Possible Roles of Waste Heat from Nuclear Plantsd in the Swedish Energy System

Sammanfattning

Denna avhandling undersöker den tekno-ekonomiska genomförbarheten av att utnyttjaspillvärme från kärnkraftverk för fjärrvärmeapplikationer genom att ansluta Forsmarkskärnkraftverk till fjärrvärmenäten i Stockholm och Uppsala. Mot bakgrund av stigandebiobränslepriser och det miljömässiga behovet av att minska växthusgasutsläpp från avfallsförbränning, ser denna studie över och vidareutvecklar tidigare bedömningar avintegration av kärnvärme i fjärrvärmenät. En detaljerad tekno-ekonomisk modell av ett långväga värmetransportsystem (HTS)har utvecklats, där beräkningar av termiska förluster och tryckförluster, optimering avledningsdragning samt kostnadsmodellering inklusive nettonuvärdesanalys (NPV) ingår. Data har hämtats från litteraturen, tekniska antaganden och branschdata, särskilt från Vattenfall. Modellen optimeras för nyckelparametrar såsom ledningsdiameter, installeradvärmekapacitet samt fram- och returtemperaturer. Resultaten visar att systemkostnaderna minskar vid införande av kärnvärme, från 410SEK/MWh till 332 SEK/MWh i basscenariot. Dessutom kan kärnvärme levereras till en LCOH på 354 SEK/MWh, vilket är avsevärt lägre än för biobränslebaseradealternativ. I scenarier med reducerad avfallsförbränning framstår kärnvärme som särskiltkostnadseffektiv, med en LCOH ner till 307 SEK/MWh i bas-caset. Känslighetsanalysenvisar dock att resultaten är känsliga för investeringskostnaden, där en ökning med 50% skulle eliminera kärnkraftens fördel gentemot biobränslen. Studien drar slutsatsenatt strategiska investeringar i HTS-infrastruktur kan stärka både hållbarheten och den IIIekonomiska effektiviteten i den urbana värmeförsörjningen i Sverige, även om ytterligarestudier behövs.