Prosjekteksempel solceller Prosjekt: Miljøforskningssenteret Ciens, Oslo Ferdigstilt: november 2006. Byggherre: Miljøforskningssenteret ANS Kontaktperson og dok./referanser: Erik A. Hammer, hambra og Bjørn Bjørnnes, Norsk Solkraft AS/Notat Introduksjon ny teknologi - Prosjektinformasjon 21.04.2006 1 TILTAKET Teknisk løsning SOLARTEK PVP17524, 175W 24V solcellemoduler med 3% effekt toleranse fra Norsk Solkraft. Plasseres på taket i nordvestre del av bygningskomplekset Størrelse og ytelse Ut i fra tilgjengelig takareal på 121 m2, kan 93 stk 175W solcellepaneler monteres. Installert effekt: 16,4 kw Beregnet årlig energiproduksjon: ca. 17.000 kwh Effekttap i solcellepanel (støv/skitt): 10% Effekt tap i vekselretter og kabler: 5% Alternativer og motivasjon for valg av tiltak Solcelleprosjektet inngår som en del av den store satsingen rundt det nye nasjonale flerfaglige miljøforskningssenteret Ciens. Senterets visjon er å bli et av verdens ledende kraftsentre innen forskning på miljø og bærekraftig utvikling. Som en del av dette, ser en det naturlig at senteret bidrar til å fokusere på nye fornybare energikilder som realistiske og teknisk tilgjengelige alternativer for energiforsyning til, ikke bare senteret, men som demonstrasjons- og pilotanlegg også for andre aktører. Ett hvert bidrag av denne art vil være i senterets interesse og i tråd med de målsettinger en har for aktiviteten ved senteret Valg av energiløsninger har blitt et kompromiss mellom krav om tilknytning til fjernvarme, økonomiske hensyn, samspillet mellom ulike miljøvennlige energiteknologier, Miljøforskningssenterets ønske om miljøprofil og tilgang til å demonstrere de ulike teknologiene i undervisnings- og markedsføringsøyemed. Tekniske forutsetninger og konsekvenser for bygget Elementene krever nødvendig innfesting på tak Risiko og andre barrierer 2 ØKONOMI Investeringskostnader Prosjektet har følgende investeringskostnad;
Personal og indirekte kostnader Innkjøp av tjenester Innkjøp av utstyr Andre kostnader Totale kostnader 96 000 kr 95 000 kr 757 652 kr 26 348 kr 975 000 kr å Påvirkning på drifts- og vedlikeholdskostnader Anlegget regnes som tilnærmet vedlikeholdsfritt de første 15 år og avskrives over samme periode. Anlegget vil normalt levere energi mye lengre enn dette og mer enn 25 år er ikke unormalt. 3 MILJØGEVINST Drivhuseffekt + Netto reduksjon av drivhusgasser Helse og miljøskadelige stoffer 0 Ressurser + Redusert behov for tilført el./energi Inneklima Ikke relevant 4 KONSEKVENS FOR UTBYGGER Prosjektet er et demonstrasjons og pilotanlegg som i seg selv ikke har bedriftsøkonomisk lønnsomhet selv med høy andel tilskudd fra ulike aktører. I et prosjekt av denne typen (PoD) lar det seg vanskelig regne ut en internrente for lønnsomhet. De årlige besparelsene i reduserte energikostnader vil raskt spises opp av oppfølgingskostnader. NOTER: 1) Alle kostnadstall er fra beregninger utført før anlegget ble bygget og tatt i bruk
Prosjekteksempel solceller Prosjekt: Ny opera i Oslo Ferdigstillt: Planlagt ferdigstilt desember 2007 Byggherre: Statsbygg Referanser: Ida Bryn, Erichsen og Horgen AS, Notat ECO-CULTURE Energibesparende tiltak nytt operahus i Oslo (NOTAT 95047-000-V-000-N-365), sept-03, Statsbyggs nettside: Artikkel Energieffektivt operahus, nov-05, 1 TILTAKET Teknisk løsning Solceller av typen Scanwafer er integrert i byggets glassfasade mot syd. Glassfasaden er 100% vertikal. Solcellene virker også som solskjerming. Størrelse og ytelse Det er planlagt et solcelleareal på 400 m2 og energigevinsten er stipulert til 36 kwh/år. (I nettartikkel to år senere er det oppgitt totalt fasadeareal er på 450 m2 og at solcellene dekker 50% av dette. Energiutbyttet er her stipulert til 20 600 kwh/år.) Alternativer og motivasjon for valg av tiltak Alternativet var en glassfasade med utvendig solskjerming, f.eks. persienner. Tiltaket ville ikke bli gjennomført uten finansiell støtte, men inngår som en del av en EUprosjekt ECO-culture med en rekke energibesparende tiltak. Dette vil bli Norges største solcelle anlegg og tiltaket forventes å ha stor demonstrasjonseffekt. Tekniske forutsetninger og konsekvenser for bygget - Risiko og andre barrierer - 2 ØKONOMI Investeringskostnader Prosjektet har lagt en kostnad på kr 7000,-/m2 til grunn i sin planlegging. I rapporten fra 2003 er det planlagt 400m2 solceller og stipulert en kostnad på kr 2 800 000,-. å Påvirkning på drifts- og vedlikeholdskostnader I rapporten fra 2003 er besparelsen stipulert til 36 000 kwh/år x 0,6 kr/kwh= 21 600,-. 3 MILJØGEVINST Drivhuseffekt + Erstatter el Helse- og miljøskadelige stoffer 0 Ressurser + Redusert behov for tilført el./energi
Inneklima Ikke relevant 4 KONSEKVENS FOR UTBYGGER Tiltaket har en tilbakebetalingstid på 130 år og ville ikke vært lønnsomt uten finansiell støtte (har fått EU-midler). Tiltak har positiv profileringsverdi både for bygget, utbygger og energikonsulent. Tiltaket kan gi nyttig erfaring for det norske fagmiljøet da store solcelleanlegg ikke er vanlig i Norge. Da Operaen er et profilert bygg vil også synlige energitiltak kunne virke holdningsskapende for allmennheten. NOTER: 1) Alle kostnadstall er fra beregninger utført før anlegget ble bygget og tatt i bruk
Prosjekteksempel solceller Prosjekt: Gløshaugen, Trondheim Ferdigstillt: 2000 Byggherre: NTNU Kontaktperson og dok./referanser: Øivind Aschehoug, Professor NTNU. Jan Erik Geirmo, Press spokesman BP Norway Brosjyre fra NTNU: Norges største solcellevegg http://www.ntnu.no/arkitekt/bpsolar/brosj_n.pdf Dobbelfasader, diplomoppgave NTNU, ved Eystein Wilhelm Ruyter, 2003 http://home.online.no/~bar-he/pdf/diplom.pdf 1 TILTAKET Beskrivelse av tiltaket En dobbeltfasade har en ytre glasshud montert med litt avstand utenfor selve hovedfasaden. Dette gir hovedfasaden beskyttelse mot værpåkjenninger, og solvarmen som absorberes i hulrommet benyttes til å redusere oppvarmingsbehovet i bygningen. Dobbelfasaden gir bedre varmeisolasjon og lufttetthet, samt at varmen i hulkrommet medfører redusert varmetap fra bygningen. Utenom oppvarmingssesongen holdes temperaturen i hulrommet nede på utenivå ved utlufting gjennom luker nederst i fasaden, og i taket på toppen av hulrommet. Lukene åpnes automatisk når hulromstemperaturen overstiger en fast grenseverdi I hulrommet mellom fasadene kan det også monteres solavskjerming og plattformer for vinduspussing og vedlikehold. Prosjektet var et forskningsprosjekt- og utviklingsoppdrag fra BP Norge og BP Solar, og ble delfinansiert av Forskningsrådet, Hydro Aluminium og Pilkington I det konseptet som ble valgt (BP Solar Skin) ble det lagt inn solceller inn i den ytre glassflaten i de områdene der det ikke er vanlige vinduer. På den måten gir fasaden både elektrisitet og oppvarming. Størrelse og ytelse Fasaden er 4 etasjer med høyde 16m, bredde 28 m, dvs totalt ca.450 m2. Av dette er ca 190 m2 dekket med glassmoduler med solceller. Solcellene dekker ca 100m2, og skulle gi en beregnet strømproduksjon på 8 kw, som utgjør 15 % av energien i solinnstrålingen (55 kw). Beregnet tilskudd av elektrisitet fra anlegget var på 9600 kw/år. Evaluering etter ett år viste en strømproduksjon på 7200kWh/år 75% av beregnet ytelse. Forskjellen skyldes først og fremst skyggeforhold på tomten. Den doble fasaden skulle beregningsmessig redusere varmebehovet i bygningen bak med 10-15%. Testinger etter oppførelse har vist at reduksjonen ligger på omtrent det halve, dvs 7-8 %. Reduksjonen skyldes infiltrasjon av kaldluft utenfra i perioder med
sterk vind. Alternativer og motivasjon for valg av tiltak Dette var et forskningsprosjekt, hvor man ønsket å utvikle en prototyp for en dobbelfasade med integrerte solceller. Solcellene utnytter en fornybar energikilde, og både dobbelfasaden og solsellene reduserer behov ekstern energitilførsel, som i dette tilfellet kommer fra fjernvarme, basert vesentlig på søppelforbrenning og biobrensel. Tekniske forutsetninger og konsekvenser for bygget Tilpasninger og endringer av fasade. Redusert dagslys i kontorene og redusert utsyn fra kontorene i noen tilfeller. Risiko og andre barrierer Skyggeforholdene kan endres pga nybygg, vegetasjon ol. I flg brukerundersøkelser har det vært episoder med overoppheting av kontorere i toppetasjen fordi utluftingen av mellomrommet ikke har fungert som forutsatt. 2 ØKONOMI Investeringskostnader Investering valgt løsning: Utviklingskostnader for systemet var ca. 675 000. Byggekostnader for glassfasaden ca 2.000000,-. Kostnadene for replikaer av denne fasaden anslås til å ville være 25-50% mindre (merkostnaden skyldes at dette var et utviklingsprosjekt) Investering referansealternativ: Ingen Påvirkning på drifts- og vedlikeholdskostnader Oppfølging og justering av styringssystem etter ferdigstillelse Solcellefasaden produserer 7200 kwh/år Bygningens oppvarmingsbehov er redusert med 7-8% 3 MILJØGEVINST Drivhuseffekt (+) Sannsynligvis ingen påvirkning fordi tilført energi til bygget produseres fra forbrenning av søppel og bioenergi uten nettoutslipp av drivhusgasser*) Helse- og miljøskadelige stoffer (-) Mulig merutslipp fra produksjon av ekstra glass til glasshud, avhengig av renheten i produksjonen. Ressurser - Økt ressursinnsats i form av glass. Inneklima - Risiko for overoppvarming av kontorer. Mindre daglys og utsyn fra vinduer. Kan kompenseres for under prosjektering.
*) Det er likevel oppgitt at oppvarming og el fra fornybare energikilder vil reduserer CO2 utslipp medn 0,7 tonn/år. BP Solar skin a facade concept for a sustainable future Øivind Aschehoug, Dagfinn Bell 4 KONSEKVENS FOR UTBYGGER Kostbar løsning. Sparte oppvarmingsutgifter vil ikke dekke opp for merinvesteringen over byggets/fasadens levetid Demonstrasjon av hittil lite brukt teknologi. Styrker en innovativ miljøprofil for utbygger og medvirkende.