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.

This thesis investigates the techno-economic feasibility of utilizing waste heat from nuclearplants for district heating applications by connecting the Forsmark acNPP to the DistrictHeating Network (DHN)s of Stockholm and Uppsala. In light of rising biofuel prices andthe environmental imperative to reduce greenhouse gas emissions from waste incineration,this study revisits and expands upon earlier assessments of nuclear heat integration.

A detailed techno-economic model of a long-distance Heat Transportation System (HTS)is developed, incorporating thermal and pressure loss calculations, pipeline layoutoptimization, and cost modeling including Net Present Value (NPV) analysis. Data issourced from literature, engineering assumptions, and industry data, particularly from Vattenfall. The model is optimized for key variables such as pipeline diameter, installedheat capacity, and supply and return temperatures.

The results indicate that system costs decrease when introducing nuclear heating, fallingfrom 410 SEK/MWh to 332 SEK/MWh in the base case. Moreover, nuclear heat can besupplied at a Levelized Cost of Heat (LCOH) of 354 SEK/MWh, which is significantlylower than for bio-based alternatives. In scenarios with reduced waste incineration, nuclearheating is shown to be particularly cost-effective: down to a LCOH of 307 SEK/MWh(base case). Sensitivity analysis reveales that the results are sensitive to the investmentcost, where a 50% increase would remove the nuclear cogeneration’s advantage over biofuels.The study concludes that strategic investment in high-temperature system (HTS)infrastructure could enhance both the sustainability and the economic efficiency of urbanheat supply in Sweden, although further studies are needed.