Hållbar Industriby - Vaksala Eke

Transkript

1 Hållbar Industriby - Vaksala Eke Projektredovisning Bixia Miljöfond Uppsala Nov 2014 Magnus Rahm Electric Generation AB

2 Sammanfattning Electric Generation AB är ett avknoppningsbolag från Uppsala universitet. Bolaget har beviljats kr av Bixia Miljöfond för förstudien Hållbar Energiby Vaksala Eke i 2012 års ansökningsomgång. Erhållet belopp har använts för att undersöka hur fastighetsägaren Uppsala Industrihus (Ihus) i förlängningen kan utveckla sitt erbjudande i form av att genom investeringar i förnybar energi och lagring kunna erbjuda sina hyresgäster ett grönare hyreskontrakt. Förstudien, som utförts i samarbete med Uppsala universitet och STUNS, STiftelsen för samverkan mellan universiteten i Uppsala, Näringsliv och Samhälle, har innefattat en förprojektering av ett system med ett till elnätet anslutet batteribaserat energilager samt ett vindkraftverk och solceller för egenproducerad el. Stödet från Bixia Miljöfond har genom projektet bidragit till att det idag finns två solelanläggningar och ett batteribaserat energilager installerat på Ihus fastighet Vaksala Eke nordost om Uppsala. Anläggningarna har visats för intresserade ett flertal gånger, bland annat i anslutning till en workshop om energilagring som anordnades av STUNS hösten 2014 inom projektet Uppsol Bortsett från elproduktion så används anläggningen nu även i syfte att sprida kunskap om energilagring och egenproducerad el inom ramen för undervisning och forskning på Uppsala universitet.

3 Genomförande och resultat För att dimensionera en anläggning för egen elproduktion, t.ex. solenergi, behöver man studera ett flertal parametrar. De tillgängliga och lämpliga tak- och markytorna för installation behöver kartläggas. En genomgång behövs av förutsättningar för tillstånd såsom bygglov och möjliga ekonomiska stöd. Vidare påverkas dimensioneringen av fastigheternas elförbrukning samt dess fysiska placering i relation till planerad installation av solelanläggningar, batterilager och vindkraftverk. Som bakgrundsmaterial behövs också uppgifter om fastigheternas elförbrukning både med avseende på årsförbrukning av el i antal kwh men också anläggningens maximala och minimala last i kw över dygnet och över året. Dessa data användes för att göra en analys av lämplig storlek på installerade anläggningar för egen elproduktion med hänsyn taget till statistisk intermittens. Syftet är att åstadkomma en god dimensionering som leder till största möjliga vinst med tanke på att egenproducerad el i första hand bör undantränga köpt volym el. Detta ger bäst driftsekonomi. Maximerad användning av el internt i fastigheten ger bättre avkastning jämfört om elen säljs även inräknat ersättning för försäljning av elcertifikat. Detta beror på att anläggningsägaren i det aktuella fallet ligger under Uppsala kommuns generellt upphandlade elavtal. Eftersom de är ett aktiebolag får de dra av moms vilket gör att elpriset hamnar på drygt 1 kr/kwh. Detta kan jämföras med det elpris som en genomsnittlig konsument får betala per kwh, vilket ligger närmare 1:40 kr/kwh inräknat moms både på elpris och på nätöverföringsavgiften. Den senare är 20 öre/kwh. Försäljning av el från den egna anläggningen till nätet (elleverantör) ger en intäkt som motsvarar elpriset på nordpol plus intäkt från försäljning av elcertifikat vilket tillsammans motsvarar betydligt mindre än 1 kr/kwh. Elförbrukning, abonnemang och systemdimensionering På Vaksala Eke finns ett antal industrilador, de flesta relativt nybyggda med Parocs stomsystem med mineralullspanel av sandwichtyp i fasad. Ytterligare industrilador är under uppförande. Det som i huvudsak finns kvar av det gamla tegelbruket Vaksala Eke är en tegelbyggnad som benämns Hus A. För anslutning av solel och installation av energilager valdes en lämplig lokal i denna byggnad. Valet skulle också innebära kort kabeldragning från energilagret. Här finns flera elabonnemang eftersom hyresgästerna har egna abonnemang men endast ett abonnemang matar den fastighetsel som Ihus stjälva betalar för. Merparten av detta används till elpatroner i en elpanna, värmepumpar, ventilation och utebelysning. Eftersom viss vattenburen eluppvärmning sker i fastigheten vintertid uppstår en stor skillnad i förbrukning mellan sommar- och vinterhalvår. Sommarhalvårets mest förbrukningsfattiga period, vilket är semestertid under juli månad blev därför dimensionerande för anläggningen för att säkerställa att merparten av elproduktionen momentant konsumeras internt. Den matchning som gjordes resulterade i en solföljande anläggning med paneler och växelriktare från Solar Edge. Anläggnings märkeffekt blev 10,8 kw (ansluten effekt) men med en växelriktare på 17 kw för att möjliggöra viss utbyggnad i framtiden. Energilagret landade på 22 kwh. Detta skulle i teorin innebära möjlig lagring av nästan två timmars solelproduktion vid ett helt tomt energilager.

4 Solelanläggning I de diskussioner som följde med STUNS valde Ihus att satsa på en solföljare. Detta har flera anledningar. Dels valdes en fasadmonterad anläggning för en av de modernare industriladorna som har fasad åt söder. Dels ville man undvika takmontage p.g.a. tveksamheter kring hur pålitliga infästningssystemen var, bärighet för takdukskonstruktionen och frågetecken kring om och hur fastighetsdriften (snöröjning) skulle påverkas. En annan aspekt var anläggningens synlighet för bilister, hyresgäster och hyresgästernas kunder i sin tur. Genom att välja en markmonterad solföljare kunde systemet placeras vid tillfartsvägen vilket innebär att alla som ska in till fastigheten eller som passerar fastigheten utefter väg 288 kommer att se solföljaren. Anläggningen kunde alltså användas i marknadsföringssyfte för presumtiva hyresgäster och anläggningen skulle även komma att få lite skyltverkan. Batteribaserat energilager Ett batteribaserat energilager valdes eftersom batterier i stort sett är det enda kommersiellt tillgängliga energilagringstekniken för lagring av el, även om det i dagsläget fortfarande är mycket dyrt. En produkt från Valence valdes med tanke på hög kvalitet, lång livslängd och god i- och urladdningseffektivitet. En lämplig leverantör (Celltech Abatel AB) för batterisystemet kunde identifieras. Valence arbetar i sin produkt U- Charge XP med batterikemin Litium-Järn-Magnesium-Fosfat. På så sätt minimeras problem med gasning vilket ställer lägre krav på ventilation i lokalen jämfört med användning av bly-syra-batterier. Laddning kan ändå ske med blysyra-laddare tack vare det medföljande batterihanteringssystemet som har Can-Bus-gränssnitt för mätning av spänning på individuella battericeller i 12 V-blocken. En systemspänning på 48 V valdes och kombinerade växelriktare/batterilddare från Studer Innotec. Ett system med fyra strängar med respektive fyra 12 V-block i varje sträng valdes. Ett 22 kwh stort batteribaserat energilager hos fastighetsbolaget Uppsala Industrihus AB i Uppsala.

5 Vindtillgång och vindkraftverk I projektet har även en kortare analys av vindtillgången på fastigheten gjorts i syfte att ta fram underlag för lämplig storlek på vindkraftverk samt lämplig relation mellan märkeffekt och turbinstorlek för sådant vindkraftverk. Ett dimensioneringsmål har varit att vindkraft- och solelproduktion ska kunna matchas någorlunda mot varandra för att även kunna ge goda förutsättningar för praktiska systemstudier av utrednings- och forskningssyfte. Området där fastigheten på Vaksala Eke ligger omfattas av Totalförsvarets begränsningar för bygglov där vindkraftverk får ha en högsta tillåten totalhöjd om 20 m. Detta har inneburit ytterligare begränsningar gällande vindkraftverk eftersom det ur en estetisk synvinkel måste finnas en rimlig relation mellan vindkraftverkets märkeffekt, totalhöjd och turbinstorlek. Vindtillgång på årsbasis för ett vindkraftverk beräknas utifrån vindhastighetsfördelning vid centrum av det tänkta vindkraftverkets turbin. Den genomsnittliga vindhastigheten är i allmänhet låg på höjder under 20 m, såvida installationsplatsen inte ligger vid havet, på ett berg eller vid en större sjö. Området som kan karaktäriseras som ett öppet jordbrukslandskap med mindre antal byggnader och träd är alltså att betrakta som en lågvindssite. För att minimera problem med störning från buller har ett vertikalaxlat vindkraftverk rekommenderats eftersom det är betydligt tystare än horisontalaxlade verk. Här skulle ett verk med märkeffekt 6-7 kw och en något större turbin än normalt (svept area på 30 m 2 ) kunna generera ca 7000 kwh/år. Detta är alltså bara något bättre än en fast södervänd solelanläggning med samma märkeffekt. Det finns dock en annan vinst vilket är att merparten av energin genereras under vinterhalvåret då förbrukningen i fastigheterna är som störst. Ett system som kombinerar vind och sol kan därmed förbättra användningen av energilagret. Ekonomisk redovisning En utbetalning vid beviljandet av projektet gjordes med kr (60% av beviljat belopp kr). I och med denna slutredovisning rekvireras härmed de återstående 40% av beviljade medel, motsvarande kr. Beviljat anslag har använts för att täcka lönekostnader för genomförande av förstudien. Bilaga: Upparbetade kostnader (utbetalning av lön) för Projekt Bixia.