SKAVANGER SKOLE ENERGIUTREDNING

Like dokumenter
Konsekvenser av nye energiregler Hva betyr egentlig de foreslåtte nye energikravene? Inger Andresen, Professor NTNU

Konsekvenser av ny TEK 15 dvs. endringer i TEK 10 kap.14

Sammenlikning mellom gjeldende energikrav og forslag til nye energikrav. TEK10 Forslag nye energikrav Generelle krav om energi

Nye energikrav i byggteknisk forskrift, TEK10. KNUT HELGE SANDLI Frokostmøte Lavenergiprogrammet, Bergen

Forskrift om endring i forskrift om tekniske krav til byggverk (byggteknisk forskrift)

ENERGIBEREGNINGER FERRY SMITS, M.SC. MRIF

NYE ENERGIKRAV FERRY SMITS, M.SC. MRIF

Monika Zandecka Ulimoen /5

Årssimulering av energiforbruk Folkehuset 120, 180 og 240 m 2

Varmetapsbudsjett. Energiytelse Beskrivelse Verdi Krav

Nes kommune OPPDRAGSGIVERS REF. Anders Myrvang

NYE ENERGIREGLER I TEK 10: HVA BLIR UTFORDRINGEN FOR DE PROSJEKTERENDE?

SIMIEN Evaluering lavenergihus

Arnkell Petersen Energi-, VVS- og inneklimarådgiver Erichsen & Horgen AS

SIMIEN Evaluering passivhus

SIMIEN Evaluering passivhus

SIMIEN Evaluering passivhus

SIMIEN Evaluering passivhus

SIMIEN Evaluering passivhus

Nullutslipp er det mulig hva er utfordringene? Arne Førland-Larsen Asplan Viak/GBA

NYE ENERGIREGLER I TEK 10: HVA BLIR UTFORDRINGEN FOR PROSJEKTERENDE

(1) Totalt netto energibehov for bygningen skal ikke overstige energirammene i tabellen i bokstav a samtidig som kravene i 14 3 oppfylles.

14-2. Krav til energieffektivitet

SIMIEN Evaluering passivhus

NYE ENERGIKRAV I TEK HØRINGSMØTE Norsk Eiendom/ Grønn Byggallianse

ØSTRE HAGEBY. Passivhusvurderinger 1 (9) Eivind Iden Telefon Mobil

SIMIEN Evaluering passivhus

NOTAT. 1. Bakgrunn. 2. Sammendrag. 3. Energikrav i TEK10. Energiberegning Fagerborggata 16

(3) Småhus i dette kapittelet omfatter enebolig, to- til firemannsbolig, rekkehus og kjedehus.

Resultater av evalueringen

Nytt sykehus i Drammen. Plusshusvurdering

Rapport. Bakgrunn. Metode og utstyr. Forutsetninger. Skanska Teknikk. - Miljøavdelingen

PASSIVHUSEVALUERING LOKALER FOR KONGSBERG INTERKOMMUNALE LEGEVAKT OG HJEMMETJENESTEBASER PREMISSNOTAT INNHOLD. 1 Innledning.

SIMIEN Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

NOTAT ENERGI. Fra planprogrammet. Datagrunnlag og metode

NOTAT: ENERGIBEREGNING IHT. TEK 10 OG ENERGIMERKE FOR EKSISTERENDE LMS-BYGNING I SANDEFJORD

Resultater av evalueringen

NOTAT TJELDSTØ SKOLE - LAVENERGISTANDARD

SIMIEN Evaluering lavenergihus

SIMIEN Evaluering TEK 10

Resultater av evalueringen

SIMIEN Evaluering TEK 10

SIMIEN Resultater årssimulering

Hva betyr TEK 15, TEK 10/rev 2017

HVORDAN PROSJEKTERE BYGG SLIK AT DE OPPNÅR DE NYE KRAVENE

SIMIEN Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

Sak 15/1311 høring nye energikrav til bygg

Bodø Brannstasjon ENERGIBEREGNING. Eirik Skogvold Sletten AS

NOT-RIEN-01 DRAMMEN HELSEPARK - PLUSSHUS INNHOLDSFORTEGNELSE

SIMIEN. Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

Powerhouse Kjørbo Rehabilitert plussenergibygg

Resultater av evalueringen

Lavenergi, passivhus og nullenergihus Definisjoner og løsninger

Norconsult har utført foreløpige energiberegninger for Persveien 28 og 26 for å:

NOTAT 1. PASSIVHUS KONGSGÅRDMOEN SKOLE. Inndata i energiberegningen. Bygningsfysikk

(1) Det er ikke tillatt å installere varmeinstallasjon for fossilt brensel.

Energivurdering av Marienlyst skole

Powerhouse - Et bygg med fremtidens energistandard

jrg SIM IEN dap,"1. Evaluering TEK 10 Resultater av evalueringen Evaluering av

NOTAT V-04 Oslo den 11.november 2014 o:\prosjekter\273-bøler skole, bygningsfysikk\2 utgående korresp\n-04.docx

SIMIEN Resultater årssimulering

SIMIEN Resultater årssimulering

M U L T I C O N S U L T

Passivhusstandarden NS 3701

Kursdagene 2010 Sesjon 1, Klima, Energi og Miljø Nye krav tekniske installasjoner og energiforsyning

I høringsnotatet fra DIBK er det foreslått følgende energirammer for tre byggkategorier:

Høringsforslag om nye energikrav i bygg - TEK 15

Er overordnede krav til passivhus fornuftige og miljøvennlige? Simen Kalnæs og Ingve Ulimoen fra Norconsult AS

SIMIEN Resultater årssimulering

For å kunne tilfredsstille energikrav, vil bygningsmassen gjennomgå flere tiltak, både bygningsmessige og tekniske.

Forretnings ide: Total tekniske entrepriser i en kontrakt via integrasjon elektro, rør og ventilasjon.

ENERGIBEREGNING AV SANDFJÆRA BARNEHAGE INNHOLD. 1 Innledning Bygget generelt Forutsetninger 2

SIMIEN Resultater årssimulering

Powerhouse Kjørbo Rehabilitert plusshus

Løsninger for energiforsyning med reviderte energiregler

Godt Inneklima Lavt energiforbruk SIMULERINGSEKSEMPLER.

Kriterier for Passivhus og Lavenergiboliger

Lørenskog Vinterpark

Moltemyrmodellen - 70 talls-hus mot passivhusstandard. Av Audun Hammerseth, Jo Hylje Rasmussen, Kristian Matre og Bjørn Linde Pedersen

1. Generelt Boligblokk BB1-BB4 på Skadberg Felt A er evaluert mot TEK 10 og kriterier for lavenergistandard klasse 1.

Myndighetskrav til energiløsninger (og muligheter for økt energieffektivitet)

Forskriftskrav til energieffektivitet og energiforsyning i TEK10

Driftskonferansen 2011 Color Fantasy September

1.1 Energiutredning Kongsberg kommune

Kriterier for Futurebuilt Plusshus

RAPPORT KALVEDALSVEGEN 49A ENERGITILTAK HECTOR EIENDOM AS SWECO NORGE AS ENDELIG VERSJON GEIR BRUUN. Sweco. repo002.

Vedr. høring nye energikrav TEK 15

BINGEPLASS INNHOLD. 1 Innledning. 1.1 Bakgrunn. 1 Innledning Bakgrunn Energiutredning Kongsberg kommune 2

Nye energikrav til yrkesbygg Dokumentasjon iht. NS3031 Beregningsverktøy SIMIEN

Byggebransjens utfordringer med energisystemer og ny teknologi - Case Powerhouse Kjørbo

Revisjon av Teknisk Forskrift 2007

Riska Boas tilbygg RAPPORT. Sandnes kommune. Evaluering av bygningens energiytelse OPPDRAGSGIVER EMNE

Tomt 11 utgår av beregningene siden denne tomten ikke lenger er en del av Klepphus sin kontrakt.

MOLDE KULTURSKOLE nybygg og rehab

Asplan Viak - Visjon. Vi skal være: Den fremste arena for samfunnsutvikling. Bilde fra Asplan Viaks kontor i Oslo Nominert til statens byggeskikkpris

Transkript:

Beregnet til Kongsberg kommune eiendom Dokument type energinotat Dato 21.03.2019 Oppdragsnummer 1350032960 Revisjon 1 SKAVANGER SKOLE ENERGIUTREDNING 1

Revisjon 1 Dato 21/03/2019 Utført av Azad Shakibai, Marius Gurholt; Dag Øvrebø Kontrollert av Bjørn Kristian Moe Godkjent av Glenn Knive Beskrivelse Energinotat Ref. 1350032960 2

1. INNLEDNING... 4 1.1 Om prosjektet... 4 2. BAKGRUNN FOR MULIGHETSSTUDIEN... 4 2.1 Byggeteknisk forskrift TEK 17 energi... 5 2.2 Passivhusstandard - NS 3701... 6 2.3 Plusshus- Powerhouse... 6 2.4 Byggherrens øvrige krav... 7 3. ESTIMERING AV ENERGI OG EFFEKTBEHOV... 7 3.1 Estimert energibehov... 7 3.2 Estimert netto effektbehov... 8 3.3 Estimert levert energi... 8 4. EVALUERING AV TILGJENGELIGE ENERGIKILDER... 9 4.1.1 Ikke aktuelle energikilder... 9 4.2 Varmeforsyning... 9 4.2.1 Varmepumpe- grunnlast... 9 4.2.2 Elektrokjel - spisslast... 10 4.2.3 Solfangere... 10 4.3 Elektrisitetsforsyning... 11 4.3.1 Solceller... 12 4.4 Energifleksibilitet... 13 4.5 Energi i anleggsfasen... 14 5. OPPSUMMERING... 15 6. REFERANSER... 16 3

1. INNLEDNING 1.1 Om prosjektet Rambøll Norge AS er engasjert av Kongsberg kommunale eiendom (KKE) i forbindelse med prosjektet ny Skavanger skole (4.466 m2). Energimålet for prosjektet er plusshus eller Powerhouse. Eksisterende skole skal rives og bebyggelse av ny barneskole skal plasseres på samme tomt som skolen ligger i dag. Eneboligtomt gnr/bnr 7719/33 skal innløses og arealoverføres til skoletomta. Figur under viser illustrasjon av ny skoleområdet. Figur 1 Illustrasjonsplan for ny skoleområdet, Landskapsarkitekter mnla 2. BAKGRUNN FOR MULIGHETSSTUDIEN TEK17 er gjeldende byggeforskrift og energikravene gir rammer for energibruk, distribusjon og produksjon. Det er mulig å benytte energikrav som er strengere enn TEK17, men kravene i denne vil uansett gjelde. Estimert netto energibehov for nybygget er basert på passivhusstandard. 4

2.1 Byggeteknisk forskrift TEK 17 energi Iht. TEK17 skal bygninger "prosjekteres og utføres slik at det tilrettelegges for forsvarlig energibruk". For å tilfredsstille kravet om energieffektivitet ( 14-2) må det teoretiske totale netto energibehovet for bygningen ikke overstige energirammen iht. 14-2 (1) oppgitt i Tabell 1. Bygningskategori Totalt netto energibehov [kwh/m² oppvarmet BRA pr. år] Skolebygg 110 Tabell 1- Energiramme for bygningskategori skolebygg iht. 14-2 (1) Iht. 14-2 (5) skal det for yrkesbygg beregnes energibudsjett med reelle verdier for den konkrete bygningen. Denne kommer i tillegg til kontrollberegningen med normerte verdier. Iht. 14-2 (6) må yrkesbygninger være utstyrt med formålsdelte energimålere for oppvarming og tappevann. 14-3 Minimumskrav Bygningen må også tilfredsstille minimumskravene beskrevet i 14-3 (1). Disse kravene sikrer akseptable kvalitet på enkeltkomponenter, samt bygningskroppen. Gjeldende minimumskrav er beskrevet i tabell 2. U-verdi yttervegg U-verdi tak U-verdi gulv på grunn og mot det U-verdi vindu og dør, inkludert Lekkasjetall ved 50 Pa trykkforskjell fri karm/ramme [W/(m 2 K)] [W/(m 2 K)] [W/(m 2 K)] [W/(m 2 K)] (luftveksling pr. time) 0,22 0,18 0,18 1,2 1,5 Tabell 2 Minimumskrav TEK17. I tillegg skal rør, utstyr og kanaler knyttet til bygningens varme- og distribusjonssystem iht. 14-3 (2) isoleres for å hindre varmetap. Bygningsmessige krav som U-verdier på bygningskroppen, kuldebro og lekkasjetall skal ivaretas av ARK/RIB. 14-4 Krav til løsninger for energiforsyning TEK17 14-4 stiller også følgende krav til energiforsyning: (1) "Det er ikke tillatt å installere varmeinstallasjon for fossilt brensel (2) Bygning med over 1 000m 2 oppvarmet BRA skal: a) ha energifleksible varmesystemer, og b) tilrettelegges for bruk av lavtemperatur varmeløsninger." 5

2.2 Passivhusstandard - NS 3701 NS 3701 setter krav til samlet varmetapstall for hele bygningen (transmisjon og infiltrasjon), og det er ikke nok med minstekrav til U-verdi på tak, vegger, vinduer og gulv. Det skal benyttes reelle beregnede kuldebroverdier. Det forutsettes videre behovsstyrt ventilasjon og belysning, samt at det benyttes energieffektivt utstyr som gir lavt internt varmetilskudd. Minstekrav Minstekrav til bygningsdeler, komponenter, systemer og lekkasjetall iht. passivhusstandarden er presentert i tabell 3. Tabell 3: Minstekrav for iht. NS 3701 Energitiltak Passivhus Lavenergibygg U-verdi vindu og dør, inkludert karm/ramme 0,8 W/m²K 1,2 W/m²K Normalisert kuldebroverdi, Ψ'' 0,03 W/m²K 0,05 W/m²K Års gjennomsnittlig temperaturvirkningsgrad for varmegjenvinning 80% 70 % SFP-faktor ventilasjonsanlegg 1,5 kw/(m³/s) 2,0 kw/(m³/s) Lekkasjetall ved 50 Pa, 0,6 h -1 1,5 h -1 Varmetapstall for transmisjons- og infiltrasjonstap 0,40 W/m²K 0,50 W/m²K 2.3 Plusshus- Powerhouse Kriterier og generelle krav for plusshus Et plusshus er et energiproduserende bygg som i løpet av 60 år vil generere mer fornybar energi enn den totale mengden energi som kreves for å drifte, produsere materialer, bygge og avhende bygget. Derfor er det svært viktig å redusere fotavtrykket til materialer, bygge med lavest mulig utslipp samt sørge for at sanering og gjenbruk av større bygningsdeler er mulig. Følgende kriterier skal oppfylles i forbindelse med energiberegninger og dokumentasjon: Netto energibehov og levert energi skal beregnes og dokumenteres iht. NS 3031:2014 og NS 3701:2012. Det skal utføres energiberegninger med et anerkjent dynamisk simuleringsprogram. Eventuell eksport av energi til nettet skal dokumenteres iht. SN/TS 3031:2016. Ved beregning av netto energibehov skal det benyttes reelle prosjekterte ventilasjonsluftmengder For utstyr og varmt tappevann benyttes det i beregningen normerte verdier iht. NS 3701:2012. Det er krav til måling og etterprøving av energibruken til drift av byggene. Det er krav om tetthetsprøving og termografisk undersøkelse for å bekrefte beregningsforutsetninger mht. luftlekkasjer 6

2.4 Byggherrens øvrige krav I tillegg har byggherren følgende krav ut over standardene som angitt over: U-verdier på vinduer 0,3 Varmepumpe med CO 2 som kuldemedium Benytte eksisterende energibrønner Solcelleanlegg Varmelagring med bruk av hydrogen 3. ESTIMERING AV ENERGI OG EFFEKTBEHOV I dette kapittelet er det gjort et estimat på energi- og effektbehov for Skavanger skole basert på følgende grunnlag: 2 parallell 1-7 skole med ca. 400 elever og med bruttoareal 4.466 m2. Standardverdier for internlaster (belysning, utstyr og tappevann) iht. NS 3031 og passivhusstandard. [1],[2] Energi og effektbehov for oppvarming basert på erfaringstall for skolebygg i passivhusnivå Kjølebehov iht. passivhuskrav [1] Relevant litteratur og faglige vurderinger. [4],[5,[6] Omfang og behov av utebelysning og evt. snøsmelteanlegg skal avklares i neste fase, og er ikke inkludert i vår energiberegning. 3.1 Estimert energibehov Tabellen nedenfor viser estimert totalt energibehov på varmebehov (rom-, ventilasjon og tappevann) og elektrisk energibehov (vifter, pumper, belysning, elektrisk utstyr). Energipost Netto energibehov ** [kwh/m². år] Tot. energibehov [kwh/år] TEK 17 Passivhus TEK 17 Passivhus Romoppvarming 25 20,1 111.650 89.766 Ventilasjonsvarme 15 66.990 Varmtvann 10 10 44.660 44.660 Vifter 15 10 66.990 44.660 Pumper 5 3 22.330 13.398 Belysning 22 9,9 98.252 44.213 Teknisk utstyr 13 7 58.058 31.262 Kjøling 5 5 22.330 22.330 SUM 110 65 491.260 290.290 Det foreligger ingen ARK-tegninger av bygget enda, og vi tar utgangspunkt i foreløpige bruttoarealet 4.466 m2 i vår energiberegning. ** basert på standardverdier NS 3031, passivhus NS 3701 og erfaringstall. 7

Tot. estimert energibehov til oppvarming (varme, ventilasjon og tappevann), basert på passivhusstandard, er ca. 134.500 kwh/år. Estimert elektrisk energibehov (vifter, pumper, belysning, elektrisk utstyr) blir ca. 156.000 kwh/år. 3.2 Estimert netto effektbehov Effektpost Netto effektbehov ** [W/m²] Tot. effektbehov [KW] TEK 17 Passivhus TEK 17 Passivhus Romoppvarming 35 20 156 89 Ventilasjonsvarme 25 16 112 71 Varmtvann 4,5 4,5 20 20 Vifter 5 3 22 13 Pumper 4 2 18 9 Belysning 10 4,5 45 20 Teknisk utstyr 6 4 27 18 Kjøling 25 20 112 89 SUM 511 330 *Basert på foreløpige bruttoarealet 4.466 m2. ** iht. standardverdier NS 3031, passivhus NS 3701 og erfaringstall. Estimert effektbehov til oppvarming er ca. 160 kw for romvarme og varmebatteri i ventilasjon og ca. 20 kw for tappevann. Netto effekt til oppvarming er ca 180 kw. Estimert netto effektbehov til elektrisk energi er ca. 150 kw. 3.3 Estimert levert energi All tilført energi (levert energi) er i form av elektrisitet. Med installert varmepumpe og elektrokjele antas det at tilført elektrisitet er rundt 30 % av levert varme. Det tilsvarer 40 000 kwh. Det gir et totalt elektrisk energibehov på rundt 200 000 kwh. Inkludert varmepumpe og elkjele vil det elektriske effektbehovet være 363 kw, da er det regnet et systemtap på 10 %. I vanlig drift, der spisslastproduksjon ikke er i drift, vil effektbehovet være atskillig lavere da varmepumper leverer 123 kw ved tilført effekt på 28,3 kw. 8

4. EVALUERING AV TILGJENGELIGE ENERGIKILDER 4.1.1 Ikke aktuelle energikilder Fossile brensel Det er ikke tillatt å installere kjeler for forbrenning av fossil gass/olje som primærkilde etter TEK17, ikke engang som spiss-/reservelast kilde. Fjernvarme Det er ikke fjernvarme i Kongsberg og ikke planer om det som har relevans for dette prosjektet. 4.2 Varmeforsyning Det er en rekke forhold som påvirker hva som er den mest optimale varmeforsyningen til en gitt bygningsmasse. Varmebehovets størrelse og nødvendig temperaturnivå er av stor betydning. I dette tilfellet er det ikke behov for spesielt høye temperaturer, da romoppvarming og varmebatterier klarer seg med relativt lave temperaturer (40-60 C). Lokale forhold er også alltid viktig, som tilgang til bioenergi og utnyttbare «gratis» varmekilder som berg, grunnvann og sjøvann. Det er i denne rapporten lagt ned størst innsats i å undersøke varmepumpeteknologi, da denne er viktigst i Norge i den skalaen det her er snakk om (ca. 100 kw). Figur 2; Energikostnad (kr/kwh) for bio - og varmepumpebasert varmeproduksjon (NVE) I figuren over fremgår sammenhengen mellom størrelse og enhetskostnader for ulike varmeproduksjonsteknologier. For store anlegg kan bioenergi være gunstig, mens varmepumper er gunstig for alle anleggsstørrelser der temperaturbehovet er moderat. Særlig er det de lave investeringskostnadene og drifts- og vedlikeholdskostnadene som gjør varmepumper fordelaktige. Nedenfor er energikildene vurdert ut fra tilgjengelighet og energibehov på Skavanger skole. 4.2.1 Varmepumpe- grunnlast En varmepumpe kan brukes som varmeproduserende enhet i et felles energiforsyningssystem for varme til flere bygg (nærvarme), eller den kan brukes som lokal løsning (per bygg) som leverer varme til ett bygg. Varmepumper kan ha ulike energikilder som for eksempel jordvarme, grunnvarme (grunnvann og bergvarme), uteluft og avkastluft. 9

Som varmekilde for varmepumpen for Skavanger skole er det tenkt å bruke grunnvarme fra energibrønner i fjell. I fjellgrunnen anses temperaturen som relativt konstant over året. Nedenfor er det gitt en kort beskrivelse av ulike typer energibrønner i grunnen. Eksisterende brønnpark er etablert på skolen med 7 brønner a 244 meter, som iht KKE kan levere 60 kw. Det er tenkt å videreføre dette anlegget. Dette benyttes kun til varmeanlegg i dag, men kan også benyttes til frikjøling på sommeren. Rundt 75 % av varmen som forsynes fra varmepumpen hentes fra grunnen(scop = 4), mens resterende forsynes med kraft fra nettet. Eksisterende varmepumper er av type Dynaciat LGp200 og en lgp150 i serie i varmeanlegget mot brønnene. De har elektrisk effektbruk på 28 kw og kan levere opptil 123 kw varme ved en COP på ca. 4,3 Figur 3: Eksisterende brønnpark Skavanger 4.2.2 Elektrokjel - spisslast En elektrokjel som fungerer som en spisslastkilde vil ta ut høy effekt på et tidspunkt av året, noe som kan være lite ønskelig. Der dette ikke er en utfordring, vil en elektrokjel være en rimelig og lite plasskrevende spiss-/reservelastkilde. For dette bygget anbefales det at det etableres en elkjele som dekker 100 % av varmeeffektbehovet og dermed kan fungere som en fullverdig backup-løsning ved eventuell feil eller service på varmepumpeanlegget. 4.2.3 Solfangere Solfangere produserer varme med energi fra sola og produserer 350 500 kwh/m 2 varme pr. år. Optimal utnyttelse av et solvarmeanlegg oppnås med rett orientering og helning, lagersystem for varme og godt samspill mellom forbruk og produksjon. En forenklet skisse av et solfangersystem er vist nedenfor. 10

Figur 4; Eksempel skolebygg på Bjørkelangen- aventa Solar Solfangere kan plasseres på tak og vegger både på stativ og integrert i fasade, samt på bakken. Det finnes også solfangere som ser ut som vinduer fra utsiden. Solfangere produserer kun varme når sola skinner. Et solvarmeanlegg bør derfor dimensjoneres ut fra varmebehovet i sommerhalvåret (april-sept). Unntaket er der det installeres et sesongvarmelager som kan lagre varmen fra sommer til vinter (energibrønner eller varmegroper). Solfangere dimensjoneres oftest for å dekke oppvarming av forbruksvann som anses som relativt konstant over året, men kan også gi et betydelig bidrag til romoppvarming vår og høst. For best utnyttelse av solvarme til oppvarming bør bygningsmassen dimensjoneres med en lavtemperatur varmedistribusjonssystem. Siden det planlegges et mengderegulert system og lavtemperatur radiatorer og gulvvarme vil dette være aktuelt. Problemet kan være manglende tappevannsbehov om basseng stenges på sommeren. Solvarme vil ikke påvirke effektregnskapet, kun redusere behovet for tilført varme utenom vinteren. 4.3 Elektrisitetsforsyning For å dekke elektrisitetsbehov til byggene tilkobles lokalt høyspentnett. Dette avklares med lokalt nettselskap. I tillegg ønskes det installert solceller, og et hydrogenlager for elektrisk energilagring. Fra KKE er det indikert: et Hydrogenlager på rundt 10 000 kwh. Produksjon og lager for hydrogen vil da legges ut mot veien mellom hvor det ikke er skolegård. Det vil være ca. 7 x 3 m areal tilgjengelig. Elektrolysør og brenselcelle på 20 kw vil være tilstrekkelig. 11

Metallhydridlager tilgjengelig i markedet vil ha en lagringskapasitet på ca 55 kg hydrogen/m 3 lager. Et metallhydridlager består vanligvis av flere stålrør som inneholder hydridpulver og innvendig rør for veksling av varme. Det er vanlig å montere disse i et rammeverk, og brutto volumtetthet for et komplett hydridlager montert i et rammeverk vil da komme ned på 5 10 kg H2/m 3. Hvis høyde på rammeverk er 2m vil et hydrogenlager ha en arealkapasitet på 150 300 KWh /m 2 gulvareal. Dette er generelle tall som ikke er verifisert av produsent. Det er mulig at man kan øke arealtettheten ved å pakke rørene tettere og utnytte takhøyde maksimalt Når hydrogen tilføres et metallhydridlager frigjøres varme fra lageret. Det er indikert 133 KWh metallhydridlager fra GKN Powder Metallurgy at en elektrolysør på 20 KW vil være tilstrekkelig. Ved lagring av hydrogen fra en 20 KW elektrolysør vil frigjort varme avhenge av type hydrid som benyttes, men normalt utgjøre ca 1,5 KW. I tillegg har elektrolyseren et kjølebehov tilsvarende ca 4 KW. En 20 KW elektrolysør vil ha en kapasitet på ca 0,4 kg H2 /time. Hvis en antar at man har tilstrekkelig overskudd av elektrisitet 8 timer i 100 dager gjennom sommeren til å drifte elektrolysøren vil denne kunne produsere 320 kg hydrogen over sommeren. Elektrisitet produsert fra hydrogen i en brenselcelle vil gi ca 15 KWh/kg H2 ved full belastning (45% virkningsgrad basert på LHV). Ved delbelastning kan man forvente en noe høyere virkningsgrad. Et hydrogenlager på 320 kg vil derfor kunne levere minst 4 800 KWh lagret elektrisk energi. Dersom det er aktuelt å benytte lageret om sommeren for å redusere topp belastning på nettet (KW avgift) bør man vurdere å benytte en elektrolysør med større kapasitet. Når brenselcellen er i drift og produserer for fullt på 20 KW elektrisitet vil den også produsere like mye varme og ettersom mye av dette vil være på en tid av året hvor det er behov for ekstra varme kan det være hensiktsmessig å benytte denne varmen til oppvarming. 4.3.1 Solceller Solceller anses å være veldig aktuelt å benytte på Skavanger fordi det ligger åpent og uten for mange objekter som kan skygge. Det vil være gode takflater som egner seg for plassering av solcellepaneler. - Solcellene produserer mest energi når de er orientert mot syd med helning på mellom 30 og 50 grader, men kan også tilpasses til andre helninger og vinkler utfra begrensninger og behov. - Solceller produserer rundt 780-900 kwh/kwp med øst/vest-orientering som er vanlig på flate tak. - Avvik på opp til 15 grader fra sørvendt i øst eller vest retning gir lite reduksjon i produksjon Gevinsten ved å selge strøm på nettet er ofte relativt lav, slik at solcelleanlegg bør dimensjoneres for elektrisk egenforbruk som er relativt stabilt i sommerhalvåret. Eksempler på 12

stabile elektrisitetsbehov er belysning, drift av vifter og pumper, kjøling og elektrisk utstyr (kjøleskap, fryseskap, datautstyr etc.). Størrelse av anlegg tilpasses til målte effektprofiler for byggene. Det er det jevne effektuttaket på dagtid i sommerhalvåret som ofte er dimensjonerende. Skygge gir dårlig ytelse på modulene og bør unngås. Takkonstruksjon / fasade-arealer som tas ut til solcellemoduler bør være fri for skygge gjennom hele dagen året gjennom. Orientering bestemmer produksjonsprofilen til et gitt solcellepanel. Det må vurderes om det ønskes en optimalisering av produksjonsprofil, der en utjevning av produksjon (øst/vest konfigurasjon) gir fordeler, eller en optimalisering av produksjon der sørvendt konfigurasjon lønner seg. For å tilfredsstille definisjonen i Powerhouse er det behov for et overskudd på 2 kwh/m2 år gir det et anlegg som må produsere 8 852 kwh/år i netto overskudd per år. Med et elektrisitetsbehov på 200 000 kwh er det behov for et solcelleanlegg som må produsere 208 852 kwh. Omgjort til kwp gir dette et anlegg på rundt 245 kwp (850 kwh/kwp). 1 340 m2 må da legges med solceller. Med gangbaner, brannluker, drenering og areal rundt paneler vil nødvendig takareal være en del større. Med en vekt på 25 kg/m2 med montasjesystem gir dette en ekstra taklast på ca 34 tonn. Et solcelleanlegg på rundt 245 kwp vil kunne forsyne skolen med så mye strøm at definisjonen for Powerhouse tilfredsstilles. Et slik anlegg koster anslagsvis 2-2,5 MNOK ekskludert AC-kabling til tavlerom. 1 Dette forutsetter at det planlegges for ferdig føringsvei til tavle, at det er avsettes tilstrekkelig egenvekt på tak for solceller og at skygge reduseres til et minimum. Andre forhold som skaper tap i produksjon må også reduseres. 4.4 Energifleksibilitet Det er et økende fokus på fleksibilitet i energisystemet, som en naturlig konsekvens av økende andel uregulerbar kraft, og økende behov for oppgraderinger i lokalt/regionalt kraftnett. For å sikre at bygg er tilpasset et prisregime der effekt er en større kostand enn energi, anbefales det å sikre at bygget utnytter enkle muligheter for fleksibilitet, og vurderer å installere energiinstallasjoner som kan utjevne effekt. Skolen planlegges med mange ulike fleksibilitetsløsninger, som alle sørger for å holde effektbehovet nede i overliggende nett. Listen nedenfor synliggjør noen av disse fleksibilitets-løsningene som er identifisert i prioritert rekkefølge etter kostnad: Akkumuleringstank. Enkel fleksibilitet Akkumulering i svømmebasseng- 60 m 3. Krever at varmesystemet er tilpasset dumping av varme ved behov. Utkoblbar effekt elkjel. Avtale om dette kan sikres fra Glitre, men er ikke en rett. Fleksibilitetsløsninger med styring av større laster. Det bør planlegges for styring som ivaretar funksjoner som: o Kutt av bassengoppvarming o Redusert ventilasjon luftmengde på ventilasjonsbatteri. o Redusert romoppvarming o Styrt elbillading, slik at effektkostnader begrenses - Batterilagring 11 Basert på erfaringstall fra gjennomførte solcelleprosjekter- Rambøll, 9000 kr/kwp for paneler med ytelse mellom 780-898 kwh/kwp 13

Med aggregering av laster og salg av disse samlede lastene kan en aggregator (strømselskap) fungere som et virtuelt kraftverk. Dette er løsninger som sannsynligvis etableres i Norge, og reguleringsmyndighet (NVE), samt systemeier (Statnett) er begge aktivt involvert for å etablere løsninger som lar dette skje i framtiden 2. Derfor anbefales det å planlegge for fleksibilitet, slik at det er mulig å selge fleksibilitet til slike aggregatorer. Det kan gi billigere effekt i et livsløpsperspektiv. 4.5 Energi i anleggsfasen Det er planlagt en fossilfri-byggeplass eller utslippsfri byggeplass. Oppdragsgiver undersøker løsning med et pilot-prosjekt med PowUnit AS med følgende dimensjonerende forutsetninger for energibruk i byggefase; 100 kw brenselcelle; 100 kw elektrisk effekt og 180 kw varmeenergi. Demoenhet er tilgjengelig i løpet av 2020. Dette er en interessant teknologi som kan fungere i et helhetlig konsept for utslippsfri byggeplass Rambøll anbefaler at det utarbeides en strategi for en vellykket gjennomføring av utslippsfri byggeplass, der fossilfrie alternativer benyttes der det ikke finnes utslippsfrie alternativer. For å realisere byggearbeider med lave klimagassutslipp er det avgjørende å elektrifisere så energibruk så langt det er mulig. Dette krever en del planlegging for innkjøp og gjennomføring. Det finnes gode prosjekter som det er mulig å høste erfaringer fra. Rambøll har deltatt i mange av disse og har omfattende erfaring med gjennomføring av både fossilfrie- og utslippsfrie anleggsplasser. Vi vil være behjelpelige med å konkretisere en plan for gjennomføring. Noen nøkkelmomenter av betydning: Oversikt over teknologimodenhet for elektriske/hybrid-maskiner som kan benyttes for å sikre utslippskutt av de viktigste anleggsprosessene Hvordan skal elektriske maskiner og anleggsplass tilkobles og forsynes med strøm, fra nettstasjon til maskiner og stasjonært behov, både direkteelektriske og batterielektriske maskiner. Hvordan anskaffelse organiseres for å sikre konkurranse uten for høye risikopåslag fra entreprenørene 2 https://www.losenergy.com/siste-nyheter/statnett-med-ferske-rapporter-om-fleksibilitet/ 14

5. OPPSUMMERING Det må gjennomføres detaljert energiberegning når tegninger og tekniske løsninger blir utarbeidet i neste fase. Dette for å dokumentere at energikravene i TEK 17 og passivhusstandard NS 3701 er oppfylt. Ut ifra lokale forhold og byggenes behov anses en varmepumpeløsning som det mest ideelle. Da vil varmepumpen dekke hovedandelen av energibehovet til oppvarming, men kun en begrenset andel av effektbehovet. En elkjel vil sørge for nødvendig effekt. Det er mulig å ta i bruk solvarme for å supplementere varmeforsyningen til skolen. Solceller anses å være veldig aktuelt å benytte fordi det ligger åpent og sørvestvendt. Det vil også være gode takflater som egner seg for plassering av solcellepaneler. Fleksibilitetskonsept og konsept for fossilfri/utslippsfri byggeplass bør videreutvikles for å sikre gode energiløsninger. Særlig vil dynamikk rundt hydrogenlager og integrasjon mot annen fleksibilitet, solkraft og strøm fra nettet optimaliseres på et senere stadium. 15

6. REFERANSER [1] NS 3701:2012: "Kriterier for passivhus og lavenergibygninger. Yrkesbygninger ", Standard Norge. [2] NS 3031:2014: "Beregning av bygningers energiytelse. Metode og data", Standard Norge. [3] SN/TS 3031:2016: "Bygningers energiytelse. Beregning av energibehov og energiforsyning ", Standard Norge. [4] Killingland m.fl. (2013): "Nesten Nullenergibygg Forslag til nasjonal definisjon», Rapport november 2013, http://dibk.no/globalassets/energi/nesten_nullenergibygg_for_norge_ramboll_og_link_versjon2.p df [5] Rambøll (2013): "Energiregler 2015. Forslag til endringer i TEK for nybygg", Rapport juli 2013, http://dibk.no/globalassets/energi/hovedrapport_ramboll_072013.pdf [6] Notat Kriterier for FutureBuilt Plusshus -Revisjon des-2018 https://www.futurebuilt.no/content/download/13880/94166 16