VANNBÅREN ELLER ELEKTRISK OPPVARMING? OLE ERIK BERGET, RAMBØLL NORGE AS
Miljøanalyse (LCA analyse) av vannbåren varme versus direkte elektrisk varme i bygninger med svært lavt behov for lokal varme Høgskolen i Oslo og Akershus Institutt for Bygg- og Energiteknikk SINTEF Byggforsk - FoU-prosjektet UPGRADE solution
BAKGRUNN FOR OPPGAVE Miljøpåvirkninger fra bygningssektoren - global oppvarming (CO 2 ) Materialforbruk og avfallshåndtering Driftsfasen Hva er et miljømessig riktig valg i lavenergibygg?
PROBLEMSTILLING Målet med oppgaven var å kartlegge hvorvidt et vannbårent varmeanlegg basert på fjernvarme, eller et varmeanlegg med direkte elektrisitet med panelovner, er det miljømessige riktige valget i bygninger med svært lavt behov for tilførsel av lokal varme (< 15 kwh/m 2 *år).
HYPOTESE Ved tilstrekkelig lavt behov for lokal varme (kwh/m 2 ), er direkte elektrisk energi det miljømessige riktige valget med hensyn til global oppvarming (CO 2 ).
LCA METODIKK LCA-analyse 1. Definere mål og omfang 2. Prosessene som inngår i analysen 3. Livssyklus konsekvensutredning 4. Tolkning ISO 14040 og 14044 beskriver prinsipper, rammeverk, krav og retningslinjer ved en LCA analyse Bilde:ibp.fraunhofer.de
REFERANSEBYGG MALMSKRIVERVEIEN 4 Lavenergibygg med passivhuskomponenter Areal: 4559 m 2 Energibehov romoppvarming 10,9 kwh/m 2 *år Bilde: kco.no
REFERANSESONE
VANNBÅRENT VARMEANLEGG
DISTRIBUSJONSVARMETAP
Spesifikt effektbehov (W/m 2 ) RELATIVT DISTRIBUSJONSVARMETAP 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100 Relativt distribusjonsvarmetap (%)
ELEKTRISK VARMEANLEGG
CO 2 -FAKTOR FOR ELEKTRISITETSPRODUKSJON BEST CASE (NO): AVERAGE CASE (NORDEL): WORST CASE (EU-27): 47 g CO 2 eq/kwh 189 g CO 2 eq/kwh 537 g CO 2 eq/kwh
CO 2 -FAKTOR FOR FJERNVARMEPRODUKSJON BEST CASE (NVE): AVERAGE CASE (FV snitt 2010-2012 NO EL.): WORST CASE (FV snitt 2010-2012 EU 27 EL.): 100 g CO 2 eq/kwh 234 g CO 2 eq/kwh 310 g CO 2 eq/kwh Bilde: fjernvarme.no
PARAMETERVARIASJONER Case description Specific energy demand [kwh/m 2 *år] Distribution heat losses [%] Emission factor electricity [g CO 2 eq/kwh] Emission factor district heating [g CO 2 eq/kwh] Pump energy [kwh/m 2 *år] Best case 0-15 5 47 100 0,4 Average case 0-15 10 189 234 0,7 Worst case 0-15 25 537 310 1,0
MILJØBELASTNING I PRODUKSJON- OG TRANSPORTFASEN kg CO 2 eq/m 2 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0-4,0 kg CO 2 eq/m 2 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0 Raw material supply, transport, manufacturing and disposal Recycling
TOTAL MILJØBELASNING BEST CASE kg CO 2 eq/m 2 100 90 80 70 60 50 Hydronic heating system based on district heating Electric heating system 40 30 20 10 0 0 5 10 15 kwh/(m 2 *50 år)
TOTAL MILJØBELASNING AVERAGE CASE kg CO 2 eq/m 2 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 kwh/(m 2 *50 år) Hydronic heating system based on district heating Electric heating system
TOTAL MILJØBELASNING WORST CASE kg CO 2 eq/m 2 450 400 350 300 250 Hydronic heating system based on district heating Electric heating system 200 150 100 50 0 0 5 10 15 kwh/(m 2 *50 år)
OPPSUMMERING Relativt distribusjonsvarmetap Livsløpsanalyse CO 2 -faktor energiforsyning
TOTAL MILJØBELASNING BEST CASE ALTNERNATIV CO 2 -FAKTOR FV kg CO 2 eq/m 2 100 90 80 70 60 50 Hydronic heating system based on district heating Electric heating system 40 30 20 10 0 0 5 10 15 kwh/(m 2 *50 år)
TOTAL MILJØBELASNING AVERAGE CASE ALTERNATIV CO 2 -FAKTOR FV kg CO 2 eq/m 2 160 140 120 100 80 Hydronic heating system based on district heating Electric heating system 60 40 20 0 0 5 10 15 kwh/(m 2 *50 år)
VEIEN VIDERE Vannbåren varme med fjernvarme? Elektrisk varme? Ventilasjonsvarme (vannbåren varmebatteri) og el. spisslast? Vannbåren varme med fornybare energikilder og el.spisslast? Vannbåren varme med varmepumpe?