Ål Handelspark. 1. Energibehov. Energibruk og energiløsninger Eksisterende bebyggelse

Transkript

1 Energibruk og energiløsninger Innholdsfortegnelse Side 1 Energibehov Eksisterende bebyggelse Offentlige bestemmelser Planlagt bygg 2 2 Energiforsyning Elektrisitet Fjernvarme Nærvarme 3 3 Anbefaling 6 1. Energibehov 1.1. Eksisterende bebyggelse Oppdragsnr.: Utgivelsesdato: Sist revidert: Utarbeidet Kjetil Skogholt Innenfor de foreslåtte reguleringsgrenser har det tidligere stått et gartneri, som er revet for mange år siden. Naboeiendommer består av sammensatt næring Offentlige bestemmelser Byggeteknisk forskrift, TEK 10, er en forskrift til Plan- og bygningsloven, og her framgår bl.a. energirammer for ulike bygningstyper. Videre framgår at bygning under 500 m2 oppvarmet BRA skal prosjekteres og utføres slik at minimum 40 % av netto varmebehov kan dekkes med annen energiforsyning enn direktevirkende elektrisitet eller fossile brensler hos sluttbruker. For bygg over 500 m2 er kravet minimum 60 %. Med referanse til veiledningen til forskriften, framgår det at direktevirkende elektrisitet omfatter ikke elektrisitet tilført varmepumpesystemer. Videre er det ikke tillatt å benytte kjel for fossilt brensel som grunnlast. Basert på Stortingsmelding nr. 21 ( ) Norsk klimapolitikk og Klimaforliket i Stortinget i juni 2012, går det mot en skjerpning av kravene. Bl.a. at det skal innføres forbud mot fyring med fossil olje i husholdninger og til grunnlast i øvrige bygg i Dagens TEK 10 vil bli erstattet av TEK 15, trolig i TEK 15 åpner for bruk av strøm til oppvarming av bygg inntil 1000 m 2. For bygg over 1000 m 2 skal det tilrettelegges for «energifleksible», lavtempererte varmesystemer, det vil si oppvarming distribuert via lavtemperert luft eller vann, tilrettelagt for andre kilder enn elektrisitet.

2 1.3. Planlagt bygg I Tabell 1 er planlagte tiltak listet opp med angivelse av areal og totalt energibehov beregnet etter gjeldende krav i TEK 10. Benyttet byggareal er hentet fra gjeldende plantegninger av Byggetrinn 1 omfatter næringsareal i plan 1, mens byggetrinn 2 er tenkt leiligheter i plan 2-3. Benyttet spesifikk energi framgår av Tabell 2. Som det framgår av tabellen kreves det en total energimengde på ca. 700 MWh per år inkludert kjøling til næringsbygg ved fullt utbygget område. Tabell 1- Totalt energibehov etter TEK 10 OBJEKT AREAL AREAL AREAL ENERGI ENERGI ENERGI ENERGI Bolig Næring Annet Bolig Næring Annet Sum m 2 m 2 m 2 MWh/år MWh/år MWh/år MWh/år SUM 682 Kjøling Dersom det bygges med det som i dag er definert som passivhusstandard, vil totalt energibehov bli redusert med ca. 282 MWh per år sammenliknet med TEK 10. Benyttet spesifikk energi framgår av Tabell 2. Tabell 2 Spesifikk energiforbruk Dersom deler av næringslokalet benyttes som «Forretningsbygg med kjølt/oppvarmet matvarer» forventes et høyere energiforbruk. Forenklet dimensjonerende effektbehov vinter: 50 W/m 2 Dimensjonerende effekt Næringsbygg: 165 kw Dimensjonerende effekt Leiligheter: 70 kw 2/6

3 2. Energiforsyning 2.1. Elektrisitet Det er Hallingdal Kraftnett AS som har konsesjon på distribusjon av elektrisk energi i området. Bygget kobles til en eksisterende trafo på tomta, som skal flyttes Fjernvarme Ål kommune etablerte i 2009 en pelletsbasert fjernvarmesentral plassert mellom Ål Ungdomsskule og Ål Idrettshall. Det er lagt rørtracè fram til barnehage ca 300 meter fra «Ål Handelspark». I følge samtale med Trond Ellingsen i Ål kommune den er det helt uaktuelt å koble seg til varmeanlegget av følgende årsaker: - Anlegget har ikke fungert den siste tiden. - Kommunen har pr. nåværende tidspunkt ingen system eller ønsker for tilkobling av private aktører. - Pr. nåværende tidspunkt er ikke energiprisen for fjernvarme konkurransedyktig med strømprisene Nærvarme For levering av varme til byggoppvarming og varmt tappevann bør det være av interesse å vurdere et nærvarmenett, og eventuelt et nett for kjøling til næringsbygget. Dette betinger at byggene bygges med et vannbårent system. For produksjon av varmt vann til nærvarmenettet må det etableres en energisentral i bygget. Som grunnlast i denne sentralen vil det være mest aktuelt å benytte et forbrenningsanlegg for fast biobrensel eller bruk av grunnvarme som inkluderer bruk av varmepumpe. Sistnevnte kan også kombineres med produksjon av kaldt vann til distribusjon av kjøling. En slik sentral må også ha en spisslast og reserveløsning, og her kan bruk av elkjele, kjeler for biofyringsolje eller gass være aktuelle. Dersom man ser isolert på et nærvarmenett, vil økonomien i dette reduseres med redusert energibehov til byggoppvarming og oppvarming av tappevann. Selv med hele bygget utført med passivhusstandard, vil det være et energibehov til oppvarming på over 400 MWh per år ved full utbygging. Alternativet til et nærvarmenett er individuelle løsninger eller fellesløsninger for deler av bygget. Da tenkes det for eksempel på aktiv bruk av solenergi og bruk av pelletskaminer eller små luft-luft-varmepumper. 3/6

4 Fast biobrensel Med faste biobrensler menes ved, bark, flis, briketter og pellets. Biobrenslene har ulik foredlingsgrad. Jo høyere foredlingsgraden er, desto mer standardiserte og forutsigbare er egenskapene. Dette avspeiler seg også i brenselets kostnad, men til gjengjeld får man et brensel som kan brennes i et forbrenningsanlegg som krever mindre arbeid med driftsoppfølging. Ved har lavest foredlingsgrad, og pellets den høyeste. Når biomasse vokser i naturen tar det opp CO2. Denne CO2-mengden slippes ut når man brenner biomassen. Den samme CO2-mengden hadde sluppet ut i den KU Gretnes og Sundløkka naturlige forråtningsprosessen dersom man ikke hadde brent biomassen. Man sier derfor at biobrensel er en CO2-nøytral energikilde, det vil si at bruk av biobrensel ikke fører til økte utslipp av CO2 til atmosfæren. Pellets og briketter er eksempler på foredlet biobrensel. Pellets er biomasse som er presset sammen til små sylindere med diameter mindre enn 20 millimeter. Dette gjør at energiinnholdet pr volumenhet blir høyere enn for uforedlet biomasse. De vanligste størrelsene på pellets er 6, 8 og 12 millimeter i diameter. De små dimensjonene gjør at pellets kan håndteres omtrent som flytende brensel. De fraktes i tankbil og brennes gjerne i pelletskaminer. Disse er enkle å bruke, har egen tank til pellets og automatisk inntak av brensel. Briketter er større sylindere av sammenpresset treflis eller annen biomasse. Vanlig diameter på briketter er 50, 60 eller 75 millimeter. Den høye energitettheten gjør at briketter tar mindre plass og derfor er lettere å transportere og oppbevare enn ved. Briketter kan brennes i vanlige vedovner, men på grunn av at energitettheten er høyere enn for ved må man ta visse forhåndsregler. Man må blant annet ikke legge flere enn to eller tre briketter om gangen. Skogsflis blir produsert direkte av skogsvirke. Dette kan være virke fra tynninger, lauvbestand, eller biprodukt/ avfall fra slutthogster. Fuktighetsinnholdet i flisa kan variere fra 55 % (helt rått virke) og ned til 15 %. Jo tørrere flis desto høyere effektiv brennverdi. Normalt benytter man skogsflis med et fuktighetsinnhold på 30 % - 45 %. Jevn fliskvalitet tilpasset det aktuelle fyringsanlegget er av avgjørende betydning for å unngå driftsstans. Flisa bør ha en homogen størrelsesfordeling som er tilpasset innmatningssystemet i det aktuelle flisforbrenningsanlegget. Varmepumpe Luft-vann Varmepumpe som henter energi fra uteluft, og omvandler den til lavtemperert, vannbåren varmeenergi. God årsvirkningsgrad, men effektfaktoren blir dårligere med synkende utetemperatur når varmebehovet er størst. Lavere inversteringsbehov enn bergvarmepumpe, men behov for utedeler som avgir lyd, krever plass og vedlikehold. Grunnvarme Grunnvarme i den form som omtales her er i hovedsak magasinert solvarme. Denne energien kan utnyttes til byggoppvarming ved hjelp av varmepumper. Varmepumper leverer 2 til 4 ganger så mye varme som den elektrisiteten de 4/6

5 bruke, og er derfor et miljøvennlig og energieffektivt alternativ. Grunnen kan også brukes til kjøling på varme dager. Anlegg som brukes til både oppvarming og kjøling er mer økonomiske enn anlegg som bare brukes til oppvarming. Grunnvarmen kan utnyttes på tre forskjellige måter; jordvarme, borehull i fjell og grunnvann. Mest aktuelt av disse er borehull i fjell (bergvarme). Bergvarme utnytter varmen i fjellgrunnen. Dette gjøres ved at man borer et meter dypt hull i grunnen, en såkalt energibrønn. En slange med frostvæskeblanding monteres ned i hullet. Frostvæsken tar opp varme fra grunnfjellet og -vannet rundt slangen. Denne løsningen krever lite areal, diameteren på borehullet er som regel 15 cm. På overflaten er et kumlokk det eneste som synes. Energipotensialet i en slik energibrønn er avhengig av temperatur og varmeledningsevne til grunnen. Grunnvann har omtrent 20 ganger bedre varmeledningsevne enn luft. Dette fører til at det kun er den vannfylte delen av borehullet som kan utnyttes. Grunnvannsnivået ligger ofte 1 10 meter under terrengoverflaten. Denne måten å utnytte grunnvarmen på har relativt høye investeringskostnader, men har også lang levetid, er driftsikker og varmekilden har stabil temperatur. Solenergi Solenergi er vår mest miljøvennlige energikilde, den er tilgjengelig stort sett overalt, og den finnes i store mengder. Bruk av solenergi til oppvarming blir ofte vurdert som lite interessant for norske forhold fordi solinnstrålingen midtvinters er liten når behovet er størst. Det er imidlertid lange perioder om våren og høsten hvor varmebehovet faller sammen med gunstig solinnstråling, og gjør det interessant å utnytte solenergien til oppvarmingsformål. Dessuten er forbruket av varmt tappevann like stort om sommeren som om vinteren. Den årlige solinnstrålingen i Sør Norge er ca kwh/m 2. Dette tilsvarer ca 50 % av innstrålingen ved ekvator. I Norge gir sola ganger mer energi enn dagens energibruk. Aktiv solvarme kan installeres som såkalte kombinerte anlegg, dvs. anlegg som benyttes til oppvarming av både arealer og tappevann, eller anlegg for kun tappevannsberedning. Et aktivt solvarmeanlegg består av solfanger, varmelager og et varmefordelingssystem, hvor varmefordelingssystemet kan være et vannbårent gulvvarmesystem og hvor varmelageret erstatter tradisjonelle varmekilder som dobbeltmantlet bereder, elkassett eller lignende. Ved god planlegging kan dermed mye av en solvarmeinstallasjon erstatte andre installasjoner. Likeledes har moderne teknologi og materialbruk muliggjort at solfangerne, som monteres i tak eller fasade, nå kan erstatte tradisjonelle taktekkings- og fasadematerialer. Solinnstrålingen absorberes i solfangeren og overføres til varmelageret ved bruk av vann. Derfra distribueres den videre for oppvarming av rom eller til forvarming av tappevann. Da forbruket av energi ikke alltid er sammenfallende med tilgangen på energi fra sola, kreves det et varmelager for å ta vare på energien. Solvarmesystemet må dessuten suppleres med annen energikilde. Utbyttet av et solfangeranlegg er avhengig av hvordan energien benyttes. 5/6

6 Effektivt utbytte etter norske forhold vil variere mellom kwh/m 2 /år. Maksimalt utbytte om sommeren kan komme helt opp i ca 700 W/m 2. Solvarme er spesielt godt egnet til oppvarming av vann til gulvvarmeanlegg, svømmebasseng m.v. da systemet er mest effektivt ved lave temperaturer, dvs. i området C. Et gulvvarmesystem arbeider ofte ved ca 30 C, mens et svømmebasseng kan ha enda lavere temperatur. Mye av tappevannet som brukes i det daglige er også under 40 C, noe som gjør at solenergi kan gi et vesentlig bidrag til denne type installasjoner. En typisk størrelse på et villa-anlegg kan levere et netto energitilskudd på kwh/år. 3. Anbefaling. Siden det aktuelle utbyggingsområdet ikke er underlagt fjernvarmekonsesjon, kan utbygger selv velge hvordan byggene skal forsynes med energi til oppvarming. Det er imidlertid en forutsetning at offentlige krav som gjelder på utbyggingstidspunktet overholdes, og holde seg oppdatert på hvilke planer kommunen har med sitt fjernvarmeanlegg. Biobrensel og Solenergi mener vi blir lite konkurransedyktig som eneste energikilde fordi det også vil være et kjølebehov i næringsbygget. Dimensjonerende utetemperatur er for lav til at luft-vann varmepumpe er et godt alternativ. Dersom halve næringsarealet benyttes til forretningsbygg med kjølte matvarer, vil store deler av oppvarmingsbehovet dekkes av overskuddsvarme fra kjølediskene. Ved å kombinere kjøleanlegget for næring med borehull for bergvarme, vil en kunne få en energioptimal løsning som dekker både varme- og kjølebehov for hele bygningsmassen. Det er viktig at leietakerne på et tidlig tidspunkt er med på denne dialogen. Anlegget bør forberedes for senere tilkobling av solpaneler. Bergvarme er en energiøkonomisk lønnsom og vedlikeholdsfri oppvarmingskilde som er gjennomprøvet i flere tilsvarende bygg i Hallingdal. Dette notatet viser rammebetingelser og belyser muligheter med hensyn til varmeforsyning for tiltaket. Neste trinn bør være å utarbeide en konkret energisimulering og varmeplan, som også tar inn aktuelle leietakere, utbygningstakt og kostnader i vurderingen. 6/6