudier på livsmedelsbutiker och storkök, men då kyl- och fryslager också är energiintensiva verksamheter som hanterar livsmedel utfördes en förstudie. Det finns stor potential för att energieffektivisera verksamheter genom att optimera kylsystem och använda energieffektiv belysning, men det finns även betydande potential i att ta tillvara på den överskottsvärme som kylsystemen producerar, och även att stötta elnätet när det behövs.
Av: Josep Termens
Studier och forskning kring energieffektivisering
Inom fördjupningsområdet Relivs har fokus tidigare lagts på butiker där livsmedels säljs, men inte lika mycket på lokaler där livsmedel lagras, i form av kylda eller frysta produkter. I dessa lagerlokaler kan elanvändningen vara relativt hög p.g.a. kylmaskiner som i sin tur producerar överskottsvärme som inte behövs i själva lagret.
Potential finns för att minska elanvändning genom utformning och drift av kylsystem, minskade transmissionsförluster genom isolering och portar, etc. Det handlar även om att ta tillvara på överskottsvärmen (kondensorvärme) från kylmaskiner, och leverera den till intilliggande verksamheter eller till fjärrvärmenätet om tillgång till det finns och temperaturnivåerna tillåter.
En annan fråga som är intressant att utvärdera är potential för stödtjänster till elnätet som till exempel flexibilitetstjänster för balansering av elnätets effektuttag genom utnyttjande av lagrets temperaturtröghet. Det handlar om nyttor på både fastighets- och energisystemsnivå.
Dagligvarulager är en målgrupp som kan bidra till att uppnå Sveriges energimål. Det handlar om livsmedelsgrossister som distribuerar kylda och frysta matvaror till både butiker, restauranger samt storkök.
Energianvändning i kyl- och fryslager.
Vanligtvis är kylmedelkyla den största elanvändningsposten i kyl- och fryslager, men detta beror på hur stor del av lagrets yta som är nedkylt och hur stor del som är ”varmlager”, kontor, etc. Exempelvis så uppgick elanvändningen för kyla till 40% av total elanvändning för ett lager där ungefär hälften av lokalens yta var kyld. Energidata baserat på 21 olika kyl- och fryslager i USA visade att elanvändningen för kyla istället var 62%, med okänd andel tempererad yta. Vidare så beror dess elanvändning på hur energieffektiv kylsystemet är, vilket COP är det vanligaste måttet för. Oavsett utformning av lagret så är belysningen en betydande del av elanvändningen. Detta till trots att belysningen åtminstone i lagrens kylda delar brukar vara utbytta till LED, då äldre armaturer avger viss värme. Utöver typ av belysning är även styrningen av belysningen avgörande för hur stor del av energianvändningen som belysningen står för.
I samma exempellager där kylan stod för 40% av elanvändningen så uppgick elanvändningen för belysning till 20% av totala elen, och detta var då med lysrörsarmaturer utan styrning. Övriga 40% av elanvändningen utgjordes av truckladdning, kontor och andra elanvändare.
Fläktar för ventilation använder också en del el, men hur mycket beror på hur lagret är utformat. Vissa kylda lager har bara återluftsventilation där man räknar med tillräcklig friskluftsintag från öppning av portar, då de kylda varorna lagras under kort tid och det därmed är mycket in- och utlastning. Ventilationssystem med återluft får dock endast installeras om luftkvaliteten i vistelsezonen kan hållas tillfredsställande.
Köpt värme av kyl- och fryslager bör minimeras genom återvinning av all den värme som kylsystemen avger, så att den kan utnyttjas i de varma delarna av anläggningen. Det finns idag exempel på kyl- och fryslager som är helt självförsörjande på värmesidan genom återvunnen värme och därmed inte behöver köpa in någon energi för detta. De allra flesta kyl- och fryslager har idag någon form av värmeåtervinning, men det är ofta svårt att kvantifiera den eller veta hur optimerad den är.
Två dominerande typer av Köldmedium
I princip alla kylsystem i kyl- och fryslager använder CO2 eller ammoniak som köldmedium. I vissa kyl- och fryslager har man både CO2 och ammoniak, där ammoniaken vanligtvis används till kyl och CO2 till frys .
Tidigare har ammoniak varit mer vanligt förekommande som köldmedium än CO2 då CO2 kräver betydligt högre tryck. Men CO2-teknik har nu utvecklats och tagit större marknadsandelar , inte minst efter att de började införas i livsmedelsbutiker för ca 15-20 år sedan. Nu när tekniken tillåter även större CO2-system så konkurrerar det ut ammoniak mer och mer, även i stora system där tidigare ammoniak dominerat.
Den största fördelen med CO2 som köldmedium är att temperaturen på värmeöverskott från kylmaskinen (s.k. ”kondensorvärme”) blir högre och kan därför göra mera nytta vid värmeåtervinning.
Tätande energieffektiviseringsåtgärder och LED.
Vanliga energieffektiviserande åtgärder i kyl- och fryslager handlar mycket om att minska den ofrivilliga ventilationen genom tätning runt lastbilsslussar eller luftridåer vid portar. Utöver att det släpper in värme i kyl- och fryslagren så för det även in fukt som fryser och ställer till besvär inne i lagren. Därför bör avfuktare monteras vid inlastningszonerna så att inkommande luft avfuktas direkt. Det finns avfuktare som idag till stora delar kan drivas av värme istället för el. Detta är en passande applikation i kyl- och fryslager då det finns som mest värmeöverskott under årets varmare delar då även avfuktningsbehovet är som störst.
Det som arbetas mest frekvent med är implementering av frikyla, optimering av återvinning av värme samt utbyte av belysning till LED-alternativ, ofta med närvarostyrning. Installationer inom värmeåtervinning implementeras oftast på större samt nyare anläggningar. Att använda frekvensomvandlare som anpassar kompressorernas effekt efter rådande behov ger även goda resultat.
Kyl- och fryslager som en aktör i energisystemet.
Som nämnts tidigare finns det ofta mycket överskottsvärme i kyl- och fryslager, även om det egna värmebehovet tillgodoses med återvunnen värme. Istället för att bara släppa ut denna överskottsvärme kan kyl- och fryslager sälja den till fastighetsägare, intilliggande verksamheter eller till och med till fjärrvärmenätet om det finns i närheten. Fjärrvärme har dock högre temperaturkrav och då krävs en noggrannare lönsamhetsanalys.
Utöver att leverera överskottsvärme kan kyl- och fryslager även erhålla en viktig roll i energisystemet genom att anpassa sitt effektuttag. I den nationella strategin för elektrifiering som regeringen publicerade i början av 2022 betonas vikten av effektiv användning av både energi och effekt. Med ett kraftigt ökande effektbehov och mer intermittent elproduktion kommer det finnas ett stort behov av flexibilitet i elsystemet.
Då kyl- och fryslager är välisolerade och ofta innehåller stora volymer nedkylda varor så finns en relativt stor termisk tröghet i dom. Detta gör att det kan vara möjligt att korta stunder varva ner eller stänga av kylmaskiner. Med de stundtals väldigt höga elpriser som kan uppstå kan det vara ekonomiskt att göra detta ibland för att minska elkostnader. Det går även att hjälpa elsystemet med att avlasta det lokala elnätet (s.k. flexibilitetsmarknader) eller med att behålla rätt frekvens i nätet när det finns obalans mellan produktion och anläggning och få ersättning för det (s.k. stödtjänster för frekvensreglering). Ersättningarna för dessa marknader/tjänster kan variera stort: flexibilitetsmarknader är lokala (avropas av energibolag) och lönsamheten beror på hur mycket flexibilitet verksamheten kan bidra med och när, medan frekvensregleringstjänsterna är nationella (avropas av Svenska Kraftnät) och ersättningsnivåerna beror på hur många aktörer som lägger bud. Även om ersättning för frekvensreglering (särskilt den typen ”FCR-D upp”) har gått ner under de senaste två åren har kyl- och fryslager bra förutsättningar för att minska sina energikostnader genom att anpassa elanvändning efter elpriser och erbjuda flexibilitet till elnätet.
Utvecklingsbehov, möjligheter och utmaningar
En av de största utmaningarna med kyl- och fryslager är att få till en optimalt fungerande helhet med kylsystemen och dess angränsande system. Det är ofta flera olika typer av konsulter och projektörer inblandat (kyla, VVS, el etc.) och det kan lätt bli att var och en sköter sin del, vilket leder till fel och brister i gränsdragningarna mellan respektives ansvarsområde. Vid uppförande av nya kylsystem bör det därför fokuseras mer på dialog och samverkan mellan de olika aktörerna. Intrimning av ett nytt kylsystem tar ofta upp mot ett år innan det fungerar optimalt även vid bra samarbeten, och ännu längre om det blir problem mellan de olika delsystemen.
Installation av solceller är en långsiktig energieffektiviseringsåtgärd som kan bidrar till en minskning av elinköp under ca hälften av året. Kyl- o fryslager har mycket bra förutsättningar med stora takytor och stabilt elbehov vilket gör att det mesta av solelproduktionen kan användas internt.
För att anpassa kyl- och fryslagrens effektuttag hade lagring av el varit fördelaktigt. Batterilager är dock fortfarande dyrt och man vill inte överdimensionera dessa. För att anpassa effektuttaget skulle man även kunna vara lite flexibel med temperaturen i fryslager och gå ned något lägre i temperatur då elnätet inte är som mest ansträngt, för att sedan gå ner i effekt när belastning i elnätet är stort. Generellt sett har dock kyl- och fryssystemen högre elbehov under dagtid då det är mer ofrivillig ventilation genom portar och dörrar. Det finns även frysvaror som är mer känsliga än andra, exempelvis glass. Vidare är temperaturregleringar känsligare i kyldelarna. Det förekommer att temperaturen i frysdelarna sänks något under natten då elen är billigare, för att inte behöva förbruka lika mycket under dagen. Kyl- och fryslager utvecklas mot att de blir bättre och bättre isolerade vilket gör att förutsättningarna för att vara flexibla med sin kyleffekt förbättras.
Det anses därmed finnas potential för att kyl- och fryslager till viss del kan anpassa sin effekt efter rådande effektläge i elnätet. Precis som med att sälja överskottsvärme blir detta en affärsmässig fråga där tillräcklig lönsamhet behövs för att en förändring eller anpassning ska ske.
Laddinfrastruktur, en framtidsfråga
Elektrifiering och laddinfrastruktur för elfordon kommer bli viktigare frågor för livsmedelshandel i framtiden, och kommer bli ytterligare en effektmässig utmaning. Det är redan elintensiva verksamheter och det blir mer och mer automation i lagren som använder el och det blir för varje år mer aktuellt att förbereda för laddning av både personbilar för anställda och lastbilar.
Personbilsladdning är en aktuell fråga på grund av nya krav och kommande lagstiftning. Laddstationer för tunga fordon har ökat i antal de senaste åren. Företag inom livsmedelshandel kan arbeta för fossilfria transporter genom att erbjuda sina leverantörer laddmöjligheter, något som blivit allt mer aktuellt – inte minst tack vare Energimyndighetens stödprogram Regionala elektrifieringspiloter för tunga transporter, som nu ger stöd till aktörer som bygger laddstationer för tunga fordon vid lastning, lossning och service.
Relivs arrangerar en träff med fokus på laddinfrastruktur för livsmedelshandel den 27 maj (digitalt kl 10-12). Träffen handlar om både laddinfrastruktur för personbilar och för tunga fordon och vänder sig till livsmedelsbutiker och livsmedelslager. Kommande lagstiftning, ny teknik och goda exempel ska diskuteras. Mer information på relivs.se.
Fakta ruta om Relivs:
Relivs (Resurseffektiv livsmedelshantering) är ett nätverk som finansieras av Energimyndigheten och som verkar för energieffektivisering i storkök och livsmedelshandel via kunskapsspridning och utvecklingsprojekt inom utrustning, fastighetsteknik, beteende, livsmedelskyla med mera. Det vänder sig främst till alla som har som huvudsaklig verksamhet att sälja eller tillaga livsmedel, alternativt tillhandahåller lokaler för detta. Men även de som har ett intresse i branschen och kan bidra med kunskap och/eller produkter till genomförande av projekt är välkomna. Läs mer på www.relivs.se
