HEMNES FLISFYRINGSANLEGG BRÅTE SKOLE/SHIUL

Transkript

1 Oppdragsgiver Aurskog Høland kommune v/ Dag Hovdhaugen Rapporttype Notat HEMNES FLISFYRINGSANLEGG BRÅTE SKOLE/SHIUL

2

3 BRÅTE SKOLE/SHIUL 3 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL Oppdragsnr.: Oppdragsnavn: Hemnes flisfyringsanlegg Dokument nr.: Notat 4 Filnavn: Notat - Energi og effekt - Bråte skole - inkl økonomi Revisjon Dato Utarbeidet av Andreas Mørkved Andreas Mørkved Kontrollert av Lars Petter Leikanger Lars Petter Leikanger Godkjent av Beskrivelse Bråte skole Bråte skole Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder Rambøll Hoffsveien 4 Pb 427 Skøyen NO-0213 OSLO T F

4 4 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL INNHOLD 1. INNLEDNING Skisse over aktuelle bygg (området) VARMEPOTENSIAL BIOVARME - ENERGI OG EFFEKT BEHOV Bråte barne- og ungdomsskole Ny idrettshall (SHIUL) Eksisterende klubbhus (SHIUL) Oppsummering potensial for biovarme leveranse DIMENSJONERING AV VARMEPRODUKSJON Biovarme - grunnlast Spisslast/backup ØKONOMISKE KONSEKVENSER Antagelser Investeringskostnader Lønnsomhetsanalyse Potensial for økt lønnsomhet Oppsummering økonomisk analyse VEDLEGG Rambøll

5 BRÅTE SKOLE/SHIUL 5 (25) 1. INNLEDNING Notatet inneholder vurderinger av størrelser på varmebehov (energi og effekt), for Bråte skole samt bygg tilhørende Søndre Høland idretts- og ungdomslag (SHIUL), bestående av klubbhus og eventuelt ny idrettshall. Videre er det utført en økonomisk analyse på lønnsomhet for nytt biovarmesystem (varmesentral, distribusjon og kundesentraler). Det meste av dataunderlaget er hentet fra manuelle avleste data på oljeforbruk og elektronisk registrert strømforbruk. Torsdag 4.oktober 2012 ble det foretatt en befaring i Hemnes, hvor område og eksisterende bygg ble undersøkt. Flere av spesifikasjoner benyttet i notatet er fra befaringen. Formålet med befaringen var å finne ut mer om reelle energi og effekt behov, i supplement til loggede energi/effekt data fra energioppfølgingssystem. Notatet har til hensikt å være et underlag for den videre prosessen mot utformingen av et flisfyrt biovarmeanlegg ved Bråte skole. Ramboll

6 6 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 1.1 Skisse over aktuelle bygg (området) Figur 1 skisse som viser området for vurdering av varmepotensial. Bråte barne- og ungdomsskole, ny idrettshall og eksisterende klubbhus. På figur 1 er det indikert ulike bygg samt et referansepunkt. Referansepunkt er en tenkt lokasjon for en flisfyringssentral, enten lokal varmesentral (kun for aktuelle bygg) eller nærvarmesentral (evt. også inkludert Hemnes sykehjem/bokollektiv og Hemnes kirke). Som konkludert fra tidligere mulighetsstudie («Nærvarme i Hemnes») synes en nærvarmesentral til å bli for kostbar, primært pga. for høye investeringskostnader mot volum av varmebehov. På bakgrunn av skisse er det gjort noen mål på avstander: Referansepunkt varmesentral (B): Varmesentral (B) varmesentral (U): Varmesentral (B) klubbhus: Klubbhus ny idrettshall: 95 m 50 m 170 m 110 m Rambøll

7 BRÅTE SKOLE/SHIUL 7 (25) 2. VARMEPOTENSIAL BIOVARME - ENERGI OG EFFEKT BEHOV Det er blitt gjort en kartlegging av varmepotensial fra større bygg som vist i figur 1. I tillegg til kartlegging, er det også gjort en vurdering av egnethet for en eventuell tilkobling mot biovarme for de ulike byggene. 2.1 Bråte barne- og ungdomsskole Figur 2 bilde av Bråte barneskole og samfunnshus Type oppvarming Bråte skole blir i dag forsynt med varme via 2 energisentraler. Barneskole, svømmebasseng og samfunnshus forsynes av én (varmesentral B), mens ungdomsskolen forsynes av en annen (varmesentral U). Tidligere var disse to varmesentralene koblet sammen via en rørføring. Men etter antatt lekkasje i rør, ble koblingen fjernet. Følgende tekniske data er funnet for varmesentralene: Ramboll

8 8 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL Varmesentral B: Figur 3 bilde av varmesentral B. Her ser en defekt oljekjel (grå/grønn ) og den aktive oljekjelen (blå /svart, type Buderus, modell 1997, ca. 190 kw effektiv varmeeffekt) Dette er den største sentralen som inneholder 2 oljekjeler, hvorav den ene er defekt. Det er 7 stk varmtvannsberedere (inkl. elkolbe på 14 kw i 4 beredere), som er koblet i serie med oljefyr. Disse antas å dekke varmebehov sommerstid, og ellers fungere som supplement til oljekjel. Oljekjel (Buderus, 1997): 190 kw (effektiv varmeeffekt) η oljekjel: 85 % Utvendig oljetank: ca L Elkolbe effekt: 4 x 14 kw = 56 kw Tappevannsvolum: 285 L x L Rambøll

9 BRÅTE SKOLE/SHIUL 9 (25) Varmesentral U: Figur 4 bilde av varmesentral U. Her ser en oljekjelen, type A Andersen Mek. Verksted AS, modell 1968, ca. 200 kw effektiv varmeeffekt) I denne varmesentralen står en oljekjel som er over 40 år. Virkningsgraden av denne type eldre oljekjel er derfor antatt lavere enn den i varmesentral B. Oljekjel (A Andersen Mek. Verksted AS, 1968): 200 kw (effektiv varmeeffekt fra brenner) η oljekjel: 75 % Utvendig oljetank: ca L Elkolbe effekt: 7 kw Tappevannsvolum: 390 L Underlag varme energi og effekt Basert på data fra EOS systemet er det gjort en graddagskorrigering av oljeforbruket registrert for årene Klimastatistikk er hentet fra Aurskog II stasjon (for de respektive årene), mens normalperioden ( ) er basert på data fra stasjon Kollerud (Aurskog Høland). Med en graddagskorrigering av varmebehovene, blir årlig observert varmebehov justert mot en normalperiode på 30 år. Resultatet er varmebehov som gjenspeiler hvordan varmebehovet «normalt» antas å være, basert på klimatiske data. Graddager 17, 30 år (Kollerud, «normal»): [Graddager] Graddager 17, 2010 (Aurskog II): [Graddager] Graddager 17, 2011 (Aurskog II): [Graddager] Varmebehov (registrert, korrigert for kjelvirkningsgrad) Varmebehov (graddagskorrigert) [kwh] [kwh] [kwh] [kwh] Varmebehov (gjennomsnitt) [kwh] Tabell 1 viser estimert varme levert fra oljefyr (begge varmesentralene) for Bråte barne- og ungdomsskole i 2010 og Ramboll

10 10 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL Antagelser som er gjort på bakgrunn av innhentede energibehov: All energi registrert fra oljekjel går til oppvarmingsformål, altså varmebehov. Det er antatt at 80 % av varmebehovet vil påvirkes av utetemperatur. Her er varmtvannsbehov inkludert i varmebehovet. For de eksisterende anlegg dekkes varmtvannsbehov via elektrisk oppvarming (og til dels med olje under vinterperiode), men ved en eventuell innføring av biovarme kan det antas at større andel av varmtvannsbehovet kan dekkes av biovarme. Varmebehovet mellom varmesentralene har en fordeling, relatert til logget oljeforbruk, på om lag 65/35 % for hhv. varmesentral B og varmesentral U. Varmesentral B forsyner et større varmebehov, enn varmesentral U, mye på bakgrunn av svømmehall og samfunnshus, i tillegg til barneskolen. Effektbehov varme (kw) Figur 5 Ukesforbruk av olje for Bråte barne- og ungdomsskole i perioden 2010 og I energioppfølgingsprogrammet er gjennomsnittlig virkningsgrad på oljekjel satt til 85 %. Det er utfordrende å kunne indikere hvordan varmeeffekten varierer over tid, da manuelle oljemålinger sier lite om dynamikken. Men fra EOS er det hentet ut en illustrasjon som viser ukesforbruket av olje, figur 5, hvor det i midten av januar 2010 ble registrert et oljeforbruk tilsvarende ca kwh. Ved å justere for virkningsgrad (forskjell mellom de oljefyrene i varmesentralene) anslås et mer reelt varmebehov å være nærmere kwh. Ukemiddeltemperatur for denne vinteruken, ligger på ca C. Når det anslås at dimensjonerende utetemperatur for Aurskog Høland er - 27 C, noe som baserer seg på 3 dagers varighet, synes et ukesnitt på - 24 C og kunne betraktes som dimensjonerende forhold. Med andre ord kan denne uken tolkes som tilnærmet dimensjonerende forhold. Rambøll

11 BRÅTE SKOLE/SHIUL 11 (25) Følgende kan vurderes med tanke på varmeeffekt fra installert oljekjelkapasitet: Antatt energiforbruk oljekjel (oppvarming/ventilasjon) (uke): Andel oppvarming (64 %) Andel ventilasjon (31 %) Andel tappevann (5 %) kwh kwh kwh kwh Gjennomsnittlig effekt oppvarming (168 t drift): Gjennomsnittlig effekt ventilasjon (84 t drift): Gjennomsnittlig effekt tappevann (84 t drift): Sum samtidig varmeeffektbehov 175 kw 170 kw 27 kw 372 kw Den samlede antatt tilgjengelige varmeeffekten fra installert oljefyr er ca. 390 kw. Tilsynelatende kan det, med gitte antagelser, synes som om dagens samlede varmeeffekt fra oljekjeler er godt tilpasset varmesystemet. Altså eventuell overdimensjonering antas ikke å være betydelig. På bakgrunn av dette antas varmeeffekter å kunne benyttes mht. dimensjonering av biovarme. Egnethet tilkobling til biovarme Temperaturdistribusjonen på Bråte skole er tilsynelatende høytemperatur 80/60 C, noe som passer bra i forhold til utnyttelse av biovarme. Siden varmeforsyningen i dag kommer fra to varmesentraler, vil også en tilkobling av biovarme ha behov for to kundesentraler (to vekslerarrangement). En etablering av en felles biovarmesentral vil medføre behov for etablering av et nett for varmedistribusjon (nærvarmenett) til byggene som skal betjenes samt nye kundesentraler i eksisterende fyrrom. Ifm. med etablering av kundesentraler vil det være naturlig å foreta en heleller delvis sanering av utrangerte installasjoner i eksisterende fyrrom. Vi vurderer eksisterende bygningsmasse å være godt egnet for tilkobling til eventuell ny biovarmesentral. Ramboll

12 12 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 2.2 Ny idrettshall (SHIUL) Figur 6 bilde av område rundt idrettsbane. Til høyre ligger antatt tomt for idrettshall. Det planlegges en ny idrettshall i forbindelse med fotballbane og klubbhus. Søndre Høland idretts- og ungdomslag (SHIUL) står hovedsakelig for planleggingen. Foreløpig underlag er hentet fra en hallprodusent, vedrørende mål og byggeteknisk standard. Det ble i sommer åpnet en idrettshall i Nittedal (Rotnes-hallen), som er av tilsvarende størrelse med den tiltenkt Hemnes. Underlag fra denne hallen er benyttet som underlag for et estimat av varmebehov. Videre er normtall for oppvarming i idrettsbygg (TEK10) også benyttet til å anslå varmebehov for et slikt bygg. Type oppvarming I utgangspunkt er ikke type oppvarming eller distribusjon utarbeidet for idrettshallen, noe som gir frihet for valg. Den nyåpnede Rotnes-hallen landet på en kombinasjon mellom luft/vann varmepumpe og elektrokjel, som er en relativ enkel og moderat investeringsmessig. Temperaturdistribusjon ble valgt til moderat temperatur (maksimal dimensjonerende på 55 C for ventilasjon og romoppvarming). For Bråte skole/idrettshall vil det være naturlig å ta utgangspunkt i en høyere temperaturdistribusjon, som typisk 80/60 C. Det på bakgrunn av at biovarme gjerne produserer varmt vann på mellom C, og at Bråte skoles varmedistribusjon er tilpasset oljefyr og dermed høytemperatur. For en eventuell idrettshall kan det vurderes om det skal benytte samme høytemperatur distribusjon, eller vurdere et lavere temperaturnivå. Det kan synes som mest fordelaktig at et eventuelt nærvarmenett har samme temperaturnivå, dette mht. behov for automatikk og regulering av anlegget. Ute-kompensert turtemperatur vil være viktig for å unngå unødig høye temperaturer på systemet. En biokjel vil typisk ha en nedre temperaturgrense på mellom C inn på kjel. Dette underbygger fordelen med et temperaturnivå for varmedistribusjonen. Driftstid på en slik idrettshall antas å primært være i bruk mellom oktober mai. Rambøll

13 BRÅTE SKOLE/SHIUL 13 (25) Underlag varme energi og effekt Romoppvarming og ventilasjonsvarme er hva som i dag er planlagt. Tappevann er ikke inkludert, men kan komme i ettertid. Underlag idrettshall: Bredde: 26 m Lengde: 55 m Grunnflate: 1430 m 2 Byggestandard: TEK10 -> Total energiramme idrettsbygg(varme og elektrisitet): 170 [kwh/m 2 ] Varmebehov [kwh/år], normtall TEK10, temperaturkorrigert: De klimaavhengige varmebehovene er temperaturkorrigert mot Aurskog Høland normal (90 % av klimaavhengige behov). Romoppvarming: [kwh] (spesifikt: 39,8 [kwh/m 2 ]) Ventilasjonsoppvarming: [kwh] (spesifikt: 33,2 [kwh/m 2 ]) Varmt tappevann: [kwh] (spesifikt: 50,0 [kwh/m 2 ]) Totalt anslått varmebehov idrettshall (TEK 10): [kwh] (eks. varmt tappevann) Effektbehov varme [kw]: Grove varmeffekttall fra Rotneshallen er lagt til grunn for et anslag av varmeeffektbehov[kw]. Følgende inndeling er også antatt gjeldene for en idrettshall for Hemnes: Oppvarming: Ventilasjon (80 % gjenvinning): Tappevann: Gulvvarme (garderobe): 45 kw 20 kw 15 kw 15 kw Siden tappevann og gulvvarme ikke er medtatt i idrettshall per i dag, vil kun oppvarming og ventilasjon være gjeldene. Dermed vil idrettshall ha et dimensjonerende varmeeffektbehov på om lag 65 kw. Ramboll

14 14 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 2.3 Eksisterende klubbhus (SHIUL) Det eksisterende klubbhuset ved Bråte skole ble befart i forhold til egnethet for tilkobling mot biovarme. Figur 7 bilde av område rundt idrettsbane. Til venstre ligger klubbhuset. Type oppvarming Primært dekkes varmebehovet til klubbhus via luft/luft varmepumper, og ellers elektrisk oppvarming. I kjeller står det en varmtvannsbereder med elkolbe som produserer varmt tappevann. Underlag varme energi og effekt Dersom det skulle vært aktuelt med en tilkobling av biovarme for det eksisterende klubbhuset, ville tappevannsoppvarming vært det mest aktuelt. Dette pga. altfor høye investeringskostnader for å innføre vannbåren varmedistribusjon, og utfasing av eksisterende oppvarming, mot antatt størrelse av varmebehov for klubbhus. Tappevannet ville i utgangspunkt være å erstatte akkumuleringstank med vannbåren varmeveksler, men også betydelige kostnader ville vært relatert til graving/rørlegging/montering av biovarme. Men med volumtank på 2x400 L / 4x6 kw elkolbe, tilsier antatt mengde varme tappevannsbehov at egnethet for biovarmetilkobling er fraværende. Til tross for at det ikke er utført økonomiske betraktninger på en innføring av biovarme til klubbhuset, tilsier eksisterende varmedistribusjon og varmebehov at dette vil bli ulønnsomt. Enkelt overslag over varmepotensial/lønnsomhet Oppvarmet areal (Klubbhus): 617 [m 2 ] Normtall (Enebolig, 1997): Tappevann 20 [kwh/ m 2 ] Anslag tappevannsbehov: 20 * [kwh/år] Med tanke på at varmtvannsforbruket trolig vil være noe høyere enn en vanlig enebolig, korrigeres tappevannsbehov til å ligge på ca [kwh/år]. Rambøll

15 BRÅTE SKOLE/SHIUL 15 (25) Dersom klubbhuset skulle dekke tappevannsbehovet med biovarme, ville en stikkledning måtte føres fra hovedledning mellom varmesentral og idrettshall. Et overslag på investeringskostnader for implementering av rør/kundesentral/ny varmtvannsbereder: Stikkledning fjernvarmerør til klubbhus (komplett): Kundesentral (komplett installert) Innomhus arbeider (hulltaking, utskifting) Ny varmtvannsbereder (800 L, vannbåren vvx) Total investeringskostnad (innføring biovarme) ,- [eks.mva] ,- [eks.mva] ,- [eks.mva] ,- [eks.mva] ,- [eks.mva] Med antatt varmepris på 1,00 [kr/kwh], og ekvivalent årlig driftskostnad på 4500[kr/år], vil investeringen ha en tilbakebetalingstid på 18 år. Dette ansees som en ulønnsom investering. Ramboll

16 16 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 2.4 Oppsummering potensial for biovarme leveranse Figur 8 visualisering av varmepotensial for Bråte barne- og ungdomsskole og ny idrettshall. Indikasjon av varmebehov (kwh) samt dimensjonerende varmeeffekt. Bråte skole (romoppvarming/ventilasjon/tappevann/svømmehall), Idrettshall (romoppvarming/ventilasjon). Basert på estimering og innhentede dataunderlag illustrerer figur 8 bl.a. størrelsesforholdet mellom varmebehovet for Bråte skole og ny idrettshall. Varmevolumet (kwh) er et indirekte mål på den potensielle inntekt et biovarmeselskap vil kunne ha gjennom varmesalg. Varmeeffekt (kw) vil også innvirke på inntekten, men varmevolumet danner gjerne basisen av inntekten. Relatert til varmevolum- betraktningen vil det mht. lokasjon av en biovarmesentral, være hensiktsmessig å plassere sentralen nærmest bygget med høyest varmevolum. I dette tilfellet nærme Bråte skole. Grunnen for dette ligger primært i ønske om å redusere varmetap fra fjernvarmerør. Fra tidligere mulighetsstudie («Nærvarme i Hemnes») ble det estimert varmebehov for aktuelle bygg mht. mulig tilkobling til biovarme. Konkret har varmebehovet i dette notatet blitt estimert til å være lavere en tidligere anslått. Bråte skole er estimerte med om lag 10 % lavere mens idrettshallen er om lag 30 % lavere. Dette notatet har gått grundigere til verks vedrørende estimering av varmebehov, og antas dermed å gi et bedre anslag på varmebehov enn tidligere. Rambøll

17 BRÅTE SKOLE/SHIUL 17 (25) 3. DIMENSJONERING AV VARMEPRODUKSJON 3.1 Biovarme - grunnlast Dimensjonering av kundesentraler (varmevekslere) vil være viktig i forhold at en vil ønske å overføre mest mulig varme uten å overdimensjonere kundesentralen. Grad av overdimensjonering/underdimensjonering vil også avhenge av den eventuelle eksisterende infrastrukturen, varmeproduserende installasjoner samt mønsteret for varmebehovet. Fra kapittel 2 er de ulike bygg blitt gjennomgått, og potensialet antydet. Størrelse på kundesentral/varmeveksler mot en biovarmeforsyning (inkludert spisslastkilde) er angitt under: Bygg Varmeveksler Effektdekning Antatt varmedekning (varmevolum for salg) Varmesentral (barneskole) [-] [kw] [-] [-] [kwh] Varmesentral (ungdomsskole) % 100 % % 100 % Ny idrettshall % 100 % Klubbhus % 100 % Kommentar TEK10, eks. tappevann Ansees som ulønnsom Ramboll

18 18 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 3.2 Spisslast/backup I en varmesentral hvor en bioenergikilde er primærenergikilden vil biokjelen ikke dekke dimensjonerende effektbehov i sentralen. Biokjelens kapasitet vurderes ut i fra en ønsket energidekningsgrad (f. eks %). Erfaringsmessig vil da biokjelen ha en effektdekningsgrad på anslagsvis %. Dette gir biokjelen gode reguleringsforhold, som igjen medfører en mer stabil drift. Biokjeler med for høy kapasitet (effektdekningsgrad) vil i lavlastperioder slite med forbrenningsmessige utfordringer, som kan medføre driftsstans- og/eller lite optimal forbrenning. Resterende effekt/energibehov dekkes normalt av andre kilder. Disse kildene dekker ofte både behovet for både spiss- og reservelast. Ut i fra at dette også er en reservelast med 100 % effektdekning vil det ofte være hensiktsmessig med en oppdeling av disse for igjen å sikre god regulering ved lavlast. Installering av akkumulatortank(er) i systemet vil generelt forbedre reguleringsforholdene i anlegget. For Bråte skole er det i dag ikke backup for varmeleveranse. Dersom oljekjel i enten varmesentral for barneskole eller ungdomsskole stopper, er det ikke noe annen kilde som kan opprettholde varmeleveransen. Tidligere var det ekstra oljefyr hos barneskolen, som skulle fungere som backup for denne varmesentralen, men den er nå defekt. Etter hvert som tiden går vil risiko for at en av oljefyrene stanser øke. Dette pga. mekanisk eller termisk slitasje i kjel/brenner. Med en innføring av biovarme for Bråte skole bør det derfor innføres en kilde som både kan fungere som spisslast og backup. En tilkobling av ny idrettshall vil også ha behov for spisslast. Det anbefales at spisslastkilden til skole og eventuelt idrettshall, integreres i biovarmesentralen. Da har en kun en spisslastkilde å kontrollere, mot maksimalt 3 stk, samt at det ikke gir en begrensinger i valg av kilde. Driftsøkonomisk vil dette være gunstig. Om spisslastkilder skulle vært plassert i hver enkelt varmesentral, ville for eksempel Bråte skole ikke kunne benytte gass, på bakgrunn av varmesentralenes beliggenhet (fyrrom med gass under terrengnivå er ikke tillat) Figur 9 bilde av elkjel (ca. 400 kw) og en gasskjel (ca. 400 kw)[kilde: SGP Varmeteknikk]. Rambøll

19 BRÅTE SKOLE/SHIUL 19 (25) Elkjel eller gasskjel er de mest aktuelle kildene for spiss- og reservelast i varmesentralen. Det er ikke entydig hva som bør velges, så kommunens må her vurdere hva som skal vektlegges i et slikt valg. Ved bruk av elkjel vil en normalt få høyere driftskostnader forbundet med effektledd på strømmen, noe som vil kunne være et argument for ikke å benytte elkjel. Det å kunne utnytte gass til oppvarmingsformål vil dessuten være en mer energimessig «riktig» valg, da gass primært bør benyttes til oppvarmingsformål. Elektrisk kraft bør primært utnyttes til mer høyverdige formål, som ikke gass evner. Bruk av gass har en høyere installasjonskostnad enn en elkjel. Gasstanker i slike anlegg graves ofte ned, og monteres da på en støpt fundamentplate. Tankene kan også monteres på terreng, dette blir rimeligere men kan være visuelt uheldig. Gasskjeler og brennere og rør/ledninger vil behøve mer infrastruktur enn en elkjel vil kreve. Gasstekniske installasjoner i varmesentralen medfører også krav til ventilasjon pga. av sikkerhet. Installasjonskostnadene vil være høyere, men på sikt kan dette vise seg å være en mer gunstig investering enn bruk av elkjel. Etablering av en elkjel vil kreve økt transformatorkapasitet for å kunne dekke spisslasteffekten som kreves, dette kan være et kostnadsdrivende moment. I dagens situasjon er kostnaden på elektrisk kraft relativ lav, samt at det på kort sikt ikke ser ut å endre seg betydelig. Dersom kommunen ønsker gass som alternativ for spiss- og reservelast må det foretas en ROSanalyse (Krav i Norsk Gassnorm) for å avklare forhold som må ivaretas gjennom videre prosess/prosjektering. Ramboll

20 20 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 4. ØKONOMISKE KONSEKVENSER 4.1 Antagelser Det er gjort en lønnsomhetsvurdering for en fremtidig biovarmeforsyning til Bråte skole og ny idrettshall. Lønnsomhet er vurdert for varmeleveranse kun til Bråte skole (Case A) samt leveranse til både Bråte skole og ny idrettshall (Case B). En slik vurdering vil det bli synliggjøre merkostnaden av å tilkoble en eventuell ny idrettshall, som relativt sett har et lavere varmevolm og et behov for relativt langt rørstrekk. Kostnadsanslagene er primært basert på gjennomsnittstall fra rapporten («Kostnader for fjernvarmeutbygging status 2010»), samt andre erfaringstall. Detaljer på utregninger og antagelse for lønnsomhetsberegninger er gjengitt i vedlegg. ANTAGELSER Det er gjort følgende antagelser Finansieringsstøtte 35 [%] Innovasjon Norge (totalt anlegg) Rentefot: 6 [%] (tilsvarende Innovasjon Norge operer med) Varmetap i rør: 5 [%] Brensel pris (flis): 0,31 [kr/kwh] (virkningsgrad fliskjel = 85 %) Brensel pris (flis): 0,64 [kr/kwh] (virkningsgrad gasskjel = 90%) Drift- og vedlikeholdskostnader: 0,10 [kr/kwh] (per produserte kwh) Elektrisk kraft: 0,70 [kr/kwh] (inkl. el sertifikat, forbruksavgift og nettleie) Varmebehov dekket av biovarme (ny idrettshall): [kwh] Varmebehov dekket av biovarme (Bråte skole): [kwh] Analyseperiode: 20 [år] I beregningene er ikke avskriving av utstyr medtatt. Priser på gass, flis og varme er antatt som konstante, uten endringer over levetid for merinvestering/prosjekt. Rambøll

21 BRÅTE SKOLE/SHIUL 21 (25) 4.2 Investeringskostnader En oversikt over investeringskostnader (eks. mva) for biovarmesentralen er inkludert distribusjon og kundesentraler er satt opp for de ulike casene: Case A biovarme til Bråte skole Biovarmesentral (type prefabrikkert sentral, kw bio ): ,- Komplett gasskjele arrangement inkludert i sentral, 460 kw gass : ,- Rørdistribusjon inklusive graving (150 meter grøft): ,- Arbeider i lokale eksisterende fyrrom (sanering, tilpassinger) ,- Kundesentraler (2 stk.): ,- Total investeringskostnad ,- Case B biovarme til Bråte skole og ny idrettshall Biovarmesentral (type prefabrikkert sentral, kw bio ): ,- Komplett gasskjele arrangement inkludert i sentral, 525 kw gass : ,- Rørdistribusjon inklusive graving (380 meter grøft, 100 meter asfalt): ,- Arbeider i lokale eksisterende fyrrom (sanering, tilpassinger) ,- Kundesentraler (3 stk.): ,- Total investeringskostnad ,- Posten «arbeider i eksisterende fyrrom» vil være den eneste posten som ikke vil være kvalifisert for finansiell støtte. Det er antatt at kostanden for biovarmesentralen vil være lik, da det vil være relativ små forskjeller i installert effekt. Dette vil trolig gi marginale forskjeller på investeringskostnaden for varmesentralen. Den store forskjellen i investeringskostnad mellom de to case, er kostand forbundet med graving og rørdistribusjon. For Case A utgjør rørdistribusjonen om lag 15 % av totalinvesteringen, mens for Case B utgjør den nærmere 35 %. Et økende behov for rørdistribusjon/grøfter fordrer et økende varmevolum for at investeringen skal kunne opprettholde lønnsomhet og konkurransedyktighet. Det kan fort bli et spørsmål av hva «betalingsvilligheten» er for mottaker av levert biovarme. For Bråte skole og ny idrettshall vil varmevolumet i liten grad øke (ref. kapittel 2.4) med det økte behovet for rørdistribusjon. Byggkostnader er delvis medtatt i varmesentral posten (prefabrikkert biosentral), men da en spisslastkilde basert på gass er skissert, vil trolig denne posten øke. Kostnad for bygg må derfor vurderes som noe usikker og vil trolig være noe høyere. Kostnaden vil avhenge av hvilken standard på bygg som ønskes. Ramboll

22 22 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 4.3 Lønnsomhetsanalyse Det er gjort en lønnsomhetsanalyse basert på antagelser fra avsnitt 4.1, på Case A og Case B. Det er antatt maksimal støtte på 35 % fra Innovasjon Norge. Innovasjon Norge er den institusjonen som gir den høyeste finansielle støtten til biovarmeanlegg (produksjon og distribusjon). Det er viktig å merke seg at for å kunne utløse støtte, må over 50 % av eierandeler i varmeselskap være forankret hos bønder, skogseiere eller små selskap. Utsalgspris på varme er parameteren som i hovedsak vil avgjøre om prosjektet tilfredsstiller minimumskrav til økonomiske forhold (samfunnsmessig og bedriftsmessig). Fra Innovasjon Norge sin kalkulator indikeres følgende vedrørende krav til varmepris for å innfri minimumskrav til samfunnsmessig og bedriftsmessig lønnsomhet: Case A kun Bråte skole: Varmepris: Inntjeningstid (med støtte): 0,81 [kr/kwh] 13 [år] Case B Bråte skole og ny idrettshall: Varmepris: Inntjeningstid (med støtte): 0,86 [kr/kwh] 13 [år] Innvesteringer er antatt gjort i år 0. Dermed blir inntjeningstid lik antall driftsår etter «investeringsåret». I figur 9 og 10 er den akkumulerte økonomiske balansen illustrert for hhv. case A og case B. Figur 9 illustrasjon av akkumulert økonomisk balanse for komplett utbygging av biovarme for Bråte skole (Varmesentral B og Varmesentral U). Det er antatt maksimal støtte fra Innovasjon Norge på 35 % av total investeringskostnader. Rambøll

23 BRÅTE SKOLE/SHIUL 23 (25) Figur 10 illustrasjon av akkumulert økonomisk balanse for komplett utbygging av biovarme for Bråte skole samt ny idrettshall. Det er antatt maksimal støtte fra Innovasjon Norge på 35 % av total investeringskostnader. 4.4 Potensial for økt lønnsomhet I lønnsomhetsanalysen er det gjort en rekke forutsetninger, som er beskrevet i kapittel 4.1. Sannsynligvis har analysen tatt en noe nøktern tilnærming, som gjør at indikert varmepris vil kunne reduseres noe. Faktorer som vil kunne bidra til redusert varmepris er: Lavere driftsutgifter (nivået er lagt på 10 øre/kwh, som er ikke representerer et godt driftet anlegg) Større varmevolum en antatt. Det vil være en andel varmebehov som i dag dekkes på Bråte skole, som ikke er medtatt i beregningene. Dette er varmen som tilføres varmtvannsbereder via de elektriske elkolbene. I den skisserte biovarmeløsningen vil all oppvarming dekkes av biovarme og gass. Det er antatt at om lag 15 % av varmebehovet vil dekkes av gasskjel. Det kan være denne andel vil være noe lavere, og at biovarme vil kunne dekke en større del. I så fall vil dette falle gunstigere ut for varmeprisen. Grøftekostnader for ferdig grøft er antatt til å være 2500 [kr/meter]. Dersom det skulle vise seg at grunnforholdene er primært løsmasse, vil denne kostnaden kunne helle mer mot en gravekostnad på 1500 [kr/meter]. Ramboll

24 24 (25) BRÅTE SKOLE/SHIUL 4.5 Oppsummering økonomisk analyse Som en følge av økt behov for rørdistribusjon, medførende en liten økning i det totale varmevolum, vil det for Case B kreves en økning i varmepris på ca. 5 [øre/kwh], sammenliknet med Case A. For at det skal innfris finansiell støtte må varmeprisen på biovarme, minimum, være hhv. 81 [øre/kwh] og 86 [øre/kwh] for Case A og Case B. Bråte skole dekker i dag store deler av sitt oppvarmingsbehov gjennom gamle oljekjeler. I så måte er erstatning av oljefyring med fornybar varme (biovarme) et godt bidrag for kommunens klimaplan om økning av fornybar andel oppvarming i kommunale bygg. Et nytt idrettsanlegg vil underligge byggetekniske forskrifter (TEK10), og det vil være krav til minimum 60 % fornybar oppvarming. Elkjel/elkolber er antatt å inngå som spisslast for varmeleveransen. Alternativer til fornybar oppvarming er ikke medtatt som en del av vurderingen, da biovarme er et velegnet alternativ som kommunen ønsker å benytte. I dette notatet er kostnader for investering av varmesentral samt gravekostnader anslått. Med tanke på at disse kostandspostene er de største, bør det gjøres en innhenting av tilbud som indikerer faktiske priser. Spesielt bør arbeidet rundt grøftegraving innhentes tilbud på samt at gjennomføringen bør planlegges godt. Grunnforhold bør samtidig undersøkes, spesielt med tanke på dybde til fjell. Om det er fjell i dagen vil dette fordyre gravearbeidet betraktelig. Med støtte fra Innovasjon Norge på 35 % av investering for både produksjon og distribusjon av biovarme, virker en introduksjon for biovarme reell for Bråte skole og idrettshall. Mye vil avhenge av betalingsvillighet til varmen, og om en gjennomsnittlig varmepris på mellom 0,81-0,86 [kr/kwh bio ] er akseptabel. Elektrisitetspris i dag ligger på totalt sett på ca. 0,70 [kr/kwh]. Selv om ikke direktevirkende elektrisitet er et helhetlig alternativ (jmf. TEK10), gir det en indikasjon på prisnivå per i dag. Rambøll

25 BRÅTE SKOLE/SHIUL 25 (25) 5. VEDLEGG Vedlegg 1a Lønnsomhetsberegning Case A Vedlegg 1b Lønnsomhetsberegning Case A Vedlegg 1c Lønnsomhetberegning, Case A Innovasjon Norge Vedlegg 2a Lønnsomhetsberegning Case B Vedlegg 2b Lønnsomhetsberegning Case B Vedlegg 2c Lønnsomhetberegning, Case B Innovasjon Norge Ramboll

26 LØNNSOMHETSVURDERING: [CASE A] kun Bråte skole Nåverdi som følge av kontantstrøm over 20 år: kr Internrente: 9,54 % kalkulasjonsrente/avkastning (nåverdiberegning) 6,0 % VALG CASE: 2 1 -pelles, 2 - tørrflis Pay-back 13 [år] Pay-off 12,9 [år] År Driftinntekt Tilskudd Kjøp brensel Drift og Netto Akkumulert Investering vedlikehold kontantstrøm kontantstrøm Renter Akkumulert netto balanse Utsalgspris Varme 0,81 [kr/kwh] Varme produksjon [kwh] Varmetap 5 % Varme leveranse [kwh] Prisstigning varme 0 % [%/år] Økning brensel 0 % [%/år] Økte driftkostnader 0,0 % [%/år] Biobrenselpris (korrigert 85 % virkningsgrad, gass) Flis - (bulk) 0,31 [kr/kwh] Pellets-bulk 0,39 [kr/kwh] Gass-pris 0,64 [kr/kwh] (pris fra Energirapport 2012) Fordeling spisslast 15 % Fordeling grunnlast 85 %

27 INVESTERING - eks.mva DRIFT OG VEDLIKEHOLD Investeringsposter Container Mellomregning Div måleenhet Poster Case 1 - pellets Case 2 - flis VARMESENTRAL (containerløsninger) Erfaring basert på drift 8 10 [øre/kwh produsert] Spisslast - gassoppvarming Erfaringstall fra Sikringssal anlegg, 2x 125 kw Bygg 0 SUM Maskinutstyr 0 Røranlegg 0 Gode anlegg øre/kwh Elektro/automasjon 0 Dårlig anlegg øre/kwh Annet 0 Container antall lokale energisentraler Container enhetskost [kr/enhet] Spesifikke tall for flisanlegg, tørrflis ca kr/kwbio Totkostnad container NÆRVARMENETT Ferdig grøft [kr/meter] Kun for ferdigstilt grøft med duk og singel samt bortkjørt masse, uten asfalt. Påslag grøft for asfalt 800 [kr/meter] påslag for grøft i sentrum Rørmateriell 400 [kr/meter] PEX 40 / 40 Rørmateriell 500 [kr/meter] PEX 63 / 63, DN65 Rørmontasje 400 [kr/meter] DN65 pris stålrør Prosjektering og byggeledelse 500 [kr/meter] For DN65 stålrør Avstand ref.punkt - varmesentral B 95 [m] Varmesentral B - Varmesentral U 50 [m] Varmesentral B - Klubbhus 125 [m] 145 Klubbhus - Ny idrettshall (asfalt) 110 [m] Kostnad rørstrekk - biofyr - skole [kr] Skole - idretthall 0 [kr] KUNDESENTRALER (totalkostand) Idrettshall 0 25 kw kw bio (veksler/rørarbeid/prosjektering kr/kw kw, 380 kr/kw kw) Varmesentral B kw kw bio Varmesentral U kw kw bio Annet 0 kw bio Ombygging vannbåren varme 600 [kr/m2] Areal Coop 500 [m2] Kostnad ombygging (utenom støtte) Kostnad sanering av gammelt utstyr i eksisterende energisentral SUM (støtteberettiget) [eks.mva] Sum (ikke støtteberettighet) [eks.mva]

28 År Grunnlagsdata for beregning av lønnsomhet på biovarmeanlegg Investering Energi produksjon Inntekt fra energi Andre inntekter Tilskudd fra Innovasjon Norge Sum inntekter inkl tilskudd Energi- driftsog vedlikeholdsko stnader Kontantstrøm med tilskudd fra IN Innverdier i kr i kwh/år i kr i kr i kr i kr i kr i kr i kr Kontantstrøm uten tilskudd fra IN Søkt støtte fra Innovasjon Norge kr Pris energisalg/redusert energibruk 81 øre/kwh Prosjektets levetid 20 år Startår (bruk 1 eller årstall) Utverdier: Nåverdi med støtte kr Nåverdi uten støtte kr Internrente med støtte 9,3 % Internrente uten støtte 4,0 % Inntjeningstid med støtte 14 år Inntjeningstid uten støtte 28 år kwh per støttekrone 0,66 kwh/kr Middel kwh / levetid Sumtall for kolonnene Investering Energi produksjon Inntekt fra energi Andre inntekter Tilskudd fra Innovasjon Norg Sum inntekter inkl tilskudd Energi- drifts- og vedlikehold Kontantstrøm med tilskudd f Kontantstrøm uten tilskudd f Kalkyleark versjon Nåverdi er beregnet ut fra 6% pa Fyll inn tall i rubrikken "Innverdier", og sett inn tall for de enkelte år i de hvite kolonnene for investering, energiproduksjon, andre inntekter og variable kostnader Hvis internrente blir #NUM! eller lignende, er kostnader og inntekter slik at beregning ikke er mulig:

29 LØNNSOMHETSVURDERING: [CASE B] Bråte skole + ny idrettshall Nåverdi som følge av kontantstrøm over 20 år: kr Internrente: 9,86 % kalkulasjonsrente/avkastning (nåverdiberegning) 6,0 % VALG CASE: 2 1 -pelles, 2 - tørrflis Pay-back 13 [år] Pay-off 12,4 [år] År Driftinntekt Tilskudd Kjøp brensel Drift og Netto Akkumulert Investering vedlikehold kontantstrøm kontantstrøm Renter Akkumulert netto balanse Utsalgspris Varme 0,86 [kr/kwh] Varme produksjon [kwh] Varmetap 5 % Varme leveranse [kwh] Prisstigning varme 0 % [%/år] Økning brensel 0 % [%/år] Økte driftkostnader 0,0 % [%/år] Biobrenselpris (korrigert 85 % virkningsgrad, gass) Flis - (bulk) 0,31 [kr/kwh] Pellets-bulk 0,39 [kr/kwh] Gass-pris 0,64 [kr/kwh] (pris fra Energirapport 2012) Fordeling spisslast 15 % Fordeling grunnlast 85 %

30 INVESTERING - eks.mva DRIFT OG VEDLIKEHOLD Investeringsposter Container Mellomregning Div måleenhet Poster Case 1 - pellets Case 2 - flis VARMESENTRAL (containerløsninger) Erfaring basert på drift 8 10 [øre/kwh produsert] Spisslast - gassoppvarming Erfaringstall fra Sikringssal anlegg, 2x 125 kw Bygg 0 SUM Maskinutstyr 0 Røranlegg 0 Gode anlegg øre/kwh Elektro/automasjon 0 Dårlig anlegg øre/kwh Annet 0 Container antall lokale energisentraler Container enhetskost [kr/enhet] Spesifikke tall for flisanlegg, tørrflis ca kr/kwbio Totkostnad container NÆRVARMENETT Ferdig grøft [kr/meter] Kun for ferdigstilt grøft med duk og singel samt bortkjørt masse, uten asfalt. Påslag grøft for asfalt 800 [kr/meter] påslag for grøft i sentrum Rørmateriell 400 [kr/meter] PEX 40 / 40 Rørmateriell 500 [kr/meter] PEX 63 / 63, DN65 Rørmontasje 400 [kr/meter] DN65 pris stålrør Prosjektering og byggeledelse 500 [kr/meter] For DN65 stålrør Avstand ref.punkt - varmesentral B 95 [m] Varmesentral B - Varmesentral U 50 [m] Varmesentral B - Klubbhus 125 [m] Klubbhus - Ny idrettshall (asfalt) 110 [m] Kostnad rørstrekk - biofyr - skole [kr] Skole - idretthall [kr] KUNDESENTRALER (totalkostand) Idrettshall kw kw bio (veksler/rørarbeid/prosjektering kr/kw kw, 380 kr/kw kw) Varmesentral B kw kw bio Varmesentral U kw kw bio Annet 0 kw bio Ombygging vannbåren varme 600 [kr/m2] Areal Coop 500 [m2] Kostnad ombygging (utenom støtte) Kostnad sanering av gammelt utstyr i eksisterende energisentral SUM (støtteberettiget) [eks.mva] Sum (ikke støtteberettighet) [eks.mva]

31 År Grunnlagsdata for beregning av lønnsomhet på biovarmeanlegg Investering Energi produksjon Inntekt fra energi Andre inntekter Tilskudd fra Innovasjon Norge Sum inntekter inkl tilskudd Energi- driftsog vedlikeholdsko stnader Kontantstrøm med tilskudd fra IN Innverdier i kr i kwh/år i kr i kr i kr i kr i kr i kr i kr Kontantstrøm uten tilskudd fra IN Søkt støtte fra Innovasjon Norge kr Pris energisalg/redusert energibruk 86 øre/kwh Prosjektets levetid 20 år Startår (bruk 1 eller årstall) Utverdier: Nåverdi med støtte kr Nåverdi uten støtte kr Internrente med støtte 9,6 % Internrente uten støtte 4,2 % Inntjeningstid med støtte 14 år Inntjeningstid uten støtte 27 år kwh per støttekrone 0,58 kwh/kr Middel kwh / levetid Sumtall for kolonnene Investering Energi produksjon Inntekt fra energi Andre inntekter Tilskudd fra Innovasjon Norg Sum inntekter inkl tilskudd Energi- drifts- og vedlikehold Kontantstrøm med tilskudd f Kontantstrøm uten tilskudd f Kalkyleark versjon Nåverdi er beregnet ut fra 6% pa Fyll inn tall i rubrikken "Innverdier", og sett inn tall for de enkelte år i de hvite kolonnene for investering, energiproduksjon, andre inntekter og variable kostnader Hvis internrente blir #NUM! eller lignende, er kostnader og inntekter slik at beregning ikke er mulig: