NEE NORSK ENØK OG ENERGI

Transkript

1 NEE NORSK ENØK OG ENERGI Varmeplan Mjøndalen og Krokstadelva Oppdragsgiver: Nedre Eiker kommune og Miljøvarme AS Utført av: Tom Friberg Kontrollert av: Bjørn A. Mosskull Dato Prosjektnr Norsk Enøk og Energi AS Norsk Enøk og Energi AS Norsk Enøk og Energi AS PB 4101 Gulskogen PB 614 Listeby Øvre Langgate Drammen 1616 FredrikstaØ 3110 Tønsberg Tlf: Tlf: Tlf: www. nee.no

2 1. SAMMENDRAG INNLEDNING FORVENTET ENERGIFORBRUK KJENT KUNDEGRUNNLAG FOR VANNBÅREN OPPVARMING MULIGE KUNDER INSTALLASJONER FOR OPPVARMING GENERELT NÆRINGSBYGG BOLIGER DISTRIBUSJONSSYSTEM FOR OPPVARMING GENERELT FJERNVARMENETT VARMESENTRAL GENERELT BRENSELTYPER UTSLIPSKRAV VALG AV BRENSEL OG KJELE...19 VALG AV SPISSLAST- OG RESERVEKJELER TILKNYTNING AV BYGGENE ØKONOMI INVESTERINGER DRIFTSKOSTNADER LØNNSOMHET RISIKOMOMENTER VEDLEGG ØKONOMIBEREGNINGER MULIG KUNDEGRUNNLAG MED VARMEPRIS 65 ØRE/ KWH VARIGHETSKURVE FOR FYRINGSANLEGGET

3 1. Sammendrag Denne varmeplanen for sentrumsområdene er et arbeid innenfor den prosess som Nedre Eiker kommune har satt i gang ved utarbeidelse av en Energi- og Klimaplan for kommunen. I visjonen til Nedre Eiker kommune heter det at " Innbyggernes livskvalitet skal forbedres uten at det skjer på bekostning av fremtidige generasjoners livskvalitet." I kommuneplanen for er det i samfunnsdelen kapittel 3.5 Miljø og energi satt mål for miljøvern og naturforvaltning i kommuneplanperioden: 1. Miljøvern skal være en av grunnpilarene i kommunens virksomhet og en premiss for planlegging og saksbehandling. 3. Stimulere til folkelig deltakelse og engasjement til miljøriktig atferd hos den enkelte. Redusere veksten i energiforbruket gjennom energibesparende tiltak. For å nå målene er blant annet disse strategiene nevnt: Samarbeid på tvers av forvaltningsnivåer og etater for å sikre et best mulig miljø- og naturforvaltningsarbeid. Energibesparende tiltak i form av lavenergiboliger og krav ti! energiplan ved feltutbygginger. Utrede muligheter for infrastruktur for fjernvarme og gassforsyning gjennom et samarbeid med statlige/regionale aktører og nabokommuner. Nedre Eiker kommune ønsker i sammen med Miljøvarme AS å undersøke muligheten for å bygge ut alternative energiløsninger med et fremtidig varmesalg til eksisterende og planlagte utbygginger i Mjøndalen og Krokstadelva. Det er samfunnsmessig ønskelig å benytte fornybar miljøvennlig energi i størst mulig grad til oppvarmingsformål. På den måten frigjøres verdifull elektrisk energi til andre formål i Norge eller på kontinentet. Dette gjør det mulig å redusere de totale utslipp av klimagassen CO2 fra alternativ forbrenning av fossilt brensel til oppvarming eller kraftproduksjon. Enkleste steder å få lønnsomhet i overgang til oppvarming med miljøvennlig fornybar bioenergi er tettsteder med konsentrert kundegrunnlag. 3

4 Norsk Enøk og Energi AS (NEE) har vurdert kundegrunnlaget og beregnet lønnsomheten for å investere i en bioenergibasert varmesentral med et tilhørende fjernvarmenett for oppvarming av et utvalg av bygningsmassen. Mjøndalen og Krokstadelva er under stadig utvikling, og det er planlagt flere store utbygginger i de nærmeste årene. Dersom det installeres vannbårne oppvarmingssystemer i disse bygningene, vil det være mulig å etablere et fjernvarmenett med akseptabel forretningsmessig avkastning. Her er et kommunalt krav til vannbåren varme i nye bygg over m2 et viktig virkemiddel. I dag er det få bygninger med vannbåren varme i Mjøndalen og spesielt Krokstadelva. Den totale energibruken er relativt lavt og det er lang avstand mellom bygningene. Noe som resulterer i dårlig fortjeneste i etablering av et fjernvarmeselskap. I økonomiberegningene i rapporten er det benyttet gjennomsnittlig 25 års økonomisk levetid og 6 % rente som krav til avkastning. Med en avkastning på investeringen lik 6 % fås således en nåverdi lik 0. Dette oppnås ikke på dette prosjektet. Med dagens kundegrunnlag og energipriser oppnås kun 4,3 % avkastning forutsatt en solgt varmepris på 65 øre/kwh eks. mva. I vedleggene er det presentert en følsomhetsanalyse. Denne viser at antall kwh varmesalg er den variabel som gir størst utsalg på avkastningen i et mulig fjernvarmenett. For å få akseptabel økonomi i et fjernvarmenett bør Nedre Eiker kommune beslutte krav om vannbåren varme i nye bygg samt garantere at kommunen vil gå inn for en tilknytningsplikt når fjernvarmenettet realiseres. Kommunen vil være en stor kunde i et fjernvarmenett. En kjøpsavtale med kommunen vil derfor være nyttig for en fjernvarmeutbygger. Andelen av fornybar energi ved denne første utbygging av fjernvarmenettet er omkring 6,9 GWh (ca. 80 %). 4

5 2. Innledning Nedre Eiker kommune ønsker å legge til rette for fjernvarmeutbygging i deres sentrumsområder i Mjøndalen og Krokstadelva. I denne sammenheng har de engasjert Norsk Enøk og Energi til å gjøre en forstudie for å avdekke de økonomiske og tekniske mulighetene for å realisere et slikt prosjekt. Dersom rapporten avdekker et aktuelt potensial, vil kommune invitere utbyggere til å søke konsesjon for området for å realisere prosjektet. 3. Forventet energiforbruk De kommunale bygningene har fungerende energioppfølging og kan derfor presentere historiske tall på energibruken. Flere av byggene til Nedre Eiker kommune har inngått i et større energiøkonomiseringsprosjekt. For disse benyttes graddagskorrigerte forbrukstall for Det er også innhentet forbrukstall for de fleste bygg som ikke er kommunalt eid. Der dette ikke har vært mulig å få, er normtall for bygningstype og aktuelt byggeår benyttet. For de forventede utbygningene er situasjonen annerledes. På dette stadiet i prosessen foreligger det ikke detaljerte tegninger og energiberegninger på byggene. Vi har for noen av prosjektene fått utbyggers prognoser, men i de Øvrige har vi gått ut fra planlagte arealer for utbyggingene og normtall for den aktuelle bygningstypen. Tabellen under viser et overslag over den delen av energiforbruket som kan dekkes av energi fra fjernvarme, dvs. oppvarming, ventilasjon og varmt tappevann. Resten av energiforbruket krever elektrisitet. 3.1 Kjent kundegrunnlag for vannbåren oppvarming For å få en oversikt over det langsiktige potensialet for tilknytning til et fjernvarmenett har vi funnet fram til alle større bygg som i dag har vannbåren oppvarming, slik at de med moderate investeringer kan utnytte fjernvarme. På grunn av kostbar elvekryssing for fjernvarmerør har vi gruppert dette i to tabeller: Kundegrunnlag syd for elva (Mjøndalen) og kundegrunnlag nord for elva (Krokstadelva). 5

6 Kart- Navn merke M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M12 M13 M15 M16/17 M18... M19 Idrettshall, Vassenga... Stadion/flerbrukshall/næring/hotell Mjøndalen skole Samfunnshuset... Nedre Eiker Legesenter 50 nye leiligheter Rådhuset Eiker Garn og Hobbysenter Torget Vest.. 1 byggetrinn... Walter Kristiansen møbel Lensmannsetaten / Eiker Tre N. t...bolig.prosjekt... Veiavenyen skole Bråta bo- og aktivitetssenter 2 nye boligprosjekter (11O leiligh.) Næringsområde (nybygg)..pla.ntasjen.... Biltema... (... Eibelo AS Rosendal skole Teknisk sentral _valid_us.._(ny..yg_ g..1ager ) Adresse Kjent Effekt kw Hagatjernveien 19, 3050 Mjøndalen Hagatjernveien 3050 Mjøndalen Stadiongata, 3050 Mjøndalen Nedre Torggate 5, 3050 Mjøndalen Nedre Torggate 3, 3050 Mjøndalen.100 Parkveien 4, 3050 Mjøndalen.340 Rhusgata åd 2, 3050 Mjøndalen Arbeidergata 37, 3050 Mjøndalen 60 Arbeidergata 30, 3050 Mjøndalen 79..._ Arbeidergata 28, 3050Mjøndalen 90..._ Arbeidergata 24-26, 050 Mjøndalen.100 Rådhusgata 9 / Drammensveien 1, 3050 Mjøndalen... Kroksalleen / Nedbergkollveien / Verksveien 350 Løkkeveien 2, 3050 Mjøndalen _400 Bråtaveien 2, 3050 Mjønda315 Mellom Arbeidergt. 600 Orkidehøgda Orkidehøgda Mjøndalen 290 Orkidehøgda Mjøndalen Fjerdingen Mjøndalen Orkidehøgda Mjøndalen Orkidehøgda Mjøndalen,150 Nærin.gslokaler... Strandveien Mjøndalen 350 ABS Maskin Strandveien 20A 3050 Mjøndalen,300 M26 Planlagt økt næringsareal Strandveien Mjøndalen 50 Sum Mjøndalen 7030 Effekt med Energi tapp( veksler GWh kw 590 0, , , , , , ,1 80 0, ,1 0, , , _0, , ,5 0, ,53 0, , , , , , , , ,21 Tabell 1 Kundegrunnlag vannbåren oppvarming i Mjøndalen (syd for elven) Status for bygget... Plant. i bruk høst 2010 Eksisterendẹ... Byggestart trolig i 2009 Ferdig regulert våren Utbygges og konverteres trol i g..i Ukjent Planlagt innen 3 år 6

7 Kart som viser plasseringen av byggene i tabell 1 Mjøndalen ( syd for elven) I både tabell 1 (Mjøndalen, syd for elva) og tabell 2 (Krokstadelva, nord for elva) inngår alle planlagte og kjente bygninger med vannbåren oppvarming. Utover disse er det mulig at bygninger med elektriske varmebatterier vil konvertere til vannbårne varmebatterier dersom et fjernvarmenett blir realisert i området. Grunnet konservative økonomiske betraktninger, er de mulig konverterbare bygninger ikke tatt med i kundelisten (unntak er Veiavangen skole der dette vil inngå som del av et utbyggingsprosjekt). Spesielt i Krokstadelva er det neppe mange slike aktuelle bygg fordi området er dominert av enkeltboliger med store hager slik at grunnlaget blir svært spredt. 7

8 Kart- merke Navn K7... K8 Nytt sykehjem..._... Leiligheter, 200 planlagte... boenheter... K13 Sum Sum Ekneshallen / Eknes skole _ Krokstad barneskole _ _ _Lei lig hetsb.y _..._..._... Leilighetsbygg.,.s,portsbutikk KontorbYg.g... Leiliahetsbvaa Barnehage _.. Badeland Boliger... Nye.næringslokaler Adresse Trelleborg Viking Krokstadelva uten Trelleborg Viking Krokstadelva med Trelleborg Viking Gamle Riksvei 246, Krokstadelva..._ _... _... _.._......_ Skoleveien 5, 3055 Krokstadelva... _... _..._...._.._..._... A. J Horgens vei 5-7, 3055 Krokstadelva 11._... _... _... A. J Horgens vei 2-4 (Tråkka), 3055 Krokstadelva Ved Tråkka 1, 3055 Krokstadelva _ _ Sandsgata 4-10, 3055 Krokstadelva _ Bedehusgata, 3055 Krokstadelva... Bedehusgata, 3055 Krokstadelva Krokstad senterområde, Krokstadelva Krokstad senterområde, 3055 Krokstadelva _ _... Krokstad senterområde, 3055 Krokstadelva _ Kjerraten, Krokstad senteromr.3055 Krokstadelva..._... Kalosjegt. 15, 3055 Krokstadelva Kjent Effekt kw Effekt med tappeveksier kw _ Energi GWh 0,74 0,61 0,04 0,06 0,3 0,15 0,04 0,8 1 0,4 0,5 10 5,64 15,64 Status for bygget Plan innen 5 år Plan innen 5 år _... Byggestart Planlagṭ... _ _.. _ _.._... Ca Reguleringssak nå Reguleringssak... nå_... Reguleringssak n å... _.. Reguleringssak... _.._nå..._._... Mulig varmeselger Tabell 2 Kundegrunnlag vannbåren oppvarming i Krokstadelva ( nord for elven) De store handlesenterne i området har uttalt at pga. av stor indre varmelast i byggene fra belysning og teknisk utstyr sao har de ikke behov fra varme fra et fjernvarmeanlegg. Deres behov ligger evt. pao tilførsel av kjøleenergi. Handlesenterne er derfor ikke ført opp i tabell 2. Kart som viser plasseringen av byggene i tabell 2 Krokstadelva (nord for elven) 8

9 3.2 Mulige kunder For å komme frem til de mulige kundene ut fra totaloversiktene har vi gjort følgende betraktninger: I Mjøndalen vil hovedgrunnlaget for et fjernvarmenett innen nærmeste fremtid ha sitt viktigste kundegrunnlag ut fra Stadionområdet hvor MIF har et betydelig prosjekt der selve stadion skal være ferdig høsten Fra før er idrettsanlegget på Vassenga en betydelig bruker av vannbåren varme som nå dekkes av en liten lokal biovarmekjel (400 kw) som grunnlast. Mjøndalen skole ligger i samme området og er godt egnet for tilkopling til et fjernvarmenett. For å oppnå et Økonomisk bærekraftig fjernvarmealternativ er det viktig å finne en trase som har en akseptabel nærhet til egnede kunder med vannbåren oppvarming. Mjøndalen sentrumsområde er foreløpig litt vanskelig fordi det i de nyeste fullførte byggeprosjektene i Arbeidergataområdet har blitt valgt direkteelktrisk oppvarming. På litt sikt finnes det flere aktuelle planlagte prosjekter som kan bli aktuelle dersom et fjernvarmenett finnes. Vi har funnet fram til en mulig trase med mulige kunder ved å gå fra stadionområdet langs Nedre Torggate fram til Rådhuset som er Ønsket kunde. Denne traseen fanger opp aktuelle kommunale og private bygg og et leilighetsbygg som skal bygges nå. To stikkledninger opp til Arbeidergata vil fange de byggene som nå har vannbåren varme samtidig som de kan fange potensielle nybygg eller konverteringer. Siste sentrumsnære område med et interessant varmebehov er i Veiaområdet. Ved å legge fjernvarmeledningen dit fanges også bygget med Lensmannskontoret opp som mulig kunde. Vår foreslåtte fjernvarmeledning avsluttes ved Veia - området. Pr. i dag synes området langs Strandveien å bli for kostbart å tilkople på grunn av vanskelig kryssing av jernbane. Det finnes bygg med vannbåren varme der, men største varmeforbruker har i dag et varmepumpeanlegg som gir billig og miljøvennlig varme. Dette anlegget vil utbedres og mulig utvides slik at det kan tenkes å bli en lokal leverandør til nærliggende bebyggelse. Strandveien kan på sikt tenkes inn i et større sammenbygget fjernvarmenett spesielt fordi det her antas å komme ny bebyggelse. I området på Orkidehøgda er det noen få næringsbygg med vannbåren varme, men de har begrenset behov pga. høy intern varmelast fra lys. Spar Kjøp har vellykket varmepumpeløsning med grunnvarme som gir billig og miljøvennlig varme uten eksternt varmebehov av betydning. Teknisk sentral har varmepumpeanlegg med varme fra renseanlegget og i tillegg gass fra søppelfyllinga på Mile. Etter en fornying og evt. utvidelse av varmepumpen 9

10 vil bygningene være fullt dekket og antagelig vil også varme kunne leveres til nærliggende næringsbygg. Det ligger et potensielt kundegrunnlag på sikt til nye næringsbygg på Orkidehøgda. Dagens bygg vil alene ikke forsvare en fjernvarmeledning. Vi finner pr. i dag ingen økonomi i å legge kostbar fjernvarmeledning over elva til Krokstadelva, men i fremtiden kan det bli en aktuell løsning for evt. å knytte sammen to fjernvarmenett. Det er ikke funnet grunnlag for å foreslå et eget fjernvarmenett for Krokstadelva ennå, men her kan det oppstå aktuelle muligheter. Trelleborg Viking har et betydelig forbruk av vannbåren varme som dekkes av et stort kjelanlegg for dampproduksjon. Det finnes noe overkapasitet i dag, men det vurderes endringer i produksjonen som kan gi et stort varmeoverskudd som kan være aktuelt å levere eksternt i et fjernvarmenett. Ekneshallen og Krokstad barneskole er de nærmeste aktuelle avtagerne, men det finnes dessverre ingen aktuelle bygg med vannbåren varme langs den aktuelle rørtraseen som kan gi god økonomi. Selv de nyeste leilighetsbyggene og bygg som settes opp nå har direkteelektrisk oppvarming. Det finnes mindre planlagte boligbygg som kan tenkes med vannbåren oppvarming, men pr. nå foreslår vi ikke et fjernvarmenett. Handlesenterne som er der i dag er heller ikke aktuelle for varmeleveranse fordi de har så høyt internt varmeoverskudd fra belysning og tekniske anlegg. De er mer interessert i kjøleenergi. Slik kjøleenergi vil trolig gunstigst skje som en lokal løsning der evt. elven brukes som en ressurs for kjøling. En utbygging av et Badeland og omfattende boligbygging på Krokstad senterområde vil kunne gi et mulig varmegrunnlag for et mindre fjernvarmenett som også kan dekke et planlagt sykehjem høyt opp i Bedehusgata. Det finnes en ny barnehage i samme område og to planlagte næringsbygg kan også ha et lite behov. På sikt kan Krokstadelva være interessant med en lokal fjernvarmeløsning rundt Krokstad senterområde opp til Sykehjemmet og evt. en lokal fjernvarmeløsning med Eknes og Krokstad skole opp mot Trelleborg Viking. Dersom produksjonsendringer ved Trelleborg Viking fører til store endringer i varmeoverskudd kan det hele tenkes sammensatt til ett fjernvarmenett. I enda lenger tidsperspektiv kan det bli aktuelt å sammenkople til et sammenhengende nett over elva til Mjøndalen. Da vil sannsynligvis Strandveienområdet i Mjøndalen være aktuell som en del av dette. Kartmerke M1 Kjent Navn Adresse Efekt f Effekt med Energi Status for tappeveksier kw GWh bygget Hagatjernveien 19, Idrettshall....._... Våss...ga Mjøndalen ,

11 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M11 M12 Stad ion/flerbrukshall/ næring/hotell Mjøndalen skole _._......_..._. _... Samfunnshuset Nedre. Eiker Legesenter 50 nye leiligheter _... Rådhuset Eiker Garn og Hobbysenter Torget Vest 1. byggetrinn Sparebanken Øst... Walter Kristiansen møbel _... _... _ Lensmannsetaten I Eiker Tre... _ _...._... NYtt boligprosjekt Veiavangen skole M15 Bråta bo - og aktivitetssenter Sum Mjøndalen Hagatjernveien 3050 Mjøndalen Stadiongata, 3050 Mjøndalen Nedre Torggate 5, 3050 Mjøndalen Nedre Torggate 3, 3050 Mjøndalen Parkveien 4, 3050 Mjøndalen Rådhusgata 2, 3050 Mjøndalen... _... Arbeidergata 37, 3050 Mjøndalen Arbeidergata 30, 3050 Mjøndalen Arbeidergata 28, 3050 Mjøndalen Arbeidergata 24-26, 3050 Mjøndalen Rådhusgata 9 / Drammensveien 1, 3050 Mjøndalen Kroksalleen / Nedbergkollveien / Verksveien Løkkeveien 2, 3050 Mjøndalen Bråtaveien 2, 3050 Mjøndalen ^e? _.. 0.,6.^......_ _, , _ , , , _80... _....0,1_ _ ^ , _ _o,zz _0, , , ,03 Plant. i bruk høst _.._... Byggestart trolig i _..._._..._... Ferdig regulert våren 2008 Utbygges og konverteres trolig i 2009 Tabell 3 Mulige kunder i et felles fjernvarmenett for Mjøndalen sentrum Forslag til fjernvarmenett som dekker de mulige kundene i tabell 3 4. Installasjoner for oppvarming 11

12 4.1 Generelt For å kunne benytte alternativ energi til oppvarming må byggene ha et vannbårent oppvarmingssystem også kalt sentralvarmeanlegg. Mest vanlig er radiatorer eller vannbåren gulvvarme. Noen bygninger har vannbårne varmevifter eller varmebatterier i ventilasjonsanlegget. 4.2 Næringsbygg I næringsbygg er det mer vanlig å benytte radiatorer for oppvarming. Dersom man velger denne løsningen i nybygg så er det viktig å installere lavtemperatur radiatorer som ikke trenger høyere temperatur enn C på turvannet. Dette vil medføre litt større overflate på radiatorene. Det er fullt mulig å benytte gulvvarme også i næringsbygg, men her får man gjerne en dyrere løsning enn ved installasjon av radiatorer dersom gulvvarmen skal legges i en lett konstruksjon. Et alternativ er å støpe ned varmerør som en grunnoppvarming og så bruke radiatorer for å ta variasjonene over døgnet. For oppvarming av ventilasjonsluft må det installeres varmebatterier for varmt vann. Det er viktig at også disse er basert på lave temperaturer, C Alternativet for oppvarming av næringsbygg, dersom det ikke blir et sentralt distribusjonsnett for området, er ofte panelovner og elektrisk varmebatteri i ventilasjonsaggregatet. Næringskunder har tariffer på nettleien som gjør at de betaler mye for hver kw effekt de tar ut. Nettleien kan reduseres dersom kunden kjøper uprioritert overføring også kalt tilfeldig kraft. De må da ha en alternativ varmekilde for å oppnå denne tariffen. Derfor har de største kundene ofte installert vannbårne varmesystemer med oljebrenner i tillegg til elektrokjelen. De største kundene i Mjøndalen betaler i dag i gjennomsnitt 60 øre/kwh + mva. for oppvarming med uprioritert tariff. I tillegg kommer kostnader til drift og vedlikehold. Alternativet til et fjernvarmenett er således at hvert bygg installerer vannbåren varme med egen fyrsentral, som krever vedlikehold, en god del plass og skorstein. For slik nyinstallasjon vil kjelanlegget i praksis få en ekstra varmekostnad for nedbetaling av fyrsentralen. Kunder som varme bygget med prioritert tariff har en kostnad på opp mot 100 Øre/kWh + mva. 4.3 Boliger Vannbårne oppvarmingssystemer i nye boliger er som oftest basert på vannbåren gulvvarme. Eldre boliger har som regel radiatorsystemer. Byggforsk har i sin rapport "Energifleksible varmeanlegg" pekt på en rekke 12

13 fordeler ved lavtemperatur varmeanlegg. Blant annet gir vannbåren gulvvarme et bedre innemiljø ved Redusert avgassing fra byggematerialer pga lavere lufttemperatur Høyere relativ luftfuktighet om vinteren pga lavere lufttemperatur Ingen støvforbrenning Lettere renhold Behagelig overflatetemperatur på gulv Ingen forbrenningsfare for barn I tillegg så er det et fullstendig skjult varmeanlegg, noe som gir en enklere møblering. Dersom det ikke blir lagt opp til felles forsyning av varme for området må hver leilighet produsere varmen i egne anlegg. Dersom det installeres vannbåren gulvvarme så må det installeres en kjel i hver boenhet for produksjon av varmet vann. Dette kan for eksempel være en elkjel eller gasskjel. For å benytte gass eller olje må det besørges pipe eller røykgasskanaler for hver leilighet. I noen tilfeller koples en varmepumpe med delvis gratisvarme fra naturen ( elektrisitet til drift ) til varmeanlegget. Det blir stadig vanligere at enkle luft til luftvarmepumper står for deler av oppvarmingen i småhus og leiligheter. Disse kan ved dårlig planlegging medføre estetiske og støymessige ulemper fra utedelen. Det positive er at varmepumper utnytter elektrisitet mye bedre til oppvarming da normalt en tredel strøm gir to tredeler varme fra naturen. Rimeligste installasjonsalternativ for boligene er panelovner for oppvarming og ventilasjonsaggregater med elektriske varmebatteri eller rene avtrekksanlegg. Dette er samfunnsmessig en uønsket oppvarmingsform som ikke bidrar til reduksjon i klimagassutslippene. 13

14 5. Distribusjonssystem for oppvarming 5.1 Generelt Beste samfunnsmessige løsning for oppvarming fra miljøvennlig biovarme er et stort fjernvarmesystem tilgjengelig i hele området, men med dagens bygningsmasse er dette ikke økonomisk gjennomførbart. Beste løsning er da og starte med et område hvor det økonomisk kan forsvares og senere bygge ut videre på dette. På Krokstadelvasiden av elva kan det bli aktuelt med mer lokale løsninger i energisentraler for mindre områder, men tiden synes foreløpig umoden for et sentralt fjernvarmenett der. Dette skyldes rørkostnadene. Dette kan endre seg, spesielt dersom det legges krav til nye byggeprosjekter om vannbårne varmeanlegg. Men med full utbygging så vil en felles sentral gi mer rasjonell drift og mindre vedlikehold i forhold til å ha flere energisentraler på området. For å forsyne byggene med varme fra felles energisentral må det legges rør til hvert bygg, med kundesentraler i hvert bygg. 5.2 Fjernvarmenett Dimensjoneringskriterier For å oppnå best mulig økonomi bør nærvarmenettets tur- og returtemperatur være lavest mulig. Temperaturen er bestemt av energikilden som benyttes for varmeproduksjon og temperaturbehovet i byggene. Til nye lavtemperatur radiatoranlegg er det tilstrekkelig med C og til gulvvarmeanlegg er C tilstrekkelig. Gamle eksisterende varmeanlegg kan kreve opp mot C. Temperaturkravet til varmt tappevann vil også være med å bestemme nødvendig temperatur i nærvarmenettet. Bruk av lavtemperatur anlegg gjør at man står friere ved valg av energikilde, rør - og isolasjonsmaterialer, samtidig som varmetapet blir lavt. Vannet i det primære systemet blir kjølt ned av vannet i det sekundære systemet, dvs. byggets system. Dermed er det returtemperaturen i det sekundære systemet som bestemmer minimum returtemperatur i det primære systemet. Flertallet av bygningene har varmeanlegg som er dimensjonert for C (tur/retur). Laveste returtemperatur i fjernvarmeanlegget er dermed fastslått å være 60 C på den kaldeste dagen. Turtemperatur i fjernvarmesystemet skal være minst 90 C for å garantere 80 C i det sekundære systemet. Dette betyr at de dimensjonerende temperaturene i fjernvarmesystemet er C (tur/retur). Rørdimensjonene skal velges ut fra disse temperaturene og en delta T på 30 grader. Dette gjør det også 14

15 mulig å Øke turtemperatur (og dermed delta T ) i fremtiden for å få høyere kapasitet i rørsystemet. Vi har derfor i denne utredningen gått ut fra en turtemperatur i nettet på 90 C og returtemperatur 60 C. Dette gir gode driftsforhold i bioenergisentralen. Det er dermed ingen problemer med å produsere varmt tappevann i kundesentralene, som har kravet 55 C Trase Endelig trase for fjernvarmerør må koordineres med vann og avløp og annen infrastruktur som ligger i området. Vi har foreslått en hovedtrase som i hovedsak følger veier og fortau. Det er mye å spare på å legge fjernvarmerørene i samme grøft som annen infrastruktur, som vann, avløp og kommunikasjon. Selv om grøftebredden må utvides så reduseres kostnadene til graving, planlegging og byggeledelse ved at flere kan dele på utgiftene. Rørlengder er i denne fasen kun grovmålt på plantegninger, da vi ikke har detaljerte planer der de nye bygningene er tegnet inn Materialvalg og grøft Aktuelle materialkvaliteter for varmerør i grunnen er stål eller plast (PEX). Plastrør er spesielt fordelaktige ved mindre dimensjoner, da de kan legges som twin - rør (to- i-ett) og rulles ut. Dermed reduseres kostnader for montasje og sveising. En begrensning for plastrør er at de tåler maks 6 bar og at maksimal overført vanntemperatur er 90 C. Det finnes også løsninger for fleksible stålrør som kan rulles ut og legges uten sveising. Disse tåler opp mot 180 C og 25 bar. Det er viktig med godt isolert rør for å hindre varmetap. Rørene leveres preisolerte. I beregningene har vi gått ut fra preisolerte stålrør. Stikkledningen legges med en overdekning på cm avhengig av hvilken trafikkbelastning de vil bli utsatt for. Hovedledningene må ofte legges dypere for å få tilstrekkelig overdekning på avgreningene. 15

16 6. Varmesentral 6.1 Generelt Varmesentralen kan enten bygges som eget bygg, eller i tilknytning til ett av byggene. Det er gunstig med en plassering sentralt i nettet, men samtidig å unngå plassering midt i eller nært et boligområde. Vi har for foreslått fjernvarmeanlegg tatt utgangspunkt i plassering ved Mile gjenvinningsanlegg ut fra bolighensyn. Dette medfører en ikke ubetydelig merkostnad (2,5-3 millioner kroner) i hovedrør ut til første forbruker (ca. 800 meter) som reduserer lønnsomheten i anlegget. På sikt vil plasseringen kunne være en ressurs med hensyn til tilknytning av nye næringsbygg på Orkidehøgda og evt. Mile nær denne gjenvinningsstasjonen evt. flyttes. Det bør vurderes om en fyrsentral kan plasseres nærmere Stadionanlegget for å få ned rørkostnadene. Varmesentralen skal romme biokjele og spisslastkjeler, samt nødvendig utstyr som ekspansjonskar, pumper, ventiler og el- automatikktavler. Nødvendig areal er anslått til ca 500 m2. Varmesentralen må også ha pipe. Det er viktig å ta hensyn til transportbehov for biomasse (flis) til fyrsentralen. En plassering ved Mile synes i denne sammenheng fornuftig. Der finnes også kommunal tomtemulighet. Med elven og renseanlegget som energikilde kunne en tenke seg å utnytte varme derfra med en varmepumpe. Eller det kunne være aktuelt å bore hull ned til grunnvannet og bruke varmen derfra. Fordi man hos en del kunder må påregne å levere relativt høy temperatur lar varmepumpe seg vanskelig innpasse i dette fjernvarmenettet. Varmepumper kan derimot være en bra lokal løsning der bygningenes varmesystem er tilpasset et lavere temperaturnivå. Dette skjer også flere steder i området. Fjernvarmesentralen baseres på bioenergi som hovedvarmekilde. Bioenergi er den energikilden som oftest gir best økonomi i energisentraler i Buskerud. Dette er også en god løsning for å bruke lokale ressurser fra skogen og redusere miljøbelastende transport. 16

17 6.2 Brenseltyper En fyrsentral i Mjøndalen vil kunne hente brensel fra et geografisk område med stor tilgang på flere typer biobrensel. Undersøkelser av brenselpriser viser at de mest aktuelle brenslene er briketter eller fuktig skogsflis Skogsflis : Briketter : Pris: Øre/kWh. Flere leverandører aktuelle (skogeierforeninger og lokale skogbrukere). Fuktighet %, krever anlegg som klarer å brenne fuktig flis. Pris: Øre/kWh Flere aktuelle leverandører Dagens pris øre/kwh Kraftig prisvariasjon grunnet oppbygging av produksjonsanlegg og variert kundegrunnlag sommer og vinter Krever "store" innmatingsskruer, men kan fra noen leverandører kombineres med flis. Lav fuktighet, normalt omkring 8-10 %. Prisutviklingen på biobrensel har vært svakt stigende de siste 5 årene, ettersom bruken øker. Det er ikke forventet at prisen skal stige i forhold til prisen på olje og elektrisitet. Forskjellige typer brensel krever forskjellige type kjele og brenseltransportsystemer. Det er derfor meget viktig å avgjøre typen brensel før kjelen bestilles/spesifiseres. Ofte blir det brukt for lite resurser på design og kravspesifikasjoner av transportsystemet av brensel til kjelen. Normalt er omkring % av driftsproblemene ved en biokjele relatert til brenselhåndteringen Transportsystem for brensel Foredlede biobrensler som briketter og pellets er lettest å transportere til kjelen og å styre forbrenningen av. Grunnen er at de er relativt homogene brensler med lite fremmedlegemer, jevn fuktighet, brennverdi og størrelse. Fyrkjeler med denne type brensel er ofte enklere og har lave vedlikeholdskostnader. Lave vedlikeholdskostnader og god regulering med modulerende forbrenning kan ofte rettferdiggjøre de relativt høye brenselkostnadene. Størrelsesforskjellen, og ofte forskjellig forbrenningsteknikk, mellom briketter og pellets gjør at de som regel ikke kan brennes i samme kjele. Særlig er det transportsystemet til kjelen som skaper problemer ved overgang til andre typer brensler. 17

18 Flis er også relativt enkelt å transportere inn i en kjele. Problemene oppstår gjerne dersom det følger med urenheter i form av steiner, metalldeler og lignende. Eller det kommer flis som er større enn det transportsystemet er bygget for, så kalte stikkere. Lange barkrester kan også skape problemer fordi de legger seg rundt aksler og lager Kjelen Type kjele bestemmes også av type brensel, samt av krav til utslipp, effektnivå og økonomi. Den største forskjellen mellom kjelene er å finne i forbrenningssonen. Brenselet kan brennes på en stoker/skubberist, på plane eller skrå bevegelige rister, eller i sandbad (bed combustion). Den siste typen forbrenning er brukt på meget store forbrenninganlegg og ikke aktuell i Mjøndalen. De billigste kjelene, såkalt Stokerkjeler, er en enkel type kjele der brenselet skyves inn i forbenningskammeret. Dette gir dårligere mulighet til styring av forbrenningen og anbefales kun brukt i kjeler under ca kw. En slik kjele vil normalt ha høyere vedlikeholdskostnader grunnet flere mannetimer for styring og rengjøring enn en kjele der forbrenningen styres bedre. Dårlig styring av forbrenningen vil dessuten kunne gi unødige utslipp til luft. Kjeler av den størrelse som er aktuell i Mjøndalen bør ha bevegelig rist. Om risten skal være plan, skrå, varm eller vannavkjølt, avhenger av valg av brensel og automatiseringsgrad samt utslippskrav. Ved valg av type rist må det også fokuseres på lufttilførselen i forbrenningssonene. En godt styrt lufttilførsel vil gi bedre virkningsgrad og mindre utslipp. Leverandører av fyrkjeler kan levere kjeler som er designet for fuktig brensel, men som kan bygges om for fyring med briketter. Dersom kjelene skal kunne brenne fuktig brensel må den ha murverk og være designet for store røykgassmengder. Det er derfor meget krevende og dyrt å bygge om en kjele designet for tørt brensel til fuktig brensel, om det lar seg gjøre. Utslipskrav SFTs grenser for biokjeler på 0,5-4MW: Støv: 150 mg/nm3 NO.: ingen krav CO: 250 mg/nm3 Kravene ventes bli skjerpet i løpet av noen år. Nye forbrenningsanlegg bør derfor bygges for å slippe ut mindre enn SFT-kravene. I sentrumsnære strøk kan utslippskravene skjerpes ytterligere av miljøavdelingen i fylket. Dette vil 18

19 bli avgjort i sammenheng med utslippssøknaden. Utslippsspesifikasjonene er derfor en meget viktig del ved bestilling av et biobrenselanlegg. For bioenergisentraler er støvutslipp ofte en utfordring. Avhengig av type brensel, kan en multisyklon klare mg/nm3. Noen leverandører vil ikke kunne garantere dette. Posefilter kan installeres for å redusere utslippene til under 10 mg/nm3. Det koster omkring kr. Posefilter vil kunne skape driftsproblemer dersom fuktig flis benyttes. Det vil bli noe økte driftsutgifter med posefilter grunnet økt trykkfall i røykgasskanalene og økt vedlikehold og utskifting av poser. Asken må normalt deponeres på fyllplass. Kostnaden er omkring til 1000 kr/tonn. Dersom bunnaske og flyaske skilles, er det mulig å få tillatelse til deponering av bunnaske på åker, da denne inneholder mindre tungmetaller og skadelige stoffer enn flyasken. Analyser av asken må gjøres før deponering. Det bør utføres spredningsberegninger av utslipp til luft før anlegget bygges. Kostnad ca eks. mva. Valg av brensel og kjele Fuktig skogsflis krever større investeringer enn en kjele for briketter, ca 20 % mer. Men den store forskjellen i brenselprisen og god tilgang i området gjør det likevel riktig å velge kjelen for homogen fuktig skogsflis, % fuktighet. Kjelen i Mjøndalen bioenergisentral skal være ubemannet. Den er ikke plassert i umiddelbar nærhet av bemannet industri eller andre bedrifter med døgnvakt. Hver time som brukes til vedlikehold gir dermed unødige kostnader. For å holde driftskostnadene lave må en kjele med høy automatiseringsgrad velges. Valg av type kjele og brensel henger sammen med maksimal effekt og varmebehov. Derfor blir det forskjellige kjeleløsninger avhengig av størrelsen på fjernvarmenettet i Mjøndalen. En biokjele kan normalt kjøres med godkjent virkningsgrad og utslipp ned til 20 % av maksimal effekt. Da effekttoppene har kort varighet, er det ikke gunstig å installere en biokjele som skal dekke hele effekten. Derfor er det meget viktig å få oversikt over hvor lang tid den installerte effekten benyttes og hvilken fordeling effekten har over året. Dette illustreres enklest i en varighetskurve. Varighetskurvene er vist i vedlegg. For å beregne kjelens størrelse må vi kjenne varmetapet i systemet og kjelens virkningsgrad. Midlere effekttap i rørnettet er normalt på 2-3 % av 19

20 maksimal effekt. Varmetapet i rørnett og biokjelens virkningsgrad gjør at totale systemvirkningsgrad blir omkring 80 % over hele fyringssesongen. Valg av spisslast- og reservekjeler Biokjelen vil kun dekke omkring 80 % av varmebehovet. Ved høye effektuttak vil det være nødvendig å bruke en spisslastkjele. Denne kjelen vil også kunne benyttes som reservekjele ved bortfall av biokjelen. Det finnes i hovedsak tre forskjellige løsninger for å dekke opp spisslasten: eikjel, oljekjel og gasskjel. Elkjel har lavest investering. Oljekjelen krever større investering. Den består av flere enheter; oljekjele med brenner, oljetank, rør og skorstein. En gasskjele er dyrere enn en oljekjele, men er stadig oftere installert som spisslast i nye fjernvarmeanlegg grunnet lav gasspris. C02-utslippene fra gasskjel er 30 % lavere enn for en oljekjel og driftskostnadene er lavere. Økonomiberegningene videre forutsetter en gasskjelinstallasjon med to kjeler i tillegg til en fliskjel. 7. Tilknytning av byggene Generelt Det er flere aktuelle tekniske løsninger for tilknytning av byggene til fjernvarmenettet. Hovedprinsippene går på direkte eller indirekte tilknytning. Ved direkte tilknytning vil vannet som sirkulerer i fjernvarmenettet komme direkte inn i byggenes varmeanlegg. Ved indirekte system er vannet i byggenes varmeanlegg skilt fra fjernvarmenettet ved en varmeveksler. Ved bruk av direkte system så må man ikke investere i vekslere til hvert enkelt bygg, noe som reduserer investeringskostnadene en god del. Vi anbefaler imidlertid at det benyttes indirekte system for leveranse til de ulike byggene. Dette for å unngå at problemer ute i systemet hos en kunde skal måtte medføre lufting, nedtapping og andre problemer for distribusjonsnettet. Et slikt system vil også sikre at man ikke kan få for høyt trykk eller store lekkasjer fra nettet inn til kunden. Vi har tatt utgangspunkt i et indirekte system i de videre beregningene Kundesentraler for oppvarming For hvert bygg må det ved indirekte system installeres en kundesentral med en eller to varmevekslere samt reguleringsventiler og energimåler. For varmtvannsberedning til tappevann kan man enten benytte varmeveksler for momentan tappevannsberedning eller varmtvannsbereder. 20