liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
Publications (9 of 9) Show all publications
Blomqvist, S. (2023). Energy Efficiency in the Residential, Service and Energy Sectors: Barriers, Drivers and System Studies. (Doctoral dissertation). Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>Energy Efficiency in the Residential, Service and Energy Sectors: Barriers, Drivers and System Studies
2023 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Increased energy efficiency is a prerequisite for achieving the national energy and climate goals, the goals set by the European Union, and the Sustainable Development Goals adopted by the United Nations. Close to 40% of Sweden’s total energy use and approximately 20% of domestic greenhouse gas emissions are allocated to the residential and service sector. There is great potential for increased energy efficiency within the sector. Almost half of Swedish households are situated in multifamily buildings, where district heating is the predominant heating solution, as well as in service buildings.

This thesis uses a system perspective to explore energy efficiency work and end-use measures in an energy system, focusing on district heated regions that include combined heat and power production, and the residential and service sector, focusing on multifamily buildings and non-residential buildings. The research explores energy and climate goals in relation to the integration of the Sustainable Development Goals and potential barriers between organizations’ different objectives. In addition, the research focuses on barriers and drivers for energy efficiency. How type of ownership, size of the organization, and degree of urbanization can differentiate this work is also studied. Finally, the research explores potential conflicting objectives by studying energy end-use measures based on different system boundaries.

The results show that around 70% of organizations in the Swedish residential and service sector had integrated the Sustainable Development Goals. However, depending on ownership, the integration rate ranges from 60% in public organizations with predominantly rental properties to 77% in private organizations, and 84% in cooperative organizations with predominantly tenant-owned properties. Only 48% of the small organizations had integrated the goals, compared to 73% of medium-sized organizations and 90% of large organizations. 49% of organizations in rural areas had integrated the goals, compared to 63% in towns and suburbs, and 80% in cities. The results show different use of terminology and timelines, and conflicting objectives are seen as different system boundaries are applied. This may inhibit understanding and communication, and hinder integration.

Despite the need for energy efficiency, cost-efficient energy conservation measures are not always implemented. This is explained by the existence of barriers to energy efficiency. The perception of a lack of time or other priorities is the most hindering factor, along with the experience of a slim organization. On the other hand, the major drivers are reducing costs, followed by drivers of an organizational or behavioral nature. The results illustrate a challenging situation among publicly owned organizations, small organizations, and those in rural areas, as - relative to other groups - they experience barriers to a greater degree and drivers to a lesser extent. Positive factors that emerge between 2010 and 2020 are that energy strategies are integrated, and energy efficiency is given high priority throughout the organizations’ working methods.

Lastly, by using simulation and optimization models, energy end-use measures of (1) large-scale renovation of a multifamily building stock and (2) the use of a hydronic pavement system for snow and ice clearance are studied. The results of the large-scale renovation of multifamily buildings reveal a potential conflict. The measure resulting in the best energy performance of the building, which may be the most desirable measure from a building owner’s perspective, risks leading to larger greenhouse gas emissions. A hydronic pavement system - a rarely used application in present-day district heating systems - proves to be a possible sustainable solution and a suitable application for the future generation of a low-temperature district heating system. The results underline the importance of understanding system boundaries in general, but also when considering energy efficiency improvements.

Abstract [sv]

En ökad energieffektivisering är en förutsättning får att uppnå de nationella energi- och klimatmålen, så väl som målen satta av Europeiska unionen och de globala hållbarhetsmålen antagna av Förenta nationernas medlemsländer. Närmare 40 % av Sveriges totala energianvändning och cirka 20 % av de inhemska växthusgasutsläppen allokeras till bostads- och servicesektorn. Det finns en stor potential till ökad energieffektivisering inom sektorn. Närmare hälften av de svenska hushållen finns i flerbostadshus, där fjärrvärme är den dominerande värmelösningen med närmare 90% marknadsandel och med en marknadsandel på ungefär 80% för lokaler. Genom att samla aktörer från tillförselsidan inom energisektorn och användarsidan inom bostadsoch servicesektorn kan möjligheter för ett effektivt energisystem och en effektiv energianvändning studeras.

Syftet med denna avhandling är att med ett systemperspektiv studera arbetet med energieffektivisering och energieffektiviseringsåtgärder inom energisektorn, med fokus på fjärrvärmeregioner med kraftvärmeproduktion, och den svenska bostads- och servicesektorn, med fokus på flerbostadshus och lokaler. Forskningsfrågorna analyserar klimat- och energimål kopplat till de globala hållbarhetsmålen och potentiella hinder mellan målsättningar. Utöver detta fokuserar forskningen på energieffektivisering och dess hinder och drivkrafter. Vidare studeras hur typ av ägarskap, organisationsstorlek och befolkningstäthet kan differentiera resultaten. Slutligen studeras potentiella målkonflikter vid genomförande av olika energieffektiviseringsåtgärder vid renovering av flerbostadshus och hur användning av markvärme påverkar energisystemet. Forskningen bidrar med kunskap om hur en ökad energieffektivitet kan påverka utsläpp av växthusgaser från energisystemet.

Integreringen av ramverket för de globala hållbarhetsmålen i den svenska bostads- och servicesektorn har studerats genom en enkätstudie. Resultatet visar att ungefär 70% av organisationerna har integrerat ramverket i sitt arbete. Integreringen varierar dock beroende på typ av ägarskap, från 60 % i allmännyttiga bostadsbolag med övervägande hyresrätter, 77 % i privata bostadsbolag till 84 % i kooperativa organisationer med övervägande bostadsrätter. Bland små organisationerna hade 48 % integrerat ramverket jämfört med 73 % i medelstora och 90 % i stora organisationer. Även beroende på befolkningstätheten där organisationerna är verksamma ses skillnader, där 49 % av organisationer på landsbygd hade integrerat ramverket jämfört med 63 % i mindre städer och förorter och 80 % av organisationerna i storstäder. Genom en kvalitativ innehållsanalys och målkonfliktutvärdering i en kontrollerad grupp energioch bostadsbolag påvisas att integrering av klimat- och energimål kan resultera i olika användning av terminologi, tidslinjer och motstridiga mål när olika systemgränser tillämpas. Detta kan hämma förståelse och kommunikation, samt motverka genomförande och integreringen av de globala hållbarhetsmålen.

En ökad energieffektivisering inom bostads- och servicesektorn är en central del av nationella och Europeiska unionens klimat- och energistrategier och för att nå de globala hållbarhetsmålen. Genom enkätundersökningar studeras uppfattningen av hinder mot och drivkrafter för energieffektivisering inom den svenska bostads- och servicesektorn och vilka förändringar som skett mellan 2010 och 2020. Resultaten visar att brist på tid eller andra prioriteringar är det största hindret, samt uppfattningen om en slimmad organisation. Den största drivkraften är att minska kostnader följt av drivkrafter av organisatorisk eller beteendemässig karaktär. Resultaten visar en utmanande situation bland allmännyttiga bostadsbolag, små organisationer och de på landsbygden, då de relativt andra grupper upplever hinder till högre grad och drivkrafter lägre. Positiva faktorer som framkommer från 2010 till 2020 är att energistrategier integreras och energieffektivisering ges hög prioritet i organisationens arbetssätt.

Slutligen studeras, genom simulerings- och optimeringsmodellering, energieffektiviseringsåtgärderna (1) storskalig renovering av ett bestånd av flerbostadshus och (2) användning av markvärmesystem ämnat för is- och halkbekämpning. Åtgärderna analyseras utifrån energiprestanda och växthusgasutsläpp beroende på olika systemgränser. Resultaten gällande renovering av flerbostadshusen påvisar en potentiell målkonflikt. Åtgärden som ger bäst energiprestanda för byggnaden, vilket kan vara den mest önskvärda åtgärden ur en byggnadsägares perspektiv, riskerar att leda till större utsläpp av växthusgaser. Konflikten uppstår på grund av olika användning av systemgränser. Ett markvärmesystem, en applikation som nyttjas i låg utsträckning i dagens fjärrvärmesystem, visar sig vara en möjlig hållbar lösning och en lämplig applikation för framtida generationers lågtempererade fjärrvärmesystem. Studierna visar vikten av förståelsen av systemgränser i allmänhet men också när man överväger energieffektiviseringar. Ett för snävt systemperspektiv och systemgränser kan leda till oönskade suboptimeringar med högre utsläpp av växthusgaser som konsekvens.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2023. p. 90
Series
Linköping Studies in Science and Technology. Dissertations, ISSN 0345-7524 ; 2301
Keywords
Energy Efficiency, Barriers, Drivers, System Studies
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-192462 (URN)10.3384/9789180751056 (DOI)9789180751049 (ISBN)9789180751056 (ISBN)
Public defence
2023-04-21, ACAS, A Building, Campus Valla, Linköping, 10:15 (Swedish)
Opponent
Supervisors
Note

Funding agencies: Tekniska verken, E.ON, Akademiska Hus, Stångåstaden, Lejonfastigheter, Örebrobostäder, Lundbergs Fastigheter, and the Swedish Agency for Economic and Regional Growth

Available from: 2023-03-20 Created: 2023-03-20 Last updated: 2023-03-20Bibliographically approved
Blomqvist, S., Glad, W. & Rohdin, P. (2022). Ten years of energy efficiency—Exploring the progress of barriers and drivers in the swedish residential and services sector. Energy Reports, 8, 14726-14740
Open this publication in new window or tab >>Ten years of energy efficiency—Exploring the progress of barriers and drivers in the swedish residential and services sector
2022 (English)In: Energy Reports, E-ISSN 2352-4847, Vol. 8, p. 14726-14740Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Making buildings more energy efficient is an important part of achieving the European Union's energy and climate goals, which several directives, policies, and measures has addressed over the years. This paper aims to study changes over a 10-year period in perception on barriers to and drivers for energy efficiency in the Swedish building sector and identifying success factors. The data collection consists of surveys conducted in 2010 and 2020 among organizations that mainly build, own, and manage multi-dwelling buildings. Besides the overall result, special focus is given to changes depending on type of ownership, size of organization, and organizational hierarchy. Lack of time or other priorities and slim organizations remain the most important barriers, which is most evident among small organizations. Reducing cost remains the major driver. The uncertainty surrounding a rising energy price has diminished and cost-effective solutions are more adaptable. More capital for energy efficiency is available, particularly in the private sector. Furthermore, the result acknowledges the impact of regulatory measures. The study recognizes a connection between organizational development and the integration of energy efficiency in an organizations’ agenda. Future challenges are related to hidden costs and knowledge acquisition.

Place, publisher, year, edition, pages
Elsevier, 2022
Keywords
Barriers; Drivers; Energy efficiency; Residential building sector
National Category
Energy Systems Construction Management
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-190458 (URN)10.1016/j.egyr.2022.10.439 (DOI)000892831900004 ()2-s2.0-85141771799 (Scopus ID)
Note

Funding: FORMAS a Swedish Research Council for Sustainable Development [2022-01941]; Swedish Agency for Economic and Regional Growth; European Regional Development Fund

Available from: 2022-12-09 Created: 2022-12-09 Last updated: 2026-03-12Bibliographically approved
Blomqvist, S., Ödlund, L. & Rohdin, P. (2022). Understanding energy efficiency decisions in the building sector – A survey of barriers and drivers in Sweden. Cleaner Engineering and Technology, 9, Article ID 100527.
Open this publication in new window or tab >>Understanding energy efficiency decisions in the building sector – A survey of barriers and drivers in Sweden
2022 (English)In: Cleaner Engineering and Technology, ISSN 2666-7908, Vol. 9, article id 100527Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

A sustainable building sector with a more energy-efficient and decarbonized building stock is important for mitigating climate change. This paper contributes to knowledge on how to increase energy efficiency investments by presenting a nationwide survey on the perception of barriers and drivers for energy efficiency among 216 professionals in the Swedish building sector. This study explores economic, behavioral, and organizational conditions and analyzes the conventional dependencies on (1) type of ownership and (2) size of the organization, but also adds analysis on (3) degree of urbanization, (4) climate zones and (5) profession. Together these dependencies enhance a custom design of policies and measures. The findings show that hidden costs and bounded rationality were prominent barriers due to problems to acquire and analyze information, which needs to be addressed. In addition to the economic driver to reduce cost, several behavioral and organizational drivers were emphasized. There were distinct economic differences depending on the type of ownership and size of the organizations. Well-developed organizational structures were important factors for energy efficiency, which policies and measures should address. Differences were seen between organizations operating in rural areas and more densely populated areas. An improved indoor climate was important in northern climate zones.

Place, publisher, year, edition, pages
Elsevier, 2022
Keywords
Energy efficiency; Building sector; Barriers; Drivers
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-190457 (URN)10.1016/j.clet.2022.100527 (DOI)000981177200017 ()2-s2.0-85132847010 (Scopus ID)
Note

Funding: Swedish Agency for Economic and Regional Growth through the European Regional Development Fund

Available from: 2022-12-09 Created: 2022-12-09 Last updated: 2023-06-13Bibliographically approved
Blomqvist, S., Andersson, A., Spinos, O., Tonelid, J., Rohdin, P. & Ödlund, L. (2021). Analysing Conflicting Energy and Climate Targets between Municipalities, Energy Utilities and Housing Companies in Sweden. In: : . Paper presented at Energy Evaluation Europe 2021 Conference, Here East, Olympic Park, London, UK, June 29-July 1, 2020.
Open this publication in new window or tab >>Analysing Conflicting Energy and Climate Targets between Municipalities, Energy Utilities and Housing Companies in Sweden
Show others...
2021 (English)Conference paper, Oral presentation only (Other academic)
Abstract [en]

To achieve the Sustainable Development Goals (SDGs), it is important that the SDGs are integrated atboth national and municipal levels, and that the business sector is involved in this work. This paper analyses howwell the SDGs are integrated as well if there are any conflicting energy and climate targets among municipalities,energy utilities and housing companies in Sweden, and in relation to national and EU targets. The targets arecategorized as; climate impact, efficient energy use, and share of renewable resources. Three key indicators arein focus; timeline and level of targets, terminology, and system boundaries. The study focuses on the Linköpingand Norrköping region, which has 300,000 inhabitants and is located 150 km southwest of Stockholm, Sweden.By using directives, company annual reports and interviews, the companies’ decision-making processes andtargets have been mapped.The results identify differences in system boundaries and timelines as reasons to potential conflictsregarding climate targets. Ambitious targets at the municipal level are identified as a driving force, but with targetfulfilment two decades or more before national and EU targets. Regarding the category of efficient energy use,the level of targets and terminology differs. Lastly, regarding renewable resources, terminology and timelinediffer. Furthermore, it is concluded that the SDGs are not integrated to a large extent in the business sector orat a local level. Overall, this may create challenges in communication, collaboration and exchange of knowledgein order to succeed and achieve the SDGs. 

National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-180238 (URN)
Conference
Energy Evaluation Europe 2021 Conference, Here East, Olympic Park, London, UK, June 29-July 1, 2020
Note

The link in this post leads to the paper presented at the conference whose name is specified above. Paper has not been published according to the procedure usual in academic publishing. In this case, identifiers are missing, which results in the conference contribution not being classified as published paper.

Available from: 2021-10-13 Created: 2021-10-13 Last updated: 2023-03-20Bibliographically approved
Blomqvist, S. (2019). A System Perspective on Energy End-Use Measures in a District Heated Region: Renovation of Buildings and Hydronic Pavement Systems. (Licentiate dissertation). Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>A System Perspective on Energy End-Use Measures in a District Heated Region: Renovation of Buildings and Hydronic Pavement Systems
2019 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

A district heating and cooling (DHC) system can be a viable piece of the puzzle in the efforts of reducing the greenhouse gas (GHG) emissions. Especially if the DHC system include combined heat and power (CHP) plants which enable electricity production from renewable resources. This is set forth in national energy targets and sustainable development goals (SDGs), adopted by the United Nations in 2015. Moreover, improved energy efficiency and energy savings are important factors in fulfilling the national targets of decreased energy intensity as well as reducing the use of fossil fuels.

The aim of this thesis is to analyze the impacts of two energy end-use measures in a DHC network and their consequences on the efforts towards sustainable development. The end-use measures studied are (1) renovation of a multifamily building stock and (2) the use of a hydronic pavement system (HPS) including analysis of different control strategies. The end-use measures are assessed in terms of energy use and efficiency, use of renewable and fossil resources, and local and global GHG emissions. Lastly, it is analyzed how the results relate to national energy targets and SDGs. By using simulation and optimization models, several scenarios of end-use measures are analyzed in the two studies. In the first study, six scenarios are analyzed, as the renovation packages include measures on the envelope, ventilation and conversion from district heating to ground source heat pump. In the second study three scenarios are analyzed, where the HPS are operated all-time at a temperature below 4°C or are shut down at temperatures below -10°C or at temperatures below -5°C.

The results of the study regarding the renovation of a multifamily building stock indicate a future reduction in heat demand. All scenarios show energy savings of the studied building, which ranged from 11% to 56%. All scenarios show a reduction in local GHG emissions, as well as reduced fossil fuel use. Although the largest reduction was found in the use of renewable resources. From a global perspective on GHG emissions, the scenarios with district heating out-performed measures with heat pump solutions in the studied system. Moreover, the study point to positive impacts on the efforts towards SDGs.

To mitigate the reduced heat demand from the renovation of the building stock, an HPS may be used. The results show mostly renewable resources were used for the HPS. The use of HPS was found to generate a positive impact on global GHG emissions. A control strategy that shuts down the HPS at temperatures below -10°C would result in 10% energy saving and would maintain acceptable performance of the HPS. Furthermore, it would reduce the use of fossil fuel and reduce local GHG emissions by 25%. Moreover, an HPS may contribute to SDGs.

It is concluded that energy end-use measures of renovating a multifamily building stock are vital in the work towards an improved energy intensity. However, these measures result in a decreased demand for heat in the DHC network. This can then lead to reduced electricity production from renewable resources in the CHP plants, which in turn have a negative impact on the global GHG emissions. By finding new applications, like HPS, the infrastructure of DHC networks could be utilized efficiently and serve as one piece of the puzzle that is the efforts towards sustainable development.

Abstract [sv]

Ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk kan vara en viktig del i arbetet att minska växthusgasutsläppen. Speciellt då ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk nyttjar kraftvärme, vilket möjliggör elproduktion från förnybara resurser. Detta efterfrågas i de nationella energimålen och i de globala målen för hållbar utveckling, även kallade Agenda 2030, som antogs av Förenta Nationerna 2015. Dessutom är förbättrad energieffektivitet och energibesparing viktiga faktorer för att nå de nationella energimålen för minskad energiintensitet.

Syftet med denna avhandling är att analysera effekterna av två användningsåtgärder i ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk, samt dess konsekvenser för en hållbar utveckling. De åtgärder som undersöks är (1) renovering av ett flerbostadshusbestånd och (2) användningen av ett markvärmesystem. Användningsåtgärderna analyseras utifrån energianvändning och energibesparing, användning av förnybara och fossila resurser, samt lokala och globala växthusgasutsläpp. Slutligen analyseras hur resultaten relaterar till nationella energimålen och de globala målen för hållbar utveckling.

Genom att använda simulerings- och optimeringsmodeller analyseras flera scenarier av användningsåtgärder i de två studierna. I den första studien analyseras sex scenarier, där renoveringsåtgärderna innehåller klimatskals- och ventilationsåtgärder, samt ett byte av värmesystem från fjärrvärme till värmepump. I den andra studien analyseras tre scenarier. Ett då markvärmesystemet drivs kontinuerligt vid en utomhustemperatur under 4° C, samt då systemet även stängs av eller försätts i viloläge vid utomhustemperaturer under -10°C respektive -5°C.

Resultaten från den först studien pekar på ett minskat värmebehov i framtiden. Alla scenarierna innebar energibesparingar i den studerade byggnaden, som varierade från 11% till 56%. Alla scenarier uppvisade en minskning av lokala växthusgasutsläpp, samt minskning av fossil bränsleanvändning. Dock ses den största minskningen i användandet av förnybara resurser. I ett globalt perspektiv på växthusgasutsläpp, så presterar värmelösningar med fjärrvärme bättre än de med värmepump i de studerade systemen. Studien uppvisar positiva effekter på de nationella målen, samt de globala målen för hållbar utveckling.

För att möta den minskade värmebehovet kan ett markvärmesystem nyttjas. Resultaten visar att främst förnybara resurser används. Användningen av markvärme har en positiv inverkan på globala växthusgasutsläpp och en kontrollstrategi som försätter markvärmesystemet i vila vid temperaturer under -10°C kan resultera i 10% energibesparing samtidigt som en acceptabel prestanda bibehålls. Detta minskar den fossila bränsleanvändningen, samt de lokala växthusgasutsläppen med 25%. Ett markvärmesystem kan bidra i arbetet med de nationella målen, samt de globala målen för en hållbar utveckling.

Slutsatsen är att renovering av ett bestånd av flerbostadshus ska genomföras i arbetet för en minskad energiintensitet. Dessa åtgärder leder emellertid till en minskad efterfrågan på värme. Detta kan minska elproduktion från förnybara resurser i kraftvärmeanläggningarna, vilket i sin tur har en negativ inverkan på de globala växthusgasutsläppen. Genom att hitta nya applikationer, som markvärme, kan infrastrukturen i fjärrvärme- och fjärrkylenätverk nyttjas effektivt fortsättningsvis och fungera som en bit i pusslet för en hållbar utveckling.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2019. p. 41
Series
Linköping Studies in Science and Technology. Licentiate Thesis, ISSN 0280-7971 ; 1846
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-157082 (URN)10.3384/lic.diva-157082 (DOI)9789176850527 (ISBN)
Presentation
2019-06-19, ACAS, Hus A, Campus Valla, Linköping, 13:15 (Swedish)
Opponent
Supervisors
Available from: 2019-05-27 Created: 2019-05-27 Last updated: 2019-06-04Bibliographically approved
Blomqvist, S., Amiri, S., Rohdin, P. & Ödlund, L. (2019). Analyzing the Performance and Control of a Hydronic Pavement System in a District Heating Network. Energies, 12(11), Article ID 2078.
Open this publication in new window or tab >>Analyzing the Performance and Control of a Hydronic Pavement System in a District Heating Network
2019 (English)In: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 12, no 11, article id 2078Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

A hydronic pavement system (HPS) is an alternative method to clear snow and ice, which avoids the use of salt, sand, and fossil fuel in conventional snow clearance, and minimizes the risk of accidents. The aim is to analyze the performance of different control strategies for a 35,000 m2 HPS utilizing heat from a district heating and cooling (DHC) system. The key performance indicators are (1) energy performance of the HPS, and (2) primary energy use, (3) electricity production and (4) greenhouse gas (GHG) emissions from the DHC system. The methodology uses a simulation model of the HPS and an optimization model of the DHC system. Three operational strategies are analyzed: A reference scenario based on the current control strategy, and scenarios where the HPS is shut down at temperatures below −10 °C and −5 °C. The study shows that the DHC return temperature is suitable for use. By operational strategies, use during peak demand in the DHC system can be avoided, resulting in reduced use of fossil fuel. Moreover, the energy use of the HPS could be reduced by 10% and the local GHG emissions by 25%. The study emphasizes that the HPS may have positive effects on global GHG emissions, as it enables electricity production from renewable resources.

Place, publisher, year, edition, pages
Basel: MDPI, 2019
National Category
Energy Systems Energy Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-157189 (URN)10.3390/en12112078 (DOI)000472635900045 ()
Note

Funding agencies: Swedish Agency for Economic and Regional Growth; Tekniska verken AB; E. ON Sweden AB; Stangastaden AB; AB Lejonfastigheter; Fastighets AB L E Lundberg; Akademiska Hus AB

Available from: 2019-06-04 Created: 2019-06-04 Last updated: 2023-08-28Bibliographically approved
Blomqvist, S., La Fleur, L., Amiri, S., Rohdin, P. & Ödlund (Trygg), L. (2019). The Impact on System Performance When Renovating a Multifamily Building Stock in a District Heated Region. Sustainability, 11(8), Article ID 2199.
Open this publication in new window or tab >>The Impact on System Performance When Renovating a Multifamily Building Stock in a District Heated Region
Show others...
2019 (English)In: Sustainability, E-ISSN 2071-1050, Vol. 11, no 8, article id 2199Article in journal (Other academic) Published
Abstract [en]

In Sweden, 90% of multifamily buildings utilize district heat and a large portion is in need of renovation. The aim is to analyze the impact of renovating a multifamily building stock in a district heating and cooling system, in terms of primary energy savings, peak power demands, electricity demand and production, and greenhouse gas emissions on local and global levels. The study analyzes scenarios regarding measures on the building envelope, ventilation, and substitution from district heat to ground source heat pump. The results indicate improved energy performance for all scenarios, ranging from 11% to 56%. Moreover, the scenarios present a reduction of fossil fuel use and reduced peak power demand in the district heating and cooling system ranging from 1 MW to 13 MW, corresponding to 4–48 W/m2 heated building area. However, the study concludes that scenarios including a ground source heat pump generate significantly higher global greenhouse gas emissions relative to scenarios including district heating. Furthermore, in a future fossil-free district heating and cooling system, a reduction in primary energy use will lead to a local reduction of emissions along with a positive effect on global greenhouse gas emissions, outperforming measures with a ground source heat pump.

Place, publisher, year, edition, pages
MDPI, 2019
Keywords
district heating, multifamily buildings, renovation, primary energy use, energy system modeling, greenhouse gas emissions
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-157080 (URN)10.3390/su11082199 (DOI)000467752200012 ()2-s2.0-85065422245 (Scopus ID)
Available from: 2019-05-27 Created: 2019-05-27 Last updated: 2023-03-20Bibliographically approved
Blomqvist, S., Rohdin, P. & Ödlund, L. (2018). Hållbar Region: Ett forskningsprojekt för ökad samverkan mellan energi- och fastighetsbolag. Etapp 2 2016-2018. Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>Hållbar Region: Ett forskningsprojekt för ökad samverkan mellan energi- och fastighetsbolag. Etapp 2 2016-2018
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Det är i samverkan mellan energibolag och slutanvändare som effektiva energisystem kan skapas. Med ett systemperspektiv mellan tillförsel- och användarsidan inom energisystemet kan forskningsprojektet Hållbar Region bidra med en pusselbit till framtidens energisystem, med ökad energieffektivitet och minskad klimatpåverkan som resultat.

Forskningsprojektets syfte är att genom samverkan mellan universitet, energi- och fastighetsbolag arbeta för att skapa en hållbar och resurseffektiv region. Detta delvis genom att utbyta kunskap kring utmaningar och på så vis öka förståelsen för varandras verksamheter, både inom och mellan branscherna.

Under etapp 1 utvecklades simulerings- och optimeringsmodeller gällande renoveringspaket av fastigheter och energisystemet. Arbetet fortskrider löpande med ytterligare beräkningar och scenarioanalyser. Under etapp 2 har många delstudier genomförts och som vardera ger input och kunskap för vidare utveckling. Några av resultaten uppkomna under etapp 2 är:

Betong bättre än trä?

En fallstudie påvisar att ett flerbostadshus med betongstomme har lägre miljöpåverkan än en liknande huskropp av träkonstruktion. Se mer i avsnitt 5.1

Vikten av utökad och förbättrad kundkontakt!

En studie av den framtida värmemarknaden visar på vikande efterfrågan. Nya tillämpningsområden, ökad och förbättrad kommunikation är viktiga aspekter för att möta utmaningen. Se mer i avsnitt 5.2

Tillvarata överskottsvärme!

Studien undersöker alternativ för att nyttiggöra överskottsvärme i fjärrvärmenätet, som möjliggörs genom samarbete med närliggande verksamheter. Att nyttogöra värmen genom en absorptionsdriven värmepump är det som förordas. Se mer i avsnitt 5.3

Beräkningar av primärenergifaktorer!

En studie analysera premiärenergifaktorer för svensk fjärrvärme utifrån flertalet perspektiv och metoder. De beräknade faktorerna blir betydande mindre än Boverkets. Se mer i avsnitt 5.4

Prismodellens roll för incitament till energieffektivisering!

Flertalet prismodeller analyseras utifrån ett klimatperspektiv. En modell med säsongsvarierande prissättning förordas och där effektuttaget lyfts fram som en nyckel. Se mer i avsnitt 5.5

Nyttan av en dynamisk framledningstemperatur!

Studien undersöker effekt- och flödesutjämnande körstrategier för att möta dygns- och säsongsvariationer av efterfrågan på värme. Studien påvisar ökad elverkningsgrad och ett högre temperaturspann möjliggör bättre effekt- och flödesutjämning. Se mer i avsnitt 5.6

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2018. p. 29
Keywords
Hållbar region, energisystem, samverkan, energibolag, fastighetsbolag, systemperspektiv, fjärrvärme, simulering, optimering, scenarioanalys
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-153481 (URN)
Projects
Hållbar Region
Note

Delrapport 2 från forskningsprojektet Hållbar Region vid Linköpings universitet.

Available from: 2018-12-19 Created: 2018-12-19 Last updated: 2018-12-20Bibliographically approved
Trygg, L., Blomqvist, S., La Fleur, L. & Rosén, T. (2016). Hållbar Region Etapp 1: Energibolag och fastighetsbolag i samverkan. Linköping: Linköping University Electronic Press
Open this publication in new window or tab >>Hållbar Region Etapp 1: Energibolag och fastighetsbolag i samverkan
2016 (Swedish)Report (Other (popular science, discussion, etc.))
Abstract [sv]

Syfte

Projekt Hållbar region har som syfte att visa hur energibolag och fastighetsbolag tillsammans kan driva utvecklingen till en hållbar och resurseffektiv region med minskad primärenergianvändning och minskad klimatpåverkan för fastighetsägare och energibolag. Projektet drivs av Linköpings universitet i nära samarbete med projektets partner och består av forskning av det sammansatta energisystemet av energibolag och större fastighetsbolag. Utifrån olika framtida scenarioalternativ studeras olika åtgärders effekt på pimärenergi och klimatpåverkan för det totala regionala energisystemet.

Partner

Under etapp 1 av projektet har, utöver Linköpings universitet, två energibolag samt fem större fastighetsägare varit aktiva inom projektet. Dessa är:

  • Akademiska Hus 
  • E.ON Sverige AB
  • Fastighets AB L E Lundbergs
  • Lejonfastigheter AB
  • AB Stångåstaden
  • Tekniska verken i Linköping AB
  • ÖrebroBostäder AB

Genomförande

Projektet har genomförts med gemensamma workshops samt med systemoptimering av det sammankopplade fjärrvärmesystemet av både tillförsel och efterfrågan. Modelleringar har utförs i programmen OPERA, IDA ICE och MODEST. Workshoparna har fungerat som kreativa övningar där utmaningar och behov identifieras och där sedan tidiga projektresultat har spridits och diskuterats. I workshoparna har det underlag som legat till grund för projektets frågeställningar itereras och förfinas kontinuerligt. Beräkningar har sedan utförts genom systemoptimeringar av frågeställningar baserat på det underlag som framkommit vid workshoparna. I samtliga workshopar har representanter från partner inom projektet deltagit.

Resultat

Resultatet från projektet kan sammanfattas i följande punkter:

  • Klimatskalsåtgärder samt introduktion av FTX i de fjärvärmeanslutna fastigheterna i studien (fall 3) leder till halverat fjärrvärmebehov och ökade utsläpp av globala CO2eq med ca 1 300 ton för en bostadsyta på 273 000 m2.
  • Klimatskalsåtgärder samt FTX i de värmepumpsanslutna fastigheterna leder till minskat elbehov med 38% och minskade utsläpp av CO2eq med ca 13 000 ton för en sammanlagd bostadsyta på 273 000 m2.
  • När FTX introduceras samtidigt som klimatskalsåtgärder genomförs i de fjärrvärmeanslutna fastigheterna i studien minskar effektbehovet med 28%.
  • När FTX introduceras samtidigt som klimatskalsåtgärder genomförs i de värmepumpsanslutna fastigheterna minskar effektbehovet med 37%.
  • Byte av värmekälla från fjärrvärme till värmepump leder till ökade globaka utsläpp av CO2eq med ca 22 000 ton för en bostadsyta på 273 000 m2.
  • Byte från fjärrvärme till värmepump i de fastigheter som genomfört både klimatåtgärder samt introducerat FTX ökar de globala utsläppen av CO2eq med ca 8 000 ton för en bostadsyta på 273 000 m2.
  • Om 500 000 nya fastigheter, med en sammanlagd bostadsyta på 50 000 000 m2, byggs enligt BBRs krav på nära-nollenergibyggnader innebär uppvärmning med fjärrvärme istället för uppvärmning med värmepump att kraftbalansen förbättras med motsvarande ca 1 900 GWh/år.
  • 1 kWh fjärrvärme har inte samma värde som 1 kWh el. För att ta hänsyn till att el är en mer högvärdig energibärare bör en primärenergifaktor på 2,5 användas för el. När primärenergi inkluderas i jämförelse mellan att värma en fastighet med fjärrvärme eller med värmepump leder alternativet med fjärrvärme till en lägre energianvändning, och följaktligen till lägre globala emissioner av CO2eq.

Fortsatt arbete - etapp 2

Projekt Hållbar region fortsätter med en etapp 2 där fokus kommer att ligga på tjänstedrivna affärsmodeller samt studier av hinder och drivkrafter för att genomföra identifierade lönsamma åtgärder för energibolag och fastighetsägare.

Place, publisher, year, edition, pages
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2016. p. 32
Keywords
Hållbar region, energisystem, samverkan, energibolag, fastighetsbolag, systemperspektiv, fjärrvärme, simulering, optimering, modellerande
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:liu:diva-152545 (URN)
Note

Delrapport 1 från forskningsprojektet Hållbar region vid Linköpings universitet.

Available from: 2018-11-06 Created: 2018-11-06 Last updated: 2018-12-19Bibliographically approved
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0002-6120-4766

Search in DiVA

Show all publications