BIOENERGI UTENFOR KONSESJONSOMRÅDET FOR FJERNVARME

Transkript

1 Saksframlegg BIOENERGI UTENFOR KONSESJONSOMRÅDET FOR FJERNVARME Arkivsaksnr.: 05/13338 Forslag til vedtak: Formannskapet tar saken til orientering. Saksfremlegg - arkivsak 05/

2 Saksutredning: Bakgrunn Formannskapsvedtak fra , sak 0189/05 Formannskapet ønsker at kommunale bygg utenfor konsesjonsområde for fjernvarme skal fyres med bioenergi. Rådmannen bes komme tilbake med en sak der konkret gjennomføring beskrives og ulike driftsformer vurderes. Avgrensinger Trondheim har et fjernvarmeanlegg som i stor grad vil bruke bioenergi når den nye varmesentralen er ferdig. Fjernvarmeanlegget har et relativt stort tilhørende konsesjonsområde. Innenfor dette området er det tvungen tilknytning til fjernvarmeanlegget. Denne saken vil derfor bare omfatte de områder med kommunale bygninger som ligger utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. Konsesjonsområde for fjernvarme i Trondheim TEV Fjernvarme i Trondheim har sommeren 2005 fullført en prosess for å utvide konsesjonsområdet for fjernvarme i Trondheim. Store deler av de nye områdene kommer til fordi Trondheim eiendom har hatt en dialog med TEV fjernvarme og trykt på for å få fjernvarme i så stor andel av sine bygg som mulig. Spesielt gjelder dette bygg på Byåsen. Ny ledning fra fjernvarmesentralen på Heimdal inn til byen vil gå over Byåsen, og så mange kommunale bygg som mulig vil bli tilknyttet. Også i Brundalen og Charlottenlund vil området utvides, slik at flere kommunale bygg kan tilknyttes fjernvarmenettet. Oppvarmingssystem og konverteringer Trondheim eiendom driver et prosjekt for å konvertere oppvarmingssystemet for 24 bygg fra el og olje til fjernvarme. Prosjektet har fått bidrag fra Enova siden 2004, og 19 bygg gjenstår 2006 Furuhaugen skole Flatåsen skole Søbstad sykehjem Stabbursmoen skole Huseby skole m/bad 2007 Lade skole Lilleby skole Havstein bo- og servicesenter Åsveien skole Byåsen skole Ila skole Steindal skole Tyholt sykehjem 2008 Sverresborg skole Kystad sykehjem Tilknytting fjernvarme Dalgård skole Romolslia skole El til vannbåren Rye skole El til vannbåren m/biokjel Saksfremlegg - arkivsak 05/

3 Solbakken skole Bromstadekra sykehjem Nardo skole Sverresborg skole og Dalgård skole vil ligge utenfor det nye konsesjonsområdet, men vil likevel bli tilknyttet fjernvarmenettet. Skoler som Ugla og Nyborg ligger også relativt nære konsesjonsområdet men vil ikke bli tilnyttet i første omgang. Det kan finnes en mulighet å overtale TEV Fjernvarme til å inkludere disse byggene i fjernvarmenettet innen en rimelig framtid, og inntil dette er avklart er de ikke aktuelle for biobrensel. Mulighet for bruk av bioenergi i Trondheim eiendom sine bygg Kommunale bygg utenfor konsesjonsområdet Det ligger 20 skoler og 6 andre større kommunale bygg, idrettsanlegg, sjukeheimer mm. utenfor dagens konsesjonsområdet. Seks av disse vil få fjernvarmetilknytning selv om de i dag ligger utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. Ti av dem bedømmes å ligge i områder der det er lite trolig at det vil komme muligheter for tilknytning til fjernvarmenettet på et senere tidspunkt. En del bygninger ligger frittstående uten andre kommunale bygninger rundt seg, mens andre ligger i klynger. Et antall av dem bedømmes aktuelle for eventuell utbygging av større biobasert varmeanlegg: Leinstrand og Byneset: Nypantunet sykehjem, Nypvang skole og barnehage på Leinstrand. Rye skole og samfunnshus. Spongdal skole og Byneset sykehjem med omsorgsboliger Vikåsen og Bratsberg: Vikåsen skole og Markaplassen skole og idrettshall. Solbakken skole Bratsberg skole Bygg i nærheten av dagens konsesjonsområde for fjernvarme Nåværende Ranheim skole Ranheim sykehjem, Ny Ranheim skole Hoeggen skole, Steindal skole Sjetne skole Romolslia skole Stavset skole Ugla skole Nyborg skole Singsaker skole og barnehage Berg skole Det meste av bygningsmassen utenfor konsesjonsområdet har vannbårent system for oppvarming. Bare 5 av 20 har direkte elektrisk oppvarming (panelovner), der alle med unntak av Ranheim syke- og aldershjem er planlagt ombygd til vannbårent varmesystem i tidligere omtalt prosjekt fram til Valg av bioenergitype Det eksisterer 3 hovedtyper biobrensel som i utgangspunktet vil være aktuelle for vannbåren oppvarming Saksfremlegg - arkivsak 05/

4 med biobrenselkjel; flis, pellets og briketter. Bruk av et biobrenselanlegg er tilknyttet en del utfordringer når det gjelder lagring, drift og vedlikehold, fysisk størrelse på silo, kjel og selve matingen til brenner. I forhold til bruk av oljekjel er særlig behovet for lagring av brensel større. Beskrivelse av biobrensel anlegg: Et biobrensel anlegg for flis, pellets eller briketter består av en silo der brensel lagres, en mateskrue som fører brensel fra silo og inn til brenner (denne bør ikke være særlig lengre enn meter), en brenner som er inkludert i kjelen med funksjon å varme opp vannet som benyttes til oppvarming og tappevann, og en skorstein som fører røykgassen over tak. Flis. Det finnes flere forkjellige typer flis. Det er her valgt flis fra returvirke. Størrelses intervallet på flis bestemmes i samarbeid med leverandør. Maks lengde på stikker er 10 cm. Egenvekt er 265 kg/ lm3 Effektiv brennverdi er 0,70 MWh/ lm3 (løskubikkmeter) Middels-lav grad av homogenitet (i hvor stor grad flisa er like store og har lik fuktighet) Vann i % av totalvekt 20. Briketter. Størrelse på diameter mm Egenvekt er 600 kg/ lm3 Effektiv brennverdi er 2,6 MWh/ lm3 Høy grad av homogenitet Vann i % av totalvekt Pellets. Størrelse på diameter 6-8 mm Egenvekt er 650 kg/ lm3 Effektiv brennverdi er 3,10 MWh/ lm3 Høy grad av homogenitet Vann i % av totalvekt Det er flere faktorer som må vurderes ved valg av brenselstype. Størrelsen på anlegget, egenvekt, brennverdi, homogenitet, fuktinnhold og størrelsen på biobrenselet, samt bygningsmassen der kjel og silo skal plasseres. Egenvekt og brennverdi har direkte sammenheng med hvor stort silobehovet er. Dess lavere egenvekt og brennverdi dess større silokapasitet kreves for å opprettholde samme påfyllingsintervall. Homogeniteten er viktig for driftssikkerheten og i hvilken grad man må etterse anlegget, med andre ord, hvor ofte drifter må reagere på avvik og driftstans. Fuktinnholdet har direkte sammenheng med hvor mye varme man får ut av en enhet biobrensel. Lavere fuktinnhold gir mer varme for samme volum I forhold til skoler og barnehager er det viktig med så lavt påfyllingsintervall som mulig. I tillegg bør silostørrelsen være minst mulig for å unngå konflikt med friareal rundt disse bygningskategoriene. Størrelsen på anlegget i forhold til oppvarmingsbehovet er vesentlig siden kjelen utnytter brenslet Saksfremlegg - arkivsak 05/

5 best på høyere effekt. En for stor kjel gir derfor dårlig økonomi. Konklusjon Valget av brensel faller på pellets. Det på grunn av størrelsesbehovet til de ulike kjelene inkl. silo, samt drift og vedlikeholdskostnader. I forhold til skoler og barnehager er det viktig med så lavt påfyllingsintervall som mulig. Halm har ikke blitt vurdert som aktuelt brensel da den har et lavt energiinnhold per volum og de anlegg som brukes i dag er små gårdsanlegg og krever relativt mye arbeid. Hvilke bygg er interessante for bruk av bioenergi Kommunen eier et stort spekter av ulike bygg, både hva gjelder størrelse, funksjon og energibruk. Her er det sett på barnehager, skoler og alders- og sykehjem. Idretts og svømmehaller er bygg som bruker store mengder energi til oppvarming. De ligger ofte i nærheten av skoler og er inkludert i disse. I de økonomisk betraktningene som følger, ligger biobrenselkjel fyrt med pellets til grunn. Kostnadene er i kr/ kwh og inkluderer investering, brensel og drift og vedlikehold. En del hensyn taes ikke med i disse beregningene da det vil være store individuelle forskjeller i de ulike byggene og bygningstypene. Det vil være umulig å kommentere individuelle forskjeller i en generell betraktning. I utregningene er det benyttet gjennomsnittlige forbrukestall. Følgende tas ikke hensyn til: Større forandring/ ombygging i eksisterende fyrrom. Mulighet for om kjelen kan tilpasses i eksisterende varmesentral uten store forandringer. Etablering av nytt fyrrom i eksisterende bygningsmasse. Praktiske hensyn i forhold til plassering av silo, som må ligge slik at vogntog har adkomst. Estetiske hensyn. En silo er en konstruksjon som vil være dominerende der den blir plassert. Priser på diverse energibærere og anlegg Energibærer Pris i øre pr kwh Kommentar Olje Veldig varierende pris El-uprioritert 52 Utkobling med 24-timers varsel, el-kjel El-uprioritert 33 Momentan utkobling av el-kjel Fjernvarme 43,93 Kommunal avtale Alle prisene er omtrentlige og vil variere noe over året. Generelt er prisbildet på investeringskostnadene som følger: Anlegg under 100 kw Anleggsmidler på 0,10 0,20 øre/kwh Anlegg ca 300 kw Anleggsmidler på 0,08 0,16 øre/kwh Anlegg over 500 kw Anleggsmidler på 0,07 0,15 øre/kwh For bygg med eksisterende vannbårent anlegg vil prisen ligge på: Kjel=300kW Leasing avgift (anleggsmidler) 0,16 kr/kwh Pellets 0,31 kr/kwh Drift og vedlikehold 0,05 kr/kwh Totalt 0,52 kr/kwh Saksfremlegg - arkivsak 05/

6 Barnehager: Gjennomsnittlig energibruk til oppvarming i barnehagene i Trondheim er 140 kwh/ m 2 i året. En 100 kw kjel dekker da oppvarmingsbehovet i en barnehage på opptil 1900 m 2. Fire barnehager er over 1000 m 2. To ligger innenfor konsesjonsområdet for fjernvarme, hvorav en er tilknyttet fjernvarmenettet og to ligger utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. Ingen av disse kommer i nærheten av et stort nok forbruk for å bruk av biokjel. Det er ingen eksisterende fyrrom i barnehagene pr i dag, og det vil derfor være knyttet store ekstra kostnader til utbygging av dette. Skoler: Gjennomsnittlig forbruk til oppvarming av skoler i Trondheim er 125 kwh/ m 2 i året. De fleste skolene vil krever en biobrenselkjel på 300 kw, hvilket gir en energipris på ca 52 øre/kwh. Øvrige kostnader som tilkommer avhenger av eksisterende oppvarmingssystem og graden av automatikk på den aktuelle skolen: Ombygging til vannbårent oppvarmingssystem ligger på ca. 750 kr/ m 2 for bygg uten eksisterende vannbårent varmeanlegg, inklusive automatikk. Oppgradering av automatikk ligger på ca. 250 kr/ m 2 for (de fleste) bygg med vannbårent varmesystem. Sykehjem Gjennomsnittlig forbruk til oppvarming er omkring 162 kwh/ m 2, men man finner et snittbehov på oppvarming for enkelte sykehjem på 330 kwh/ m 2. Det er derfor umulig å si noe generelt om kjelstørrelse i forhold til areal på bygget. Hvert enkelt prosjekt må beregnes spesielt. Det man kan si er at for sykehjem større enn 3000m 2 vil det være fyringsøkonomisk lønnsomt med pelletskjel dersom den kan plasseres i eksisterende fyrrom. Diverse Minimum silostørrelse bør ligge på ca 30m 3 hvilket tilsvarer et vogntogslass, dersom pelletsprisen skal være konkurransedyktig mot olje og el. En kjel med effekt fra 300 kw har behov for en silo på ca. 85 m 3 for å unngå for høy frekvens for påfylling (anbefaling Nord Energi). Der det ikke er mulig å bruke eksisterende fyrrom eller andre eksisterende arealer kan et konteinerbasert anlegg være aktuelt. Prisen for disse er ikke generell og må hentes på forespørsel til hvert enkelt prosjekt. Prisen på små konteinerbaserte anlegg ligger i størrelsesorden 2 til 3 ganger prisen for kjel montert i eksisterende fyrrom og det vil bli kostbart per kwh. Derimot kan et konteinerbasert anlegg være prismessig aktuelt for bygg eller samling av bygg med et sort energibehov. Mulige prosjekt og tidspunkt for gjennomføring. Pelletsanlegg er utviklet til at det i dag tilbys anlegg med god driftsstabilitet, sentral driftskontroll og høy virkningsgrad. Leveranse av pellets garanteres gjennom innkjøpsavtaler både i forhold til stabil leveranse og kvalitet. Utfordringen ved pelletsanlegg er plassbehovet, og sammenlignet med fyringsolje er volumet av pellets 3 ganger større for å oppnå samme energimengde ved forbrenning. Det gir nye utfordringer ved å innpasse et pelletsanlegg i eksisterende bygningsmasse. Det benyttes i stor grad silo på bakkenivå til pellets, men pelletslageret kan også stå i en kjeller. Til forskjell Saksfremlegg - arkivsak 05/

7 fra olje må lageret være lett tilgjengelig og kan derfor ikke graves ned. Pellets må som olje ha en elkjel som sikring og alternativ. Det vil selvfølgelig være enklest å tilpasse et pelletsanlegg når det prosjekteres samtidig med nybygg, men det bygges få nye skoler utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. I saken behandles i hovedsak større bestående enkeltbygg og klynger av bygg som ligger utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. Vurdering av konkrete alternativ har tatt hensynet til forventet utvidelse av konsesjonsområdet for fjernvarme i åra framover og uteareal på skoleområdet. Leinstrand og Byneset: Nypantunet sykehjem, Nypvang skole og Nypan barnehage ligger tett og det er mulig med felles anlegg. Ingen av eksisterende fyrrom egner seg for pellets på grunn av adkomst ved montering og siloplass, men et konteineranlegg kan være ett godt alternativ. Spongdal skole og Byneset sykehjem med omsorgsboliger. Skolen skal rehabiliteres og deler nybygges om kort tid og det er derfor et meget godt alternativ for bioenergi. Anlegget kan i praksis også levere til Byneset sykehjem med omsorgsboliger, men avstanden er i lengste laget. Rye skole og samfunnshus. Konteineranlegg er et godt alternativ. Oppstart er mulig. omgående Oppstart vil være mulig 2008/2009 Oppstart er mulig omgående Vikåsen og Bratsberg: Vikåsen skole og Makaplassen skole og idrettshall gir mulighet for felles konteineranlegg. Dette er et godt alternativ med nærhet til flere bygg. For Solbakken skole og Bratsberg skole er konteineranlegg ved respektive skole et godt alternativ Ny Ranheim skole skal bygges ny og er derfor et meget godt alternativ for bioenergi. Her må eventuell utvidelse av konsesjonsområdet for fjernvarme vurderes i saken Både Nåværende Ranheim skole og Ranheim sykehjem mangler plass for oppføring av et bioenergianlegg slik de er i dag. Oppstart er mulig omgående Oppstart er mulig omgående. Oppstart er avhengig av politisk behandling Ingen omlegging Bygg i nærheten av dagens konsesjonsområde for fjernvarme På skoler som Singsaker og Berg som ligger midt inne i tettbebygde områder er det lite plassmuligheter for et biobrenselanlegg. Hoeggen og Steindal skoler ligger nært nærvarmeanlegget på Risvollan/Sollia som i dag er tilknytta fjernvarmenettet i Trondheim. Det kan være mulig å knytte seg opp mot dette nettet for å få fjernvarme til disse skolene. Risvollan barnehage er i dag tilknytta dette nettet. Ny skole på Ranheim, Ranheim sykehjem, Sjetne, Romolslia, Stavset, Ugla og Nyborg skoler ligger relativt nært eksisterende konsesjonsområde, og muligheten for tilknytning ved et senere tidspunkt er relativt stor. Konklusjon Trondheim Eiendom har i dag ingen erfaring med bioenergianlegg. Det kan derfor være en bra strategi og begynne med ett anlegg for å skaffe kunnskap og erfaring før en større satsing på biobaserte oppvarmingssystem. Det området som er bedømt å være det beste for et prøveprosjekt for biobrensel er området på Saksfremlegg - arkivsak 05/

8 Leinstrand som omfatter Nypantunet sykehjem, Nypvang barnehage og Nypvang skole. Befaring i følge med Nor-Energi som har erfaring fra ombygging av fyrrom og tilpassing til bruk av pelletskjell, førte til konklusjonen at en konteinerbasert fyrsentral er den beste løsningen pga. at eksisterende fyrrom er for små og vanskelige og komme til. Tjenlig oppstillingsplass for konteinerløsning mellom byggene finnes. En slik løsning kan også benyttes i forbindelse med nærvarmeanlegg ved utbygging av nye boliger i området, men da med en større varmesentral. Tilsvarende befaring på Spongdal skole og Byneset sykehjem med omsorgsboliger konkluderte med at oppvarming med bioenergi bør planlegges når skolen skal rehabiliteres og delvis nybygges om få år. Byneset sykehjem er relativt nybygd med vannbårent varmanlegg med el-/oljekjel. Fyrrommet er utilgjengelig fra utsiden og eget bioanlegg vil ikke være aktuelt. Trondheim kommune er også deltaker i et EU prosjekt ECO-City (Concerto) der en av demonstrasjonene i prosjektet er biobrensel anlegg ved en skole. I utgangspunktet skulle dette være Ugla skole med en flyttbar bioenergiløsning, men forsinkelser i godkjenning av prosjektet fra EU har gjort denne skolen uaktuell. Ny skole i dette prosjektet skulle kunne være Nypvang skole underforutsetning at det blir godkjent av prosjektet. Skolen ligger utenfor prosjektets geografiske område. Rådmannen i Trondheim, Gerhard Dalen Kommunaldirektør Thorbjørn Bratt Miljødirektør Elisabeth Sørheim Rådgiver Saksfremlegg - arkivsak 05/