SKI SENTRUM, VEST OG ØST ENERGIPLAN

Transkript

1 Beregnet til Ski kommune Dokument type Rapport Dato September, 2014 SKI SENTRUM, VEST OG ØST ENERGIPLAN

2 SKI SENTRUM, VEST OG ØST ENERGIPLAN Revisjon 01OCQ Dato Utført av Anne Marit Melbye (AMMOSL) Iren Røset Aanonsen (IRAOSL) Kontrollert av Harald Kristoffer Hanssen Godkjent av Jostein Øverby Energiutredning for Ski sentrum, vest og øst Beskrivelse Ref. Doc-ID A Rambøll Besøksadr.: Hoffsveien 4 Postboks 427 Skøyen 0213 Oslo T F

3 SAMMENDRAG Energiutredningen vurderer energibruk og energiforsyning i tre planområder i Ski kommune: Ski vest, Ski sentrum og Ski øst. Fokuset er hvordan Ski kommune sammen med relevante aktører kan tilrettelegge for utviklingen av et bærekraftig energisystem, som en del av pågående byutviklingsarbeid. Ski sentrum er i dag et etablert byområde, mens Ski vest og øst har en langt mer begrenset utbygging. Det er etablert fjernvarme i alle områdene, og det er også tilrettelagt for planlagt arealvekst. Energiutredningen fokuserer på hvordan det kan etableres felles energiløsninger i de tre planområdene, for å sikre effektiv drift og oppfølging av klimavennlige energiløsninger. En felles energiløsning vil være et godt utgangspunkt for å utvikle smarte energiløsninger, der lokal energiproduksjon i bygg kan fungere i samspill med felles løsninger. Dagens areal i Ski sentrum, vest og øst er i dag ca m 2, der snaue m 2 er husholdninger. Det er fram mot 2030 planlagt en storstilt utbygging, tilsvarende totalt 1,1 millioner m 2, og mer enn m 2 husholdninger. Denne utbyggingen vil føre til en betydelig vekst i energibruk. Det er gjennomført et estimat av dagens energibehov i området, basert på estimert areal i dag. Det er videre gjennomført framskrivninger av energibehov og scenarioanalyser fram mot Det er sett på tre scenarier: 1) Referansescenario: en videreføring av dagens trend for ny bygningsmasse alle nye bygg oppføres i henhold til foreliggende TEK10 2) Energieffektivisering: ny bygningsmasse energieffektiviseres og alle nye bygg oppføres i henhold til passivhusstandard 3) Teknologiskift: inkluderer både energieffektivisering tilsvarende scenario for energieffektivisering og antakelser om et skift til fossilfri energiforsyning. Teknologiskiftet analyserer en overgang til fossilfri fjernvarme innen 2020, samt introduksjon av bygningsintegrerte solceller. Energibehovet øker i alle scenariene, og vokser i referansescenariet 1) fra 66,5 GWh til 184 GWh i I energieffektiviseringsscenariet reduseres energibehovet i 2030 med 28 % i forhold til scenariet 1). Scenariet for teknologiskift vil resultere i et tilsvarende energibehov som for scenariet for energieffektivisering. Det er gjennomført klimaberegninger for utviklingen i energibehov i området. Klimagassutslippene øker i alle scenariene, som et resultat av vekst i areal. Det er derfor interessant å se på CO 2-intentisteten til energisystemet, altså klimagassutslipp per arealenhet se under. I dag er intensiteten drøye 24 kg CO 2-ekvivalenter per m 2. Denne verdien reduseres for alle scenariene, i hovedsak på grunn av energieffektivisering av bygningsmassen. Scenariet for energieffektivisering viser en større reduksjon enn referansescenariet på grunn av høyere grad av energieffektivisering. Scenariet for teknologiskift viser en ytterligere reduksjon på grunn av en overgang til fossilfrie energikilder. I scenariet for teknologiskift reduseres CO 2-intensiteten til drøye 8 kg CO 2-ekvivalenter per m 2 i I referansescenariet og scenariet for energieffektivisering reduseres CO 2-intensiteten til henholdsvis 16 og 12 kg CO 2-ekvivalenter per m 2 i 2030.

4 Spesifikke klimagassutslipp i Ski sentrum, vest og øst mot 2030 Kommunens rolle som planmyndighet kan være en suksessfaktor for bærekraftig energiplanlegging. En rekke virkemidler og tiltak kan bidra til dette. Feil! Fant ikke referansekilden. oppsummerer foreslåtte tiltak for å sikre en utvikling av et bærekraftig energisystem i Ski vest, sentrum og øst. Eksempler på virkemidler er en aktiv oppfølging av krav satt i byggeteknisk forskrift (TEK10), spesielt rettet mot krav til energifleksible varmesystem i ny og kommunal bygningsmasse, samt inkludere energiplanlegging som en del av kommuneplanleggingen for øvrig og samarbeid med områdeutviklere og kraft- og varmekonsesjonær. Tiltak Samarbeid og organisering Kort beskrivelse Forum for diskusjon og informasjonsutveksling av energispørsmål rettet mot ny utbygging. Deltakende bør være Follo Energi 1, Follo fjernvarme, Ski kommune v/plan og byggesak Sikre høy energitetthet i nye områder Planlegging for å sikre samlokalisering og rekkefølgebestemmelser som sikrer felles energiløsninger Energieffektivisering Det er et betydelig potensial for energieffektivisering av ny og rehabilitert bygningsmasse, og kommunen kan stilles krav til energieffektivisering gjennom byggeteknisk forskrift Energioptimalisering Bruke riktig energikvalitet til riktig formål, for å sørge for å utnytte tilgjengelige ressurser på en god måte. Dette betyr at varme bør dekke varmespesifikt formål til oppvarming, ventilasjon og tappevann. Kommunen bør følge opp etablering av vannbårne energisystem i bygg gjennom byggeteknisk forskrift Oppdatere Klima- og energiplan Klima- og energiplanen er et viktig styringsverktøy i kommunen, og bør regelmessig oppdateres. Det bør etableres gode målsetninger som bidrar til at regionale og nasjonale klima- og energimål nås. Tilrettelegge for lokal elektrisitets- og varmeproduksjon Lokal netteier for kraft og fjernvarmeselskap må tilrettelegge og planlegge for å ta imot overskuddsenergi fra lokal energiproduksjon i bygg. Tilknytningsplikt Tilknytningsplikten er viktig for å sikre videre vekst i varmeforsyning til eksisterende, rehabilitert og ny bygningsmasse, og må følges opp av kommunen Tiltak for å bidra til utvikling av bærekraftig energibruk og energiforsyning

5 INNHOLDSFORTEGNELSE Sammendrag 3 1. Innledning 1 2. bakgrunn og Metode Systemgrense Internasjonale og lokale klima- og energimålsetninger Rammebetingelser Byggeteknisk forskrift Nye energiregler i 2015? Helhetlige, bærekraftige energiløsninger 4 3. Dagens situasjon Dagens bebyggelse Dagens energiforsyning Elektrisitet Fjernvarme Lokale energianlegg 8 4. Energibehov og scenarioanalyse Fremtidig energibehov scenarioanalyser 9 5. Fremtidens energisystem Smarte energiløsninger Smartnett el Termiske smartnett Energiløsninger for lokal energiproduksjon Solenergi Varmepumpe Dyp geotermisk energi Forslag til videreutvikling av energisystemet Fornybar kraft Fornybar varme Fornybar kjøleleveranse Klimaberegning Veien videre Virkemidler for implementering av bærekraftige energiløsninger Tiltak for etablering av bærekraftige energisystem Samarbeid og organisering Sikre høy energitetthet i nye områder Energieffektivisering Energioptimalisering Oppdatere Klima- og energiplanen Tilrettelegge for lokal elektrisitets- og varmeproduksjon Tilknytningsplikt Barrierer Økonomi Teknologi og miljø Klima 26

6 FIGURLISTE Figur 2-1: Systemgrense for energiutredningen... 2 Figur 3-1: Follo Fjernvarmes konsesjonsområde i Ski... 7 Figur 4-1: Faktorer som påvirker utviklingen i energibruk... 9 Figur 4-2: Framskrivning av areal i Ski vest, sentrum og øst Figur 4-3: Utvikling i energibruk i Ski sentrum, vest og øst for de tre scenariene Figur 4-4: Energibehov i referansescenariet fordelt på Ski vest, sentrum og øst Figur 5-1: Fremtidens smarte energisystem for elektrisitet. Kilde: IEA, ETP Figur 5-2: Prinsippskisse solcelleanlegg. Kilde: 15 Figur 5-3: Prinsippskisse solvarmeanlegg. Kilde: 16 Figur 5-4: Samspillet mellom solkraftproduksjon og bruk av energi. Bildet er hentet fra Energi og Klima (2013): 17 Figur 5-5: Solceller I tilknytning til jernbane, henholdsvis integrerte solceller i taket på Kings Cross jernbanestasjon i London og Blackfriars Bridge i London Figur 5-6: Optimal utnyttelse av varme i termisk system Figur 5-7: Prinsippskisse bruk av fjernvarme til å drive absorpsjonskjølere i kombinasjon med sol Figur 6-1: Utvikling i klimagassutslipp for de ulike scenariene Figur 6-2: Utvikling i CO 2-intensitet i Ski sentrum, vest og øst i perioden TABELLISTE Tabell 3-1: Energisentral på Drømtorp og på Ski storsenter... 8 Tabell 4-1: Estimert elektrisitets-, varme- og kjølebehov i dag og mot år Tabell 7-1: Energirammer for eksisterende og ny bygningsmasse Tabell 7-2: Estimert areal for dagens bygningsmasse og planlagt utbygging i Ski sentrum, vest og øst Tabell 7-3: Utslippsfaktorer, basert på 29 VEDLEGG Vedlegg Antakelser Vedlegg Modelloppbygning Leap

7 INNLEDNING Trender i energisektoren viser til et økende behov for å planlegge og tilrettelegge for bærekraftig byutvikling. Tre trender som anses som viktige i denne introduserer i figuren under. Urbanisering Oslo og Akershus er blant Europas raskest voksende byregioner. Hva slags infrastruktur kreves? Forsyningssikkerhet Hvordan ivaretar vi forsyningssikkerheten i et samfunn som blir stadig mer avhengig av elektrisk kraft? Overgangen til lavutslippssamfunnet Europa skal bli et lavutslippssamfunn mot Hvilke grep må vi ta for å legge til rette for denne utviklingen? Norge står overfor en trend med stor urbanisering, spesielt i området Oslo og Akershus. Denne utfordringen gir lokale kommuner og politikere en unik mulighet til å skape gode, fremtidsrettede løsninger tilrettelagt for morgendagens samfunn. På lik linje med annen infrastruktur som det vanligvis er fokus på ved byutvikling, både vei, buss/bane/trikk, el, VA osv, vil det være nødvendig å utarbeide en strategi for energibruk og energiforsyning. Valg av energisystem bør tilrettelegge for fornybare, energifleksible systemer hvor også krav til forsyningssikkerhet ivaretas. I Ski kommune er utslipp fra stasjonær energi den største utslippskilden etter utslipp fra transport 1. Det er derfor av vesentlig betydning at Ski kommune gjør bevisste valg for å styre hvilke løsninger det tilrettelegges for. Det bør utarbeides en plan for energieffektivisering, overgang til fornybare energiløsninger og reduksjon av lokale utslipp, med et overordnet mål om å nå lokale, regionale og nasjonale klimamål. Det er i dag ingen omforent definisjon av bærekraft relater til fornybar energi. Det foreligger imidlertid en rekke definisjoner internasjonalt, og felles for de fleste er at de omfatter forhold som kan grupperes i følgende kategorier: Natur, miljø og klima: Reduksjon av klimagassutslipp og lokal forurensning, hensyn til biologisk mangfold og økosystemtjenester Sosiale-/samfunnsforhold: Ivaretagelse av menneskerettigheter, arbeidsrettigheter, rettigheter til land, helse og matsikkerhet Økonomiske forhold: Bedriftsøkonomisk lønnsomhet, langsiktig økonomisk utvikling, nye arbeidsplasser, og en mest mulig optimal forvaltning av samfunnets ressurser Denne energiutredningen tar for seg på et overordnet nivå hvordan Ski kommune kan tilrettelegge for bærekraftige energiløsninger for morgendagens samfunn. Utredningen tar for seg planområdene Ski vest, Ski sentrum og Ski øst. Planprosessene, utviklingsgraden og detaljeringsnivåene for disse planområdene har kommet ulikt, og dette påvirker også energiutredningen, som bør anses som en mulighetsstudie. Formålet med energiutredningen er å gjennomføre anbefalinger for valg av fremtidig energisystem. 1 Grønt regnskap 2013, Klimagassutslipp i Ski-samfunnet

8 BAKGRUNN OG METODE Norske kommuner har i stor grad mulighet til å påvirke klimagassutslipp, både relatert til utslipp fra stasjonær energibruk, prosessutslipp fra avfallsdeponi, utslipp fra transportsektoren og utslipp fra jordbruk. Denne studien vurderer stasjonær energibruk til husholdninger og tjenesteytende bygg. Energiprodusenter og eiere av infrastruktur er sentrale aktører i energiforsyningen, og er ansvarlig for en høy andel av klimagassutslipp. Det er derfor viktig å involvere energiaktører i kommunal planlegging. Både kraft- og fjernvarmekonsesjonærer er forpliktet til å delta i energiplanlegging, i henhold til Energiloven 7-1. Dette kapittelet vil diskutere studiens systemgrense og tidshorisont, sammen med nasjonale, regionale og lokal målsetninger. Metodisk tilnærming for planlegging av helhetlige, bærekraftige energiløsninger diskuteres også, med fokus på hvordan Ski kommune kan påvirke og selv bidra til å redusere klimagassutslipp. 2.1 Systemgrense En systemgrense definerer hva som inkluderes i en analyse/kartlegging, og dermed hva som importeres og eksporteres til dette systemet. Systemgrensen i denne utredningen er Ski sentrum, Ski vest og Ski øst. Se Figur 2-1 som illustrerer systemgrensen for denne utredningen. Figur 2-1: Systemgrense for energiutredningen Det er lagt til grunn et forbruksorientert perspektiv, noe som betyr at fokus er energibruk innenfor systemgrensen. Dette inkluderer både energiproduksjon innen systemgrensen og import/eksport av energi utenfor systemgrensen. 2.2 Internasjonale og lokale klima- og energimålsetninger Både europeiske, nasjonale, regionale og lokale klima- og energimålsetninger fokuserer på perioden Under presenteres kort et utvalg av relevante internasjonale, nasjonale, regionale og lokale målsetninger som er relevante for denne energiutredningen.

9 0-3 Europeiske målsetninger: EUs mål: mål knyttet til utslippsreduksjon, energieffektivisering og bioenergi mot 2020 Nasjonale målsetninger: Klimaforliket: karbonnøytralitet senest innen 2030 Klimakur: utslippsreduksjoner tilsvarende millioner tonn CO 2 innen 2020 Regionale målsetninger: Klima- og energiplan Akershus Fylkeskommune og Klimahandlingsplan 2030 for Osloregionen: 50 % utslippsreduksjon innen 2030, sammenlignet med 1991-nivå Delmål stasjonær energi i Klima- og energiplan Akershus Fylkeskommune: klimagassutslipp fra stasjonær energi skal reduseres med 80 % innen 2030, i forhold til 1991-nivå. Elektrisitetsbruken skal ikke øke utover 2010-nivå Lokale målsetninger: Klima- og energiplan Ski kommune: utslippsreduksjoner i perioden Klimagassutslipp skal reduseres i tråd med nasjonale mål og kommunen skal bidra til at regionale mål nås Redusere energiforbruk og øke andelen fornybar energi i bygg i forhold til 2007-nivå Øke produksjon og bruk av bærekraftig, lokal bioenergi Denne utredningen tar utgangspunkt i de lokale og regionale målsetninger som foreligger. Det er i denne studien lagt til grunn en tidshorisont mot Rammebetingelsene fra 2020 er svært usikre. 2.3 Rammebetingelser Det er på kommunalt og nasjonalt nivå utarbeidet en rekke planer for energibruk og energiplanlegging. På nasjonalt nivå er Klimakur (2012) og Klimaforliket (2008) toneangivende, og fokuserer på reduksjon av innenlandske nasjonale utslipp gjennom blant annet redusert energibruk og overgang til fornybare brensler ved varmeproduksjon. På lokalt nivå danner klima- og energiplanen fundamentet for arbeidet med energi og utslippsreduksjoner. Energiloven og byggteknisk forskrift 2010 utgjør en del av det nasjonale lovverket. Energiloven omhandler energi fra produksjon til omsetning og bruk, og skal sikre at en samfunnsmessig rasjonell håndtering av energi. Foruten nasjonal lovgivning vil EU-lovgivning/-direktiver utgjøre en del av de norske rammebetingelsene, f. eks. EUs tre energimarkedspakker og fornybardirektivet. Virkemidler som påvirker energibruken er CO2-avgiften, kvotehandelssystemet, forbruksavgiften og energimerking. Byggeteknisk forskrift utgjør de viktigste rammebetingelsene for energiplanlegging og energiforsyning, og diskuteres inngående under Byggeteknisk forskrift Byggteknisk forskrift 2010 (TEK10) trådte i kraft fra 1. juli 2010 (obligatorisk fra 1/7-11), og forskriften legger opp til å redusere energibehovet så langt som mulig, for deretter å dekke resterende energibehov med fornybare energikilder 2. Forskriften gjelder nye og totalrehabiliterte bygg. Kommunen har som planmyndighet, gjennom reguleringsplaner og byggesaksbehandling, et overordnet ansvar for å sikre at bygninger som oppføres møter kravene satt i TEK Energieffektivitet Forskriftens krav om energieffektivitet kan oppfylles på to måter. Enten ved at bygget tilfredsstiller gitte energitiltak oppgitt i 14-3, eller har et energibruk som ligger under rammekravene gitt i Et minstekrav gitt i 14-5 skal oppfylles uavhengig av hvilke av de foregående som legges til grunn. Rammekravet beregnes som om bygningskroppen er plassert i Oslo klima. Rammekravet for småhus og leiligheter ligger på henholdsvis 130 og 112 kwh/m 2 *år, mens rammekravet for kontorbygg og forretningsbygg ligger på henholdsvis 150 og 210 kwh/m 2 *år. 2 Energi omhandles i kapittel 14 i «veiledning om tekniske krav til byggverk» (DiBk, 2011)

10 Energiforsyning Forskriftens krav om energiforsyning sier at det ikke er tillatt å installere oljekjel for fossilt brensel som grunnlast. Forskriften sier også at alle bygg over 500 m 2 skal prosjekteres og utføres slik at minimum 60 % av netto varmebehov kan dekkes med annen energiforsyning enn direktevirkende elektrisitet eller fossile brensler hos sluttbruker. For bygg inntil 500 m2 er denne andelen redusert til minimum 40 % Fjernvarme Der hvor det i plan er fastsatt tilknytningsplikt til fjernvarmeanlegg etter plan- og bygningsloven 27-5, skal nye bygninger utstyres med varmeanlegg slik at fjernvarme kan utnyttes for romoppvarming, ventilasjonsvarme og varmtvann. Kommunen kan imidlertid gi helt eller delvis unntak fra regelen dersom det kan dokumenteres at alternative varmeløsninger som velges er miljømessig bedre enn tilknytning til fjernvarme. Fjernvarme viser til anlegg med installert energiproduksjonskapasitet større enn 10 MW som selger varme til eksterne kunder, og er omfattet av konsesjon. Mindre anlegg omtales som nærvarme, og er i utgangspunktet ikke konsesjonspliktig, men kan søke om konsesjon om dette er et ønske Nye energiregler i 2015? I melding til Stortinget 21 ( ) Norsk klimapolitikk opplyser Regjeringen at de vil skjerpe energikravet i byggteknisk forskrift til passivhusnivå i Det foreslås mindre strenge energikrav enn passivhusstandard i gjennomført utredning Innspill til energiregler i TEK15, dette på bakgrunn av samfunnsøkonomi (Rambøll, 2013). Det foreligger i dag usikkerhet når nye energiregler i TEK15 vil tre i kraft. Det er viktig å merke seg at energibehovet til oppvarming av tappevann for passivhus utgjør 2/3 av totalt energibehov. Det er derfor viktig at energiforsyningsløsningene kan dekke en stor del av varmtvannsbehovet. I et passivhus blir det derfor mindre fokus på hvordan man løser varmeproduksjon til romoppvarming og varmedistribusjon, og økt fokus på varmtvannsberedning og varmegjenvinning fra ventilasjonssystemet i forhold til konvensjonelle bygg. Temperaturkrav for tappevann er derfor sentralt for å unngå legionella, som vokser i temperaturområdet C, og som elimineres ved temperatur over 60 C (minimum temperatur ved tappepunkt). 2.4 Helhetlige, bærekraftige energiløsninger To viktige prinsipper for utvikling av helhetlige, bærekraftige energiløsninger er energifleksibilitet og forsyningssikkerhet. Bærekraftig byplanlegging bør inkludere begge disse prinsippene i en tidlig fase, og tilrettelegge for bærekraftige og langsiktige løsninger. Ut fra en holistisk tilnærming er det viktig å vurdere riktig bruk av den energi vi har tilgjengelig. Riktig energikvalitet til riktig bruk er et begrep for å sørge for å utnytte de ressurser vi har tilgjengelig på en god måte. Energikvalitet omhandler ulike energiformers anvendelighet. Elektrisk kraft er en høyverdig energiform som kan anvendes til de fleste formål og distribueres over lange avstander. Varme er en lavverdig energiform, og har ikke den samme anvendeligheten. Etterspørsel etter lavverdig energi bør derfor dekkes ved riktig energikvalitet. Varme bør benyttes til å forsyne varmespesifikt behov i bygg, både til romoppvarming, oppvarming av ventilasjonsluft og oppvarming av tappevann. Norge er en del av et felles nordisk kraftmarked. Det er samtidig en stadig økende utbygging av overføringskapasitet mot både nordiske land, UK og det europeiske kontinentet. Det betyr at vi på sikt også kan nærme oss et felles europeisk kraftmarked. Bruk av elektrisk kraft i Norge bør derfor sees i sammenheng med det nordiske kraftmarkedet, og på sikt muligens det europeiske kraftmarkedet. I Norge produseres det i hovedsak fornybar kraft, og integrerte kraftmarkedet betyr at Norge kan eksportere fornybar overskuddskraft. 3 Boligblokk, rekkehus og eneboliger i kjede regnes som én boligbygning

11 0-5 Følgelig må bruk av elektrisk kraft sees sammen med krav til forsyningssikkerhet og klimagassutslipp for det elektriske kraftsystemet som en helhet. Norge står overfor en større oppgraderingsoppgave både på høyspentnivå (Statnett) og lavere spenningsnivåer (lokale netteiere) for å oppgradere eksisterende installasjoner. Spesielt i år med kalde vintre erfarer norske byer at bygg med vannbårne oppvarmingssystem og som benytter fjernvarme har bidratt til en nødvendig avlastning i kraftsystemet. Til tross for redusert energibehov i nye bygg er det fremdeles et varmebehov i kalde perioder i Norge. Samspillet mellom kraft og varme bidrar til forsyningssikkerhet. En forutsetning for bruk av varme er at det tilrettelegges for vannbåren varmedistribusjon i bygg, noe som er et krav i henhold til byggeteknisk forskrift 2010 (TEK10). Dette omtales ofte som energifleksible systemer. Fjernvarme er generelt fleksible systemer, og nasjonalt fokuseres det på utvikling av 100 % fornybare varmeløsninger. Etablering og utvikling av fjernvarme er i Norge i et tidlig stadium i forhold til mange andre land. Hovedargumentet for etablering av fjernvarme i tettstedsområder har vært å få et større produksjonsanlegg for varme med et tilhørende distribusjonsnett, der bygg med egne energisentraler kan avvikle forbruk av fossil olje og gass. Byggeier kan sanere oljetank (fare for lokalt miljøutslipp) og slipper ansvar for drift. Byområder vil med dette eliminere en rekke mindre forbrenningsanlegg med lokale utslipp. Fjernvarmeselskap er underlagt strenge utslippskrav på store energianlegg. En bykjerne med et felles distribusjonsnett for varme er bedre rustet for å ta i bruk ny teknologi for produksjon av varme. Det er teknisk, økonomisk og samfunnsmessig enklere å erstatte teknologi i en større energisentral tilknyttet et felles distribusjonsnett enn å måtte gjøre det samme på installasjoner. Kommuner har en viktig rolle som planmyndighet for å tilrettelegge for valgt energisystem. Spesielt gjennom plansaksarbeid har kommunen i stor grad mulighet til å påvirke/tilrettelegge for at nye bygg etableres med energifleksible systemer i bygget og at riktig energikvalitet blir brukt til riktig formål. Av globale hensyn er det viktig at Norge i sin planlegging av fremtidige energisystem tar inn over seg at vi må sikre energisystem som hensyntar at vår elektriske, i stor grad, fornybare kraft er et bidrag i det større Europeiske kraftsystemet. Følgelig er det viktig at vi sørger for å etablere lokale energiløsninger som ikke må dekkes av elektrisk kraft. Vi må sørge for at varmebehov blir dekket av varme på riktig temperaturnivå, og tilsvarende for kjøle. For at et bygg skal kunne bruke varme fra fjernvarme må bygget ha etablert vannbårent varmesystem i bygget, også kalt energifleksibelt system. Energifleksibilitet og leveringssikkerhet er generelt viktige stikkord, særlig relatert til fremtidige system. Et godt utbygd fjernvarmenett ivaretar behovet for fremtidig energifleksibilitet, beredskap og samspill mellom kraft- og varmesystemet. Fremtidens bygg vil også kunne produsere energi. Det er derfor svært viktig å tilrettelegge for etablering av felles distribusjonssystemer for elektrisk kraft og varme for at det skal være mulig å nyttiggjøre seg av den overskuddsenergien som blir produsert.

12 DAGENS SITUASJON 3.1 Dagens bebyggelse Dagens bebyggelse er kartlagt ved bruk av offentlig kartverk 4. Sentrale antakelser ved estimering av areal er vedlagt. Ski sentrum består av en kombinasjon av husholdninger og tjenesteytende, både bolig, forretning/handel, kontor og offentlig administrasjon. Arealkrevende handel er lokalisert i hovedsak i sør, og i området inngår stasjonsområdet og Ski storsenter. Ski storsenter har et estimert areal på m 2 og ble oppført i 1995, med utvidelser i både 2000 og Innenfor Ski sentrum er det i dag (2013) drøyt 1000 innbyggere og i underkant av 5000 arbeidsplasser. Denne nøkkelinformasjonen er benyttet for å estimere dagens bygningsareal i området: 1000 innbyggere og gjennomsnittlig 2,3 personer per husstand gir totalt cirka 435 husstander 5. Med gjennomsnittlig 80 m 2 per husstand gir dette totalt cirka m 2 boligbebyggelse 5000 arbeidsplasser og 30 m 2 per arbeidsplass gir totalt cirka m 2 næringsareal Total bygningsmasse: m 2 Ski vest er i hovedsak ubebygd i dag. Eksisterende bebyggelse og estimert areal er som følger: Ski magasinleir ble oppført i 1897 og er utvidet senere. Estimert areal er m 2. Tomten utgjør m 2, og planlegges utbygget til boligformål av Solon Eiendom Akershus universitetssykehus Folloklinikken eier et distriktspsykiatrisk senter som ble oppført i Estimert areal er m 2. Bygget forsynes i dag av fjernvarme (ref. konsesjonskart) Ski øst har i dag begrenset bebyggelse. Eksisterende bebyggelse og estimert areal er som følger: Det er to skoler i området; Ski Videregående skole og Drømtorp skole. Estimert areal er m 2 Idrettspark (ishall, kunstgressbane). Det er ikke estimert areal eller energibehov for dette området Det er drøyt 1800 arbeidsplasser, noe som tilsvarer et estimert areal på ca m 2 Dagens areal i Ski sentrum, vest og øst er i dag totalt ca m 2. Av dette utgjør husholdninger snaue m 2, og snaue m 2 er tjenesteytende. Planlagt utbygging vil føre til mer enn en firedobling av dagens areal i området. 3.2 Dagens energiforsyning Dagens energiforsyning består av en kombinasjon av elektrisitet og fjernvarme Elektrisitet Energi 1 Follo Røyken er områdekonsesjonær for elektrisk kraft i Ski kommune. Infrastruktur for elektrisitet er godt utbygd i kommunen, med mulighet for omkobling og rask gjeninnkobling 6. Det er i dag ingen lokal elektrisitetsproduksjon i Ski kommune, og elektrisitet importeres til området. I Ski kommune brukes elektrisitet i meget stor grad til oppvarmingsformål. 4 Google og Finn. Areal er estimert på finn.no sitt kartverk. 5 Gjennomsnittlig personer per husholdning i Ski kommune var 2,4 ( ) i hht. SSB. Det er antatt en noe lavere andel i husholdningene i Ski sentrum 6 Energi 1 Follo Røyken, 2011

13 Fjernvarme Follo Fjernvarme er i dag områdekonsesjonær for produksjon og distribusjon av varme i sentrumsnæreområde av Ski. Planområdene Ski sentrum, Ski vest og Ski øst ligger innenfor konsesjonsområdet til Follo Fjernvarme. Figur 3.1 viser gjeldende konsesjonsområde for Follo Fjernvarme, og figur 3.2 viser kart med skisse over eksisterende fjernvarmenett. Figur 3-1: Follo Fjernvarmes konsesjonsområde i Ski Figur 3-2: Follo Fjernvarmes fjernvarmenett i dag

14 0-8 Follo Fjernvarme har i dag to energisentraler på Ski; Drømtorp energisentral og energisentral på Ski Storsenter, se Tabell 3-1. Energisentral Type Energikilde Effekt Drømtorp Grunnlast Pellets 6,5 MW Spiss/reserve Gass / el 2,0 MW / 1,2 MW Ski storsenter Grunnlast Varmepumpe 1,5 MW Spiss/reserve LPG / komb.gass & olje / el 6,4 MW / 2,5 MW / 1,2 MW Tabell 3-1: Energisentral på Drømtorp og på Ski storsenter Energisentralen på Drømtorp benytter pellets som grunnlast, og gass- og elektrisitetskjeler som spiss-/reservelast for produksjon av varme. Sentralen er også etablert med 2 akkumulatortanker (totalt 300 m 3, 95 o C) som sikrer utjevning av effektbelastning på kjelene. Formålet med akkumulering av varme er å sørge for maksimal utnyttelse av fornybar produksjonskapasitet slik at effektbehovet i nettet kan dekkes i størst mulig grad uten å benytte spiss-/reservelastkapasitet, som ofte er basert på fossile og mer kostbare brensel. Energisentralen på Ski Storsenter ble primært etablert for å sikre varme og kjøleleveranse til kjøpesenteret. Følgelig er det valgt å etablere en varmepumpe som grunnlast til dette formålet. I energisentralen på Ski Storsenter er det også etablert kjelkapasitet som spiss- og reservelast til fjernvarmesystemet. Her benyttes både LPG, olje og elektrisitet som energikilde. Tabell 3.1 viser installert effektkapasitet for de to energisentralene. Fjernvarmenettet er bygget i henhold til vanlig fjernvarmestandard (makstemperatur: 120 o C). Det opplyses fra Follo Fjernvarme at etablert infrastruktur er dimensjonert for å dekke planlagt arealvekst Lokale energianlegg Mange bygg har i dag individuelle energiløsninger av ulik type teknologi. Det er flere bygg innenfor systemgrensen som fremdeles har lokale energiløsninger med oljekjel og/eller elkjel. Utfasing av olkejeler er viktig for å redusere klimagassutslipp. Det er ikke kartlagt eksisterende oljekjeler, og derfor heller ikke hensyntatt i klimaberegningen.

15 ENERGIBEHOV OG SCENARIOANALYSE For å vurdere valg av teknologier og løsninger for energiforsyning er det nødvendig å gjøre en analyse av energibehovet for elektrisitet, varme og kjøle for planområdene basert på de utbyggingsplaner som er spilt inn for de ulike områdene. Det er også gjennomført en scenarioanalyse, hvor energibehovet mot 2030 er framskrevet for tre ulike scenarier. 4.1 Fremtidig energibehov scenarioanalyser Utviklingen i energibruk i Ski vil avhenge av en rekke faktorer, herunder blant annet befolkningsvekst og vekst i bygningsareal. Et sentralt spørsmål er hvordan energibruken utvikler seg sammenlignet med et nullalternativ, eller et referansescenario, og hvordan energien kan forsynes på en best mulig måte for klima og miljø. Fremtidig energibehov for energibruk i Ski sentrum, vest og øst er derfor analysert. Det er etablert en bottom-up etterspørselsmodell i Leap 7, og det er analysert alternative scenarier for utviklingen i energibruk. Figur 4-1 viser faktorer som påvirker utviklingen i energibruk. Byggteknisk forskrift (PBL) går mot strengere energikrav i bygg, og det er fortsatt usikkert hva som vil bli fremtidig krav utover dagens TEK10. Mer energieffektive bygg vil føre til at det blir enklere og mest sannsynlig billigere for sluttbrukere å bruke energi. Dette kan medføre at brukeren eksempelvis velger høyere romtemperatur enn hva man ellers ville gjort. Dette kalles reboundeffekt. I tillegg vil et endret klima og indirekte påvirkninger som demografi, komfort, forbrukerpreferanser, fritid og underholdning ha en effekt på energibruk. For eksempel vil nye typer utstyr og lading av kjøretøy vil også bidra til å øke elektrisitetsetterspørselen fra husholdningssektoren. Byggteknisk forskrift (TEK10, lavenergi. passivhus, kommende TEK15) Energiløsning; energiforsyning; energilagring, smarte målere Vekst i byggareal Brukeratferd og reboundeffekt Befolkningsvekst Utvikling i energibehov Endret klima Figur 4-1: Faktorer som påvirker utviklingen i energibruk Scenarioanalysen og framskrivningen av energibruk analyserer effekten av vekst i byggareal, sammen med energirammer i byggteknisk forskrift og energiløsning. Tidsrammen for analysen er Klassiske drivere for energibruk er: befolkningsvekst, areal, rammevilkår, forskriftsendringer, valg av løsning for energiforsyning og bevisstgjøring rundt energibruk. Driveren for økt energibruk i denne analysen er areal. Det er i hovedsak lagt til grunn nasjonale arealrater, med 7 Heaps, C.G., Long-range Energy Alternatives Planning (LEAP) system. [Software version ] Stockholm Environment Institute. Somerville, MA, USA.

16 0-10 en tilpasning av nybygningsrate tilsvarende foreliggende utbyggingsplaner. Figur 4-2 viser framskrevet areal for Ski sentrum, vest og øst, fordelt på eksisterende bygningsmasse, rehabilitert bygningsmasse og nybygg. Figur 4-2: Framskrivning av areal i Ski vest, sentrum og øst Analysen ser på tre scenarier: 1) Referansescenario: en videreføring av dagens trend for ny bygningsmasse alle nye bygg oppføres i henhold til foreliggende TEK10 2) Energieffektivisering: ny bygningsmasse energieffektiviseres og alle nye bygg oppføres i henhold til passivhusstandard 3) Teknologiskift: inkluderer både energieffektivisering tilsvarende scenario for energieffektivisering og antakelser om et skift til fossilfri energiforsyning. Teknologiskiftet analyserer en overgang til fossilfri fjernvarme innen 2020, samt introduksjon av bygningsintegrerte solceller. Beskrivelse av oppbygning av modellen i Leap er vedlagt. Analysen vurderer energibehov, altså netto energibehov (teoretisk størrelse for bygningers behov for energi, i motsetning til f.eks. levert energi, som ser på forbruk). Det presenteres ikke resultater for levert energi. Figur 4-3 viser utviklingen i energibruk i Ski sentrum, vest og øst for de analyserte scenariene. Energibehovet (totalt behov for el, varme og kjøle) vokser fra dagens 66,5 GWh til 184 GWh i 2030 i referansescenariet. I scenariet for energieffektivisering reduseres energibehovet i 2030 til 132 GWh. Det betyr at fokus på energieffektivisering av ny og rehabilitert bygningsmasse bidrar til et redusert energibehov i 2030 på 52 GWh, eller 28 %. Scenariet for teknologiskift vil resultere i et tilsvarende energibehov som for scenariet for energieffektivisering.

17 0-11 [År] Figur 4-3: Utvikling i energibruk i Ski sentrum, vest og øst for de tre scenariene Figur 4-4 viser energibehovet i referansescenariet fordelt på Ski vest, sentrum og øst. I dag er energibehovet i Ski sentrum størst, mens dette bildet endrer seg mot Den høye arealveksten i Ski øst fører til en betydelig økning i energibehov i denne bydelen. Vekst i energibehov i bydelene fordeler seg som følger i perioden 2013 til 2030: I Ski øst vokser energibehovet fra snaue 17 GWh til snaue 78 GWh I Ski sentrum vokser energibehovet fra 47 GWh til 70 GWh I Ski vest vokser energibehovet fra 2 GWh til 37 GWh [År] Figur 4-4: Energibehov i referansescenariet fordelt på Ski vest, sentrum og øst

18 0-12 Energiintensiteten er i dag 260 kwh/m 2 for hele området. Det finner sted en reduksjon i energiintensitet for alle scenariene, i hovedsak på grunn av en nybygging som er langt mer energieffektiv enn eksisterende bygningsmasse. I referansescenariet reduseres energiintensiteten til 166 kwh/m2 i 2030, og for scenariene energieffektivisering og teknologiskift reduseres energiintensiteten i 2030 til 119 kwh/m 2. Dette viser til et betydelig energieffektiviseringspotensial i området. Tabell 4-1 viser estimerte energibehov for dagens situasjon og fremtidig energibehov i 2030, for både referansescenariet for scenariet energieffektivisering/teknologiskift. Energibehovet er formålsfordelt mellom elektrisitet, varme og kjøle. Follo Fjernvarme forsyner i dag ca. 25 GWh varme i Ski sentrum, vest og øst. Det vil si at ca. 20 GWh varmespesifikt energibehov dekkes av elektrisitet i dag. Dette antas i hovedsak å opptre som direkte elektrisitet til varme, med eventuelt mindre innspill av varmepumper, i hovedsak luft-til-luft varmepumper. I dag 2030 Referansescenario 2030 Scenario energieffektivisering/teknologiskift Elektrisitet 18,7 69,3 55,6 Varme 44,6 106,1 71,7 Kjøle 3,3 9,0 4,7 Sum 66,5 184,4 132,0 Tabell 4-1: Estimert elektrisitets-, varme- og kjølebehov i dag og mot år Basert på analysen over forventet utvikling av energiforbruk ser vi noen hovedtrekk. Til tross for strengere krav i ny TEK medfører den vekst som er planlagt en sterk økning i forbruk av elektrisitet og varme. Imidlertid er det ikke en tilsvarende sterk vekst i kjølebehov, da nyere TEK er strengere på hvilke bygg som skal tillates å ha kjølesystem. Dette energibehovet understøtter viktighet av å videre utvikling av elektrisk kraftsystem for området og tilsvarende en videre utvikling av felles distribusjonsnett for varme. Kjølebehovet må trolig dekkes av lokale løsninger per bygg eller det må etableres mindre fellessystem for en samling av bygg med kjølebehov. Kjøling frigjør også varme, som kan benyttes til oppvarming i samspill med et smart energisystem. En bærekraftig byutvikling av Ski sentrumsnære område (Ski vest, sentrum og øst), med den vekst av energiforbruk som er forventet, fordrer at Ski kommune hensyntar, men også utfordrer lokal netteier på elektrisk kraft og konsesjonær på varme til å være med å sikre videre utvikling av felles energisystemer innen dette området.

19 FREMTIDENS ENERGISYSTEM Dette kapittelet vil skissere mulige energiløsninger for Ski sentrum, vest og øst. Basert på resultatene av estimert energibehov presentert i kapittel 4 vil vi i dette kapittelet se på egnede løsninger for energiforsyning og diskutere forslag til kreative energiløsninger. Tilgjengelige lokale energikilder gjennomgås også, før det avslutningsvis gis noen konkrete eksempler på aktuelle energiløsninger. Kriteriet for fremtidens energisystem er at det er miljø- og klimavennlig, samt at det bidrar til en bærekraftig byutvikling i Ski. 5.1 Smarte energiløsninger Smartnett omfatter innovativ infrastruktur for distribusjon av elektrisk og termisk energi. I Norge er vi fortsatt i en tidlig fase med å etablere smarte nett. Under diskuteres både elektriske og termiske smartnett og relevans for planleggingen av energisystemet i Ski Smartnett el Smartnett el omtales ofte som smart grid, og omfatter blant annet etablering av kommunikasjon mellom energileverandør og sluttbruker, såkalt AMS-målere, automatisk måle- og styresystem. NVE har stilt krav om installasjon av AMS-målere innen 1. januar Dette arbeidet er påbegynt i flere energiselskapet. Energi 1 Follo Røyken har dette som et planlagt tiltak i Ski 8. AMSmålere gjør det mulig å registrere forbruk time for time, og vil bidra til å utnytte infrastrukturen bedre, både ved å redusere toppbelastningen på nettet og ved å gjøre det attraktivt for sluttbrukere å spare energi. Smartnett teknologi kan også åpne for lokal energiproduksjon, der sluttbrukere kan levere kraft til nettet. Dette omtales som tredjepartsadgang, og er et viktig utgangspunkt for suksess. Netteier er pålagt å tilrettelegge for å motta lokal kraftproduksjon. Figur 5-1: Fremtidens smarte energisystem for elektrisitet. Kilde: IEA, ETP 8 Energi 1 Follo Røyken, Lokal energiutredning 2013 for Ski kommune. <

20 0-14 Det er i flere europeiske land satset på lokal kraftproduksjon på enkeltbygg, ved for eksempel solceller og lokale vindmøller. Dette kan også være relevant i Ski, eksempelvis ved samspillet mellom lokal produksjon av solkraft, lading av elbil og leveranse av overskuddskraft til nettet. Tredjepartsadgang til nettet krever at følgende må være på plass: Distribusjonsnettet bør kunne styre eller balansere belastningen, samt kunne ta imot ustabil småskalaproduksjon Det må være installert energimålere som kan registrere kjøp og salg Energiselskap og sluttbruker må utarbeide tariffer som stimulerer til ønsker atferd Det må nevnes at Europa og USA som i det senere år i flere geografiske områder har tilrettelagt (rammevilkårsmessig og teknisk) for lokal kraftproduksjon, har fått en så stor andel av slik uregulerbar krafttilførsel at det skaper store utfordringer for lokale netteiere. Største utfordringen er at lokal kraftporoduksjon fra sol og vind som regel oppstår i sommerhalvåret, da det er minst behov. Utfordringer knyttet til forsyningssikkerhet i vinterhalvåret løses ikke med denne type krafttilførsel såfremt man ikke finner gode løsninger på sesonglagring av elektrisk kraft. Fremtidens energisystem blir derfor sett på som en kombinasjon av smartnett for elektrisitet i symbiose med termisk smartnett. Spesielt i land med kaldere klima går stor andel av energi til oppvarmingsformål. Termisk smartnett omtales i neste avsnitt samt i avsnitt 5.3.2, hvor det beskrives «smarte» måter å utnytte termisk energi Termiske smartnett Prinsippene for termiske og elektriske smartnett er på de fleste områder like. Fjernvarmenett kan utvikles til fleksible systemer som både kan levere, ta imot og lagre varme fra bygninger. Et godt utbygd fjernvarmenett kan på denne måten ivareta behovet for fremtidig energifleksibilitet, beredskap og samspill mellom elektrisitets- og varmesystemet. Det er foreløpig ingen krav til AMSmålere for varme, men AMS-målere som etableres for elektrisitet kan også benyttes til å håndtere data for varme (samt vannforbruk). Lokal solvarme og varmepumper er energikilder som egner seg svært godt i et termisk smartnett. Lokal varmeproduksjon kan enten distribueres til sluttbrukere med et behov eller lagres til etterspørsel oppstår, noe som bidrar til en optimal utnyttelse av energikildene. Smarte termiske nett krever gjerne et lavere temperaturnivå i fjernvarmenettet enn hva som er konvensjonelt i dag. Varme fra sol og omgivelsesvarme holder gjerne relativt lav temperatur og er derfor kostbart å heve temperaturen til det nivået som benyttes i fjernvarmedistribusjon i dag. En lavere temperatur i nettet vil også bidra til at varmepumper får en bedre virkningsgrad, samtidig som varmetapet i nettet reduseres. Hos sluttbruker vil reduksjon av temperaturnivå i nettet kreve en tilpassing av oppvarmingssystemene i byggene, ved installasjon av radiatorer med større flater eller gulvvarme. I motsetning til netteier for kraft er ikke fjernvarmeselskaper i Norge pålagt å ta imot lokalprodusert varme. Ideen med et termisk smartnett er at den som leverer varme inn på nettet nødvendigvis må ha en varmeproduksjonsløsning som har høyere temperatur enn vanlig tur temperatur i fjernvarmenettet. For at varmen skal ha en «verdi» for fjernvarmeaktøren må følgende kriterier gjelde: Temperatur på varme må være nyttbar for fjernvarmedistribusjon Tilført varme må være tilgjengelig på et tidspunkt da det er etterspørsel etter varme Leverandør av varme bør ikke forvente å få betalt mer enn billigste energikilde fjernvarmeselskapet selv produserer varme med. Fjernvarmeselskapet er pålagt å ha en dialog med sluttbrukere om mulig leveranse av varme til fjernvarmenettet. Om partene kommer til en enighet vil det kunne opprettes avtale om leveranse av varme til fjernvarmenettet. Varme er ofte et «avfallsprodukt» fra en annen form for utført arbeid. Det er i dag et stort potensiale i å utnytte spillvarme som en del av energieffektivisering i bygg og energioptimalisering i energisystem. Skal vi i fremtiden klare å utnytte overskuddsenergi fra et bygg eller en prosess til