Implementering av nye krav om energiforsyning

Transkript

1 Implementering av nye krav om energiforsyning i kommunale næringsbygg (Implementation of new official requirements for the supply of energy in municipal non residential buildings) Masteroppgave Svein Toftenes, NTNU

2 Anlegg for produksjon av vannbåren varme har vært et sentralt tema i min yrkeskarriere: prosjektering og byggeansvar for sentralvarmeanlegg mange år med ansvar for forvaltning og drift av den kommunale bygningsmasse i Kristiansand Masteroppgave Svein Toftenes 2

3 Nye energikrav i forskrifter til Plan og bygningsloven g (TEK 2007): Minimum 40% av energiforsyningen skal være fornybar energi, alternativt energi levert fra fjernvarmenett Forskriften gir dispensasjon dersom byggeier kan dokumentere at omlegging til fornybar energi er bedriftsøkonomisk ulønnsom Masteroppgave Svein Toftenes 3

4 Det finnes få eksempler fra gjennomførte og dokumenterte prosjekt hvor energibehovet er i henhold til TEK eller bedre, og hvor mer enn 40 % av varmebehovet dekkes av annen energiforsyning i enn elektrisitet lktiitt og fossile brensler. (HO 1 /2007 Energi, SBE) Masteroppgave Svein Toftenes 4

5 Masteroppgave Svein Toftenes 5

6 Kilde: Norsk Fjernvarmeforening Masteroppgave Svein Toftenes 6

7 Kilde: Nobio Masteroppgave Svein Toftenes 7

8 Energikostnadene er økende og på vei til å bli den største av de årlige driftskostnader Kostnadsdata for ulike typer bioenergiteknologier er lite tilgjengelige i Norge. Det er følgelig behov for relevante nøkkeltall for varme fra anlegg med fornybar energi, både når det gjelder investering, drift og vedlikehold Masteroppgave Svein Toftenes 8

9 Gjennomføre undersøkelse av eksisterende lokal l og nærvarmeanlegg for kommunale næringsbygg, basert på fornybar energi Mål: Identifisere mulige suksesskriterier med tilhørende nøkkeltall og sammenhenger Masteroppgave Svein Toftenes 9

10 Kilder for informasjon om aktuelle anlegg, eiere og kontaktpersoner er hentet fra: markedsføring på internett kontakt med leverandører av produkter og tjenester vedr. fornybar energi informasjon gjennom interesseorganisasjoner (Informasjon f j fra ENOVA nytteverdi: ) Masteroppgave Svein Toftenes 10

11 Innhenting av relevante anleggsdata har vært arbeidskrevende. Ønsket anleggsinfo er fragmentert og spredt på o leverandører o rådgivere o anleggseiers organisasjon o driftspersonell Masteroppgave Svein Toftenes 11

12 Lokalvarmeanlegg: l Varmesentral i eller ved eiendommen som skal oppvarmes Nærvarmeanlegg: Varmesentral med distribusjonsnett for levering av vannbåren varme til flere bygg i nærområdet Anleggets primærside: Bygg, anlegg og utstyr for produksjon og distribusjon av varmeenergi, g, levert frem til fordelingssystem i bygg tilkoplet anlegget Masteroppgave Svein Toftenes 12

13 Masteroppgave Svein Toftenes 13

14 Masteroppgave Svein Toftenes 14

15 Årlig varmeproduksjon Dimensjonerende kw og kwh Spisslast/backup Grunnlast Brensel Andel bioenergi årlig Investeringskostnader Statlig støtte Investeringskostnad for rørnett/grøfter Bygningstyper Oppvarmet areal Drift og vedlikeholdskostnader Økonomisk levetid Volum pelletssilo Akkumulatortank, m3 Tappevannsproduksjon Kundesentraler Tur /Returtemperatur Driftserfaring Masteroppgave Svein Toftenes 15

16 Kilde: Investeringskostnader, NOBIO, v/enercon AS, Masteroppgave Svein Toftenes 16

17 Kilde: Investeringskostnader, nov. 2003, NOBIO, v/enercon AS (prisjustert til nivå for okt. 2006, iht. SSB, tabell 03538) Masteroppgave Svein Toftenes 17

18 Effektbehov lokalvarmeanlegg eksempel Kristiansand kommune (Effektbehov til varme, ventilasjon, varmt tappevann, iht. normtall): Skolebygg 2006 (41 enheter) Effektbehov varme: største bygningsenhet, nivå a) c): kw gjennomsnittlig bygningsstørrelse, nivå a) c): kw Syke og aldershjem (31 enheter) Effektbehov varme: største bygningsenhet, nivå a) c): kw gjennomsnittlig bygningsstørrelse, nivå a) c): kw Bioeffekt (lokalvarmeanlegg) for det største av ovennevnte bygg: ca 315 kw Konklusjon: Valg av pellets som brensel i lokalvarmeanlegg for kommunale formålsbygg vil følgelig gi de laveste investeringskostnader Masteroppgave Svein Toftenes 18

19 Lokal og nærvarmeanlegg for kommunale formålsbygg vil i hovedsak være av størrelse med bioeffekt under 1000 kw Undersøkelsen underbygger at pellets er det riktige valg for denne anleggstørrelse grunnet lavere investerings i og dif driftskostnader d Tilgangen på denne type brensel synes ikke å være et problem, ettersom ca 60 % av pellets produsert her i landet i 2006 ble eksportert Masteroppgave Svein Toftenes 19

20 Masteroppgave Svein Toftenes 20

21 Investeringskostnad: netto investering, dvs. redusert for statlig støtte Økonomisk k levetid: iht. mottatt anleggsinformasjon Årlig inntjening: differanse mellom alternative kostnader for varmeproduksjon fra oljefyr, med den hensikt å vurdere mulig dispensasjon fra krav i TEK 2007 (bedriftsøkonomisk lønnsomhet) Resulterende energipris gp fra varmesentral: energipris som dekker anleggets årskostnader (kapital og ålged årlige drift og vedlikeholdskostnader) Masteroppgave Svein Toftenes 21

22 I innsamlede anleggsdata er årlige FDVU kostnader oppgitt av rådgiver/leverandør. Eier/driftsansvarlig har i liten grad oppgitt korrektiver k basert på erfaring fra driftsperioden. For flertallet av undersøkte anlegg oppgis drift og vedlikeholdskostnader som en fast kostnad på 0,05 kr/kwh varmeproduksjon Masteroppgave Svein Toftenes 22

23 Masteroppgave Svein Toftenes 23

24 Masteroppgave Svein Toftenes 24

25 Undersøkelsen indikerer at omlegging til fornybar energi i eksisterende kommunale næringsbygg med vannbåren varme er bedriftsøkonomisk lønnsom for de fleste bygg med eksisterende vannbåren varme Ved en hovedoppgradering er følgelig den praktiske konsekvens at krav om energiforsyning i iht. TEK 2007 vil medføre overgang til fornybar energi Masteroppgave Svein Toftenes 25

26 Investeringen er ulønnsom for 3 av de undersøkte anlegg Hovedårsaken synes å være at årlig produsert varmemengde (varmebehovet i tilkoplede bygg) ikke står i forhold til investeringskostnader (kr/mwh,(, eks mva > 2000) ) En sterkt medvirkende årsak i denne sammenheng er den svært korte økonomiske levetid som angis for biokjel og utstyr til disse anlegg Masteroppgave Svein Toftenes 26

27 Masteroppgave Svein Toftenes 27

28 Designkriterier i i for fjernvarmeanlegg tilhørende et energiselskap vil ha andre suksesskriterier enn anlegg for lokal og nærvarme til kommunale næringsbygg Når både varmesentral og de tilkoplede bygg eies og dif driftes av samme organisasjon, bortfaller behovet for et konstruksjonsmessig skille mellom energileverandør og kunde Masteroppgave Svein Toftenes 28

29 store investeringer i i distribusjonsnettib stort antall kundesentraler (kostnad oppgitt til kr eks. mva.) Reduksjon av investeringskostnader med kr ville gitt positiv nåverdi Masteroppgave Svein Toftenes 29

30 Energi til spisslast, backup og sommerdrift er basert på fast elektrisk kraft fra el.kjel. Oljefyrt kjel til backup / sommerdrift ville medført positiv nåverdi. Anlegget har svært liten årlig produksjon av varme. Dette forhold kombinert med den korte angitte levetid for biokjel med utstyr medfører negativ nåverdi. Allerede en økning av levetiden med 10%, ville gi positiv nåverdi når restverdi inkluderes Masteroppgave Svein Toftenes 30

31 Det minste anlegget, både mht. bioeffekt og årlig produksjon av varme. Investeringen i kr/mwh årlig er dobbelt av snitt for undersøkte anlegg. Det synes som om anlegget i så måte ligger over en øvre grenseverdi for dette nøkkeltall. Energi til spisslast, backup og sommerdrift er basert på fast elektrisk kraft fra el.kjel. Overgang fra el.kjel til til oljefyrt kjel ville bedre lønnsomheten betydelig. Dersom i tillegg levetid for biokjel med utstyr var 20 år, ville investeringen gitt positiv nåverdi Masteroppgave Svein Toftenes 31

32 Et fellestrekk for de mest lønnsomme av undersøkte anlegg er at disse også har de laveste nøkkeltall for investeringskostnader i forhold til årlig produsert varmemengde (kr /MWh) Det synes ikke å være noen sammenheng mellom lønnsomhet og lave nøkkeltall for investeringer i kr/kw bioeffekt Masteroppgave Svein Toftenes 32

33 Konklusjon: I fall kostnader for konvertering til vannbåren varme for eksisterende bygg med elektrisk oppvarming skal klinkluderes, vil investering i anlegg for fornybar energi være bedriftsøkonomisk ulønnsom Masteroppgave Svein Toftenes 33