Oppsummering av BIPV kompetanseprosjektet

Transkript

1 Oppsummering av BIPV kompetanseprosjektet WS4, Kristiansand 29.Juni 2016 Anne Gerd Imenes, Teknova AS

2 Bjørndalen som utgangspunkt: Framtidens bydel Delmål «Energi i bygg»: Redusert energibruk vha energieffektivisering og omlegging. Lavutslipp- og nullutslippsbygg. Økt bruk av fornybar energi.

3 WS 1: Arkitektoniske & bygningsmessige BIPV løsninger. Innledende spørsmål stilt av Skanska:

4 Skanska: Hvor mye får vi ut av hver m 2? Hvor mange m 2 trengs? Hva blir prisen for egenprodusert kwh over f.eks.10 år?

5 3D solkart for evaluering av BIPV i Fremtidens bydel 3D Solinnstrålingskart Tilbakebetalingstid kart Profitt/tap kart

6 Estetikk? What NOT to do!!

7 Powerhouse Trondheim Brynsveien Bærum Multicomfort Larvik Ådland Bergen Powerhouse Oslo

8 Sun-Net: BIPV produkter og løsninger 29 Juni 2016 Husbanken BIPV Workshop 4

9 Sunset Solar: BIPV produkter og løsninger

10 Multiconsult/eksempler BIPV løsninger:

11 reech gmbh: BIPV produkter og løsninger

12 reech gmbh: BIPV produkter og løsninger Dye Sensitized Solar Cells (DSSC)

13 Multiconsult: Solceller i bygg arbeidsprosessen

14 WS 2: Helhetlige systemløsninger for framtidens lavenergiboliger med BIPV ENERGIDESIGN = Helhetlig begrep hvor det legges til grunn alt fra byggeområdenes orientering og infrastruktur, ned til byggets plassering, bygningsfysiske og tekniske løsninger og energiforsyning.

15 BGM Arkitekter: Framtidens lavenergiboliger krav og utvikling Bygningsenergidirektiv 2010/31/EU Stortingsmelding 21: Norsk klimapolitikk (april 2012) Stortingsmelding 28: Gode bygg for eit betre samfunn (juni 2012) Krav om passivhusnivå 2015 Krav om nesten nullenerginivå 2020

16 BGM Arkitekter: Eksempel på energibudsjett Typisk 1970 hus: 220 kwh/m 2 per år Passivhus bolig: 65 kwh/m 2 per år Romoppvarming

17 Multiconsult: Integrert Energidesign (IED) og arbeidsprosessen hvordan få med alt? For å lykkes med høye energiambisjoner må energikonsept være en integrert del av prosjekteringsprosessen Bruk riktig kompetanse til riktig tid (tidligfase viktig) Bruk ulik kompetanse i team + moderne metoder/verktøy

18 Multiconsult: Tidligfaseverktøy Sefaira (energisimulering) Overordnet energiberegning, tidligfase. Sammenligne ulike alternativer for bygningsform, orientering, vindusareal, energiforsyning, m.m. Energirådgiver bygger modellen i Sketchup. Deretter sette seg ned med oppdragsgiver/arkitekt, enkelt å evaluere ulike alternativer og vurdere resultater. Fasade-integrert eller tak-integrert PV Solvarme Vindturbin Varmepumpe Fjernvarme Årlig energiforbruk Årlig oppvarmingsbehov Årlig vannforbruk CO2 produksjon per person

19 Skanska Teknikk: Ulike teknologier og valg av systemløsninger Hvilke løsninger finnes for å dekke energibehovet i framtidens lavenergiboliger? Hvordan vurdere andel BIPV versus andre tilgjengelig energistrømmer? Hvordan sammenstille ulike løsninger for optimalt samspill? Valg av teknologisk løsning avhenger av ambisjonsnivå! o «Minst mulig energibruk drift» o «Lavest mulig klimabelastning drift» o «Lavest mulig klimabelastning over byggets levetid» o «Kostnadsoptimal løsning innenfor en akseptabel total ramme»

20 Skanska Teknikk: Normtall energibehov

21 Skanska Teknikk: Valg av systemløsninger Virkningsgrad, tilført energi og klimabelasting

22 Skanska Teknikk: PV erfaringer så langt Sette en energi-/klimamålsetting og holde fast på denne: Skape «drive» i planleggingsgruppa! Tilgjengelig produksjonsareal blir fort mangelvare (total energibruk, hele levetiden). Høy effektivitet på paneler! Viktig å utnytte bygningsform for gode produksjonsforhold! (Vinkel på takflate, skygge) I klimagassregnskap (LCA) kan omregnet årlig utslipp ifm solcelleproduksjon være betydelig (~20 % av årsprod.) BIPV: Lite praktisk erfaring i storskala.

23 Kristiansand kommune (plan & bygg): Gjeldende lover og forskrifter for BIPV Solenergianlegg anses som bygningsteknisk installasjon. Er søknadspliktig etter pbl bokstav f. Installering, endring og reparasjon av solenergianlegg i eksisterende byggverk innenfor en bruksenhet eller branncelle, vurderes som en enkel installasjon og er unntatt fra kravet om søknadsplikt. Både energimessige og arkitektoniske forhold må vurderes. (Tak, fasade, glass, solskjerming, del av vanlig tiltak/søknad.) Høye bygninger kan ha problem med tilstrekkelig takflate til energiproduksjon (Blågrønn* arealfaktor): Bruk av fasade er ofte beste løsning, spesielt for nordlige breddegrader. Dette får større arkitektoniske konsekvenser! * Tak skal i størst mulig utstrekning forsynes med vannfordrøyende plantedekke.

24 Eltek: Smarte bygg, PV og lagring Batterier fortsatt litt dyre men prisene faller raskt! Teknologien i dag er mer enn god nok! (Ytelse og kapasitet) PV prod. Forbruk fra nett Forbruk fra PV

25 Eltek: Smarte bygg, PV og lagring Fordel: Økt forbruk av egenprodusert solstrøm, økt andel fornybar energi i bygg. Vurdering: Nett-tariff/energipris per kwh, insentiver, systemkost. Bruk av batteri for å redusere belastning på distribusjonsnettet (redusere effekt-topper) Nye tariffer: Nettleie effekt. For hver måned, høyeste timesforbruk (kw) * 125 kr/kw (vinterpris, AEN 2015). Forbruk Fra nett

26 Multiconsult: Nullenergibygg - Case Stormberg Lagerbygg fra 2007 skal bli Nullenergibygg ved hjelp av energibesparelse og PV. Ønsker et forbildeprosjekt for regionen og bygge opp kunnskap om PV i i regionen. Plusskundeordningen tillater kun innmating opptil 100 kw: Når nettoproduksjon er høyere må den lagres eller går tapt. Lagringssystem øker egenforbruk og reduserer innmatingsbehov. Behov for et «smart system». Forbruk PV produksjon Lagring

27 WS 3: Nettintegrasjon av BIPV anlegg. NORSOLAR: Komponenter for et nett-tilknyttet PV anlegg Solcellepaneler Jordingsforbindelser Ledningsnett på likestrømssiden Vekselretter (inverter) Ledningsnett på vekselstrømssiden frem til tilknytningspunkt Vernutrustning (overspenningsvern, effektbrytere, jordfeilbryter...) Frakoblingsutstyr Måler

28 NORSOLAR: Hvem kan installere hvilke deler av et PV anlegg? Hvilke retningslinjer må følges? Standarder: NEK Strømforsyningsenheter Lavspenning NEK Strømforsyning med Solcellepaneler Kvalitetssikring og effektiv installasjon: Bruke anerkjente produsenter. Planlegging og god innfestning viktig. Beregne snølast og vindlast. Gjerne en «totalpakke».

29 NORSOLAR: Eksempler på dårlig planlegging/installasjon

30 NORSOLAR: Eksempler på dårlig planlegging/installasjon

31 Multiconsult: Sikkerhet og kvalitet Brannsikkerhet øker solcelleanlegg risiko? Kun 30 brannulykker per solcelleanlegg: 0,003 %. Ingen grunn til å tro at brannrisikoen forbundet med PV er noe større enn den forbundet med annet elektrisk utstyr. NB: Når sola skinner er det DC strøm mellom PV og vekselretter, uansett om nettet er nede! Men kun farlig dersom anlegget er skadet (åpne ledninger, brann, el.likn.). Viktig: Kommunikasjon med brannmannskap!! Instrukser, henvisning til PV anlegg ved el-tavle, merking av komponentene. Utstyr som hindrer farlige strømførende ledninger: Microinverter, «power optimizer», DC sikkerhetsbryter.

32 Multiconsult: Sikkerhet og kvalitet Teknisk overtakelse Sjekk dokumenter: Systembeskrivelse Tegninger Elektrotegninger (DC og AC) Datablad Montasjeanvisninger Samsvarssertifikat og opprinnelsessertifikat Systemsimulering Sjekk komponenter: Montasjesystem, PV paneler, vekselrettere, etc. Visuell sjekk (ser ryddig og permanent ut) Merking Tilgjengelighet for vedlikehold Infrarødt kamera («hot spots», dårlig tilkobling) Test hver streng (polaritet, spenning/strøm, motstand/jord) Prøvedrift for større anlegg Test av ytelse, PR (Performance Ratio)

33 Multiconsult: Sikkerhet og kvalitet Sertifisering, garanti, svikt Garanti: Mekanisk 10 år, produksjonsgaranti (80 %) år Sjekk at komponentene er sertifisert, spesielt paneler og vekselrettere! (Ulike standarder for PV, invertere, etc.) Det finnes ingen sertifisering for installatører og leverandører. Sjekk deres referanseprosjekter! Kan være vanskelig å identifisere svikt av enkelte moduler i en streng: Mulighet for alarm hvis produksjon i streng er for lav Problemer kan sees som varme områder (hot spots) med IR kamera Ny teknologi gjør et PV anlegg mindre sårbar for svikt av enkelte moduler: Modulbaserte invertere (power-inverter, mikro-inverter)

34 Agder Energi Nett: Nettintegrasjon For nettilknyttet solcelleanlegg må det søkes områdekonsesjonær om tilknytning. Søknad finnes på hjemmesiden til Agder Energi Nett. AEN har utviklet en egen avtale: «Tilknytnings- og nettleieavtale for lavspente PV-enheter». Vil bli en nasjonal standard (REN). Signert avtale bør brukes som underlag for bestilling av utstyr. En to-veis måler må installeres dersom det skal selges overskuddsstrøm til nettet. Godkjent el-installatør installerer inverter med tilhørende AC-anlegg til sikringsskap.

35 Agder Energi Nett: Nettilknytning Plusskundeordningen Med plusskunde menes en enkelt sluttbruker av elektrisk energi som har en årsproduksjon som normalt ikke overstiger eget forbruk, men som i enkelte driftstimer har overskudd av kraft som kan mates inn i distribusjonsnettet. Forslag til ny plusskundeordning (NVE): Et PV anlegg kan maksimalt mate inn 100 kw på nettet.

36 Fredrikstad Energi: Hvaler solpark Smart Energi Hvaler: Nasjonal demonstrasjon for smarte nett FoU som bakgrunn for forretningsutvikling Hva vil kundene ha? (ikke hva har vi lyst til å gjøre ) Viktigste suksessfaktorer: Informasjon, Tilrettelegging, Pris

37 Lyse FoU og Innovasjon: Smarte nett Kunder ønsker oversikt over forbruk og smart energistyring: Finnes i dag. smartly: Et kommersielt produkt for lys-styring, varmestyring, forbruks-styring, eller sikkerhet. smart gateway installeres med ny to-veis måler i Rogaland. Muliggjør laststyring, velferdsteknologi, etc. Nytt system under utvikling: Home Energy Management System.

38 Kvadraturen skolesenter: Læreplan for framtidens PV installatører Skolens rolle: Utdanning og kompetansehevning. Når ut til mange mennesker, skaper holdninger. Nesten ingen læreplanmål i dag tar opp PV anlegg som eget emne. Offentlige læreplaner ligger ofte langt etter næringslivets behov. «Skoleprosjektet»: Planlegge, gjennomføre og dokumentere montering av PV anlegg på skoler rundt om i Agder. Tilrettelegge for tilgjengelig data fra PV anlegget til bruk i undervisningen. Brukerveiledning, service og vedlikehold av anlegg.

39 Kvadraturen skolesenter: Samarbeid mellom næringsliv og skole Appell til næringslivet: Vise interesse for hva skolen holder på med, både innhold og metode for å gjøre skolen dagsaktuell og fremtidsrettet!! Ressurser: Kompetanseheving, Oppdatert materiell, Rekruttering av kompetent ung arbeidskraft. Prosjekt til fordypning (6 timer/uka i VG1, 9 timer/uka i VG2). «..Lærebedriften avgjør selv om den vil tegne lærekontrakt, og kan stille andre faglige krav» Gir næringslivet mulighet til å påvirke innhold i skolen!!

40 Universitetet i Agder: Etterutdanningskurs bærekraftig bygg og infrastruktur Forskningstema ved UiA: Bærekraftig bygg Effektiv energibruk Infrastruktur vann Veiteknikk Smarte byer og tettsteder Et etterutdanningskurs vil Styrke lokal konkurransekraft, øke samarbeid, systematisere kunnskap og erfaringer, sende innovasjon mot markedet. Kreve et tydelig uttalt behov fra næringsaktører, samarbeid og finansiering av kursutviklingsarbeidet.

41 EN STOR TAKK TIL ALLE DERE SOM HAR DELTATT!!!