PROSJEKT FOR INNSAMLING AV ERFARINGER OG DRIFTSDATA FRA PILOTANLEGG BIOBRENSEL OG VARMEPUMPER I VEKSTHUS. Sluttrapport for Gartneri F Gartneriet Veksthusanlegget er ca 6300 m2. Veksthus, form, tekkemateriale areal Gartneri F
Gartneriet ligger Østfold fylke. Veksthusanlegget består av 8 avdelinger. Veksthusene har ulikt tekkemateriale med noe acrylplater og noe glass. Veksthusene er meget godt vedlikeholdt. Samlet oppvarmet veksthusareal er ca 6300 m2. Beskrivelse av fyranlegg Fyranlegget besto tidligere av elektrokjele og oljekjele. I 2008 ble det satt inn en luft til vann varmepumpe av fabrikat Tonon med avgitt varmeeffekt på 300 kw. Ellers vises til vedlegg_ 10 : Rapport_VPveksthus_NGF_2010 fra Jørn Stene, COWI AS. Driftsform Virksomheten er i hovedsak basert på produksjon av agurker for engrossalg. I tillegg lages noe blomster og småplanter av frilandsgrønnsaker. Prosjektet I 2007 søkte en Enova om støtte, men fikk avslag fordi en anså at prosjektet var lønnsomt uten støtte. Varmepumpa ble installert i 2008. En valgte en enkel 300 kw uteluftvarmepumpe som ble montert rett inn på returledningen i sentralvarmesystemet. I ettertid har denne blitt erstattet av to mindre pumper med tilnærmet lik samlet effekt. Årsaken til dette var delvis kompressorproblemer og ønsket om mindre støy fra nyere modeller. Regnskap Prosjektet kostet brutto 1 500 000 og fikk som nevnt ikke noe støtte. Netto gir det en spesifikk kostnad på 5000 kroner pr kw. Byggeperiode Varmepumpen er plassert på gårdsplassen ca 20 meter fra arbeidsrommet. Varmepumpen er montert på retursiden av ringledningen. Drift Ved temperaturer under -10 grader C slås varmepumpa av manuelt. Virkningsgraden er da ikke spesielt god og driftstrykket er så høyt under disse betingelsene at det er bedre å stenge pumpen. Dimensjonering. Her ser vi hva de andre pilotgartneriene har installert.
kwh Kjærnsrød Guren Hauer Vaage Laanke de Haes Bredeli Hanevold Drivstua Gjennestad Daljit Sandaker Effekt på varmekilde 1 000 300 825 600 220 725 147 66 160 1 500 120 1 000 Veksthusareal 9 000 6 260 3 450 3 000 1 000 3 800 3 000 3 700 2 400 12 000 3 200 9 500 kw/da 111 48 239 200 220 191 49 18 67 125 38 105 Gangtid 3 918 4 414 2 390 2 256 1 551 3 195 4 429 2 695 Vanligvis beregner vi en teoretisk varighetskurve for å finne en fornuftig dimensjonering av fliskjel eller varmepumpe. En ønsker ofte at fliskjelen skal dekke 90% av årsvarmebehovet og varmepumpe 80%. Samtidig vil vi at kapitalkostnaden skal være så lav som mulig pr levert kwh. Det taler for en liten fyringssentral som kan gå mange timer på full effekt. Varme fra biobrensel eller varmepumpe dekker % av sum varme: Bredeli 61 % de Haes 94 % Drivstua 55 % Guren 41 % Hanevold 17 % Hauer 91 % Kjærnsrød 93 % Laanke 99 % Vaage 74 % gangtid pr døgn. Gjennom dette prosjektet har vi registret varmeforbruket hver uke gjennom hele året og slik sette skaffet oss en faktisk og konkret varighetskurve. Riktignok på ukebasis og ikke pr time som kunne vært ønskelig. Tallene er sortert med høyeste energibehov først vises med blått i figuren under. I samme graf er det tegnet inn en grønn linje som viser mulig levert fornybar varme fra kjelanlegget forutsatt en gitt Varmebehov pr uke, sortert. 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 uke
Kurven viser at ved 19 timers daglig gange ved oppgitt effekt leverer varmepumpa 40 410 kwh pr uke. Dette er også maksimalt registrert leveranse. Dette er 32% av behovet den kaldeste uka i året.
kwh pr m2 i uka Energiforbruk: I gjennomsnitt har Gartneri F brukt 628 kwh pr m2 veksthus i året. T ota lt e ne rgiforbruk Ga rtne ri kw h/m2 og å r A 657 B 641 Ga rtne ri F 628 D 616 E 550 C 520 G 518 H 503 I 371 700 600 500 400 300 200 100 0 Totalt energiforbruk i kwh/m2 og år Gartneri Fordeling mellom lys og varme: 14,00 Gjennomsnittlig uke-forbruk av lys og varme 12,00 10,00 3,82 3,46 1,59 2,55 3,70 0,54 8,00 6,00 2,02 3,35 Lys Varme 4,00 2,00 0,00 A B C Gartneri F E D G H Gartneri
kwh pr m2 Pr måned fordeler forbruket seg slik : Total energiforbruk pr måned 100,0 90,0 Gass Olje Elkjel Lys Teknisk strøm varmepumpe Snitt alle gartnerier i prosjektet 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des Fordeling all energi pr måned, Gartneri F i 2009 okt 12 % nov 5 % des 6 % jan 6 % feb 13 % sep 8 % mar 15 % aug 7 % jul 6 % jun 5 % mai 7 % apr 10 %
kwh/ukem2 Fossil energi Nedenfor vises andelen fossil energi for dette gartneriet sammenlignet med de andre deltakerne i prosjektet. 14,0 Gjennomsnittlig energiforbruk pr ukekvadratmeter 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 3,7 3,7 0,5 2,2 3,5 0,1 0,0 5,4 6,1 3,5 0,0 8,0 3,2 0,0 7,9 0,6 6,5 8,2 7,9 1,6 1,4 5,0 3,1 1,0 3,8 3,5 1,4 A B C D E I G H Gartneri F Gartneri El Fossil VP/Bio Andel fossil energi i forhold til el og VP/Bio 100 % 90 % 80 % 21 % 70 % 60 % 50 % 40 % 9 % 0 % 0 % 1 % 0 % 15 % 13 % El Fossil VP/Bio 30 % 20 % 10 % 10 % 0 % A B C D E I G H Gartneri F Som grafene over viser, bruker Gartneri F 13 % fossil energi.
Tilsvarende leveranse av fornybar varme blir da Varme fra VP/Bio Ga rtne ri kw h/m2 og å r A 508 B 472 C 438 D 336 E 310 Ga rtne ri F 209 G 185 H 151 I 80 Gangtid Med uttrykket gangtid mener vi det teoretiske antallet timer anlegget måtte gå på full effekt for å levere gitt energimengde på årsbasis. Noen bruker også Driftstid om det samme. Ga rtne ri Ga ngtid, time r A Bio 3 942 B Bio 2 308 C Bio 2 538 D Vp 3 419 E Bio 1 624 I bio 1 365 G Vp 4 481 H Vp 2 779 Gartneri F - varmepumpe 4 399 Gangtiden sier ofte noe om økonomien i prosjektet. Høy gangtid gir mange timer å fordele kapitalkostnadene på. Erfaringer gjennom dette prosjektet antyder at gangtid omkring 3000 timer veldig ofte gir god lønnsomhet. Gjennomsnittlig gangtid for alle biobrenselanleggene 2 355 timer Gjennomsnittlig gangtid for alle varmepumpene 3 770 timer
kwh Spisslast 140 000 Forhold mellom spisslast og grunnlast 120 000 100 000 80 000 60 000 Spisslast varmepumpe 40 000 20 000 0 1 11 21 31 41 51 Tid, uker Spisslasten er større en grunnlast i 13 uker. Maksimal spisslastleveranse på en uke er 119825 kwh. mens største ukeleveranse fra varmepumpe er 39440 kwh. Kaldeste uka gikk det med 119825 kwh. Det betyr at 33 % av maksimalt effektbehov teoretisk kan dekkes med fornybar varme under gitte betingelser. Buffertank Figuren over og tallgrunnlaget viser at i 13 uker leverer anlegget mindre enn 60 % av antatt mulig. Det er rimelig å tro at i disse ukene ville en buffertank kunne bidratt vesentlig til bedre gangtid. Hvis varmepumpa i disse ukene kunne levert like mye som 90% av maks, betyr det 344188 kwh ekstra varme og tilsvarende redusert bruk av spisslast. Det ville betydd 1147 timer ekstra gangtid. Virkningsgrad varmesentral Årsvirkningsgraden(COP) har vært 2,3 i 2010. Dette er noe lavere enn forventet.
Økonomi Forutse tninge r Be re gne t va rme pris for fornyba r va rme Effekt 300 kw Strøm 23,9 øre/kwh Rentefot 6 % Drift 1,2 øre/kwh Levetid 15 år Vedlikehold Kapitalkostnad 1,1 øre/kwhsom andel av varmepris Årsvirkningsgrad 230 % Kapitalkostnad 11,0 øre/kwh Timekostnad 300 kr/t Sum varmekostnad 37,2 øre/kwh Strømpris 0,55 kr/kwh Vedlikehold pr år Driftsarbeid, timer pr år 15000 kr 52 timer Inve ste ring Brutto investering 1 500 000 kr Investeringsstøtte 0 kr Netto investering 1 500 000 kr Årlige kapitalkostnader 145 000 kr Netto investering pr kw 5 000 kr/kw Fordeling varmekostnader 3 % 3 % 30 % 64 % Strøm Drift Vedlikehold Kapitalkostnad Beregningen over betyr at hvis alternativ energipris er spart 234600 kroner pr år på denne investeringen. 0,55 kr/kw, så har Gartneri F
Miljøregnskap Tidligere ble varmen levert både fra olje og elkjel. Hvis regner at all tidligere varme kom fra olje får vi følgende regnskap Levert varme 1 319 570 kwh/år tilsvarende netto forbruk olje 131 140 liter Årsvirkningsgrad oljekjele 80 % totalt redusert oljeforbruk 163 925 liter /år Redusert CO2 524 561 kg/år Redusert Nox 492 kg/år Redusert SO2 820 kg/år