Energikartläggning av Polaris AB

Transkript

1 Etablering och marknadsutveckling för Energieffektivt företagande i Norrbotten Energikartläggning av Polaris AB April 2007 Genomförandegrupp: Annika Lindström Tomas Burstedt Maria Sjögren Handledare: Jan Dahl, LTU Finansiärer:

2 Innehållsförteckning Introduktion... 3 Beskrivning av företaget... 4 Lokalen... 4 Elanvändningen uppdelad i produktionsprocesser och stödprocesser... 6 Energistatistik... 7 Årligt elköp... 8 Åtgärdsförslag... 9 Elavtal, abonnerad effekt... 9 Ventilation... 9 Klimatskal... 9 Maskiner Värme Varmvatten Kyla Belysning Motorvärmare Ekonomisk analys av värmealternativen Bilaga 1. Energibalans Bilaga 2. Sammanställning av minskat CO 2 -utsläpp p g a. minskad energianvändning

3 Introduktion Det behövs en bättre användning av energiresurser i världen. De ökade energipriserna och den hårdnande konkurrensen om energitillgångar kan vara ett hot mot svensk industri. Samtidigt visar olika studier att industrins specifika energianvändning i Sverige är högre än i de övriga europeiska länderna. Därför kan man med fog anta att det finns ett stort utrymme för energieffektivisering inom svensk industri som i många fall faktiskt kan halvera den nuvarande energianvändningen. I december 2004 fattade riksdagen beslut om lagen om program för energieffektivisering (SFS 2004:1196). Lagen ger befrielse från energiskatt på el för energiintensiva företag som deltar i och följer ett särskilt nationellt program för energieffektivisering (PFE). Även om lagen är öppen för alla företag som har inköpskostnader för energiprodukter och el på minst 3 % av produktionsvärdet under basåret så är det svårt för små företagare att uppfylla de övriga kraven för deltagande. Energimyndigheten och andra myndigheter har stött olika projekt för att introducera energieffektivisering i små och medelstora företag. Två av dessa projekt är Energieffektivt företagande i Norrbotten och dess fortsättning Etablering och marknadsutveckling för energieffektivt företagande i Norrbotten som leds av Norrbottens energikontor AB (Nenet) och bedrivs i nära samarbete med Luleå tekniska universitet (LTU) och Energitekniskt centrum i Piteå (ETC). Projekten är finansierade av EU:s strukturfonder för Mål 1 Norra Norrland, Länsstyrelsen i Norrbottens län, Norrbottens läns landsting och Energimyndigheten. Denna studie utgör en av aktiviteterna i fortsättningsprojektet. Målet med studien är framförallt att demonstrera de möjligheter som finns för att med små medel energieffektivera ett mindre företag. Vår studie har visat att den totala energianvändningen på Polaris Optic AB är nästan kwh per år och att det finns en effektiviseringspotential på minst kwh för åtgärder med god lönsamhet. Erfarenheter från andra håll visar att många energieffektiviseringsåtgärder har positiva effekter på tillverkningsprocessen och komforten. Rapportförfattarna vill tacka Karin Hansson Noppa på Polaris för hennes medverkan i kartläggningen. 3

4 Polaris Optic AB Beskrivning av företaget Polaris Optic AB tillverkar glasögon. Förutom på den svenska marknaden finns företaget också på marknaderna i Japan och England. Hela koncernen omsätter 30 miljoner kronor per år. Totalt tillverkar företaget bågar per år. I Sävast, Boden, produceras ca bågar per år. Företaget har 32 anställda. Företaget är i ett tillväxtskede och kan växa med nuvarande maskiner och lokaler. Lokalen Byggnaden där företaget finns byggdes 1983/1984 och har en yta på m 2. Uppvärmningen sker med direktverkande el med ett centralt styrsystem (givare finns utplacerade på 10 ställen). Ventilationen består av från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning. Ventilationen körs under kontorstid (kl ). Med åren har lokalerna ändrats. Flera väggar har satts upp vilket har gjort att förutsättningarna har ändrats för värme och ventilation. Lokalen upplevs som ojämn i temperatur. Halva delen känns varmare än den andra. På sommaren har man också problem med övertemperaturer i lokalen och det krävs därför en del kyla. Huset har 3-glas-fönster med möjlighet till solavskärmning. Takfönstren ska på sikt åtgärdas. Tidigare läckage av värme till yttertaket har åtgärdats genom att tilläggsisolera i den mån det är möjligt. Ventilationen mellan isolering och yttertak har ökats genom att ytan på luftintag vid takfot har ökats och fler frånluftskorstenar han byggts. Fortfarande finns problem med värmeläckage, istappar vid takfot och svallis vid takfönster. Det finns ingen styrning på motorvärmarna. 4

5 Bild 1. Planlösning 5

6 Elanvändningen uppdelad i produktionsprocesser och stödprocesser Flödesschema för produktion och material redovisas i kvalitetssystemet. Elanvändningen för år 2006 uppdelad på stöd- och produktionsprocesser: El kwh/år Process Metall kwh/år Process Infinity 800 kwh/år Process Optic kwh/år Process Order kwh/år Stödsystem Lokaler kwh/år Klimatskal Ventilation kwh/år kwh/år Belysning kwh/år Motorvärmare kwh/år Kyla kwh/år 6

7 Energistatistik Diagram 1. Elanvändning per timme, under en vecka på hösten. kw okt - 4 nov timme Mest el används på förmiddagar. Under nätter och helger används ca 20 kw. Under hösten 2006 var högsta uppmätta effekt 117 kw d v s väsentligt mindre än de 170 kw som avtalats. Lägsta uppmätta effekt var 3 kw under några timmar i augusti och september. Diagram 2. Även sommartid används el under låglasttid som sannolikt är till kyla. Y-axeln redovisas antalet kw och x-axeln vilken timma på dygnet juli

8 Diagram 3. Uppdelning över tiden; säsong- och timanvändning kwh/dygn hösten Elanvändningen följer ett veckomönster och varierar mellan 180 och kwh/dygn. Enstaka dagar används mer el än vanligt. Sannolikt används kyla dygnet runt till mitten av augusti och elvärme startas i september. Årligt elköp kwh, 170 kw Nätkostnad Elenergikostnad Pris per kwh kr/år kr/år kr/år 0,4 kr/kwh Nyckeltal: Exempel som kan användas för att jämföra mellan år, produkt m m. Energikostnad/anställd kr/anställd Energikostnad/omsättningskrona 0,56 % Energianvändning/anställd kwh/anställd Energikostnad/glasögonbåge 5,70 kr/båge Energianvändning för värme/m 2 lokal 241 kwh/m 2 8

9 Åtgärdsförslag Elavtal, abonnerad effekt Företaget har ett fast elpris hos Bodens Energi AB. Bodens Energi AB är även nätägare. Den abonnerade effekten är 170 kw och bör kunna sänkas eftersom effektbehovet under hösten 2006 inte var högre än 117 kw. Vid sänkning av den abonnerade effekten med 10 kw minskar effektavgiften med kr/år. Åtgärdsförslag: Ta reda på vad som orsakar toppeffekten. Kan effekten sänkas eller flyttas om i tiden? Kontakta Bodens Energi Nät AB för omförhandling av abonnerad effekt. Ventilation Några luftflöden har inte uppmätts, men en uppskattning är att luften byts varannan timma och att företaget använder ca kwh för att värma den, varav 60 % kan återvinnas. Med åren har lokalerna ändrats. Flera väggar har satts upp vilket har gjort att förutsättningarna har ändrats för ventilationen. Från företagets senaste OVK-protokoll (OVK = obligatorisk ventilationskontroll) kunde inte några luftflöden utläsas. Energistatusen på ventilationen har inte noterats vid OVK-besiktningen. Ett av aggregaten har haft återluft tidigare men denna används inte. Ett annat har korsströmsvärmeväxlare. En översyn av ventilationen bör göras. Styrning av ventilationen bör ske utifrån behovet av ventilation och inte bara efter tiden. Åtgärdsförslag: Värmeåtervinningen bör ses över och verkningsgraden höjas. I första hand bör systemet med återluft kopplas bort och ersättas med ett fungerande värmeåtervinningssystem. Behovet av ventilation i de olika delarna av fastigheten bör ses över. Energianvändningen bör därmed kunna minskas med kwh/år. Klimatskal Företaget använder kwh per år. Isoleringen är normal. Luftningen av yttertaket fungerar tydligen inte eftersom det finns istappar, trots att det vidtagits åtgärder. Takfönstren släpper ut värme så svallis uppstår och förhindrar avrinning av vatten vilket leder till att det uppstår vattenläckage in i lokalen. Åtgärdsförslag: Förbättra isoleringen av ventilationskanalerna, flytta dessa eller bygg om taket. Kostnaden för denna åtgärd kan bli väsentlig och bör därför göras i samband med åtgärder på tak eller i ventilationssystemet. 9

10 Förbättra takfönstrens isolering, t ex med energiglas, för att förhindra uppkomst av vatten på taket och ordna så att det vatten som uppstår leds bort utan att frysa fast. Energianvändningen bör därmed kunna minskas med kwh/år. Maskiner Många av maskinerna har korta drifttider med små effekter och stängs av när de inte används, vilket gör att maskinerna inte är ett prioriterat område att fördjupa sig inom. Maskinernas energibehov är mindre än 10 % av företagets energianvändning. Om energianvändningen därmed kan minskas med 10 % minskar elförbrukningen med kwh/år. Värme Effektbehovet är 70 kw varav 30 kw är till ventilationen. Uppskattningen av effektbehovet för värme är grov och bör bekräftas via en projektering. Med åren har lokalerna ändrats, bland annat har flera väggar satts upp, vilket har gjort att förutsättningarna för spridningen av värme i fastigheten har ändrats. Halva fastigheten upplevs som kallare, orsaken till detta är inte utredd. Elementen är från 1983/1984 och inom en inte alltför lång framtid måste dessa bytas ut. Med ett vattenburet system finns en större flexibilitet än med direktverkande elvärme. År 2012 planerar Bodens Energi AB att dra fjärrvärme till Sävast. Det förutsätter en konvertering till vattenburet system. Andra alternativ är bergvärmepump eller biobränslepanna som också kräver ett vattenburet system. En värmepump, som ska värma hela fastigheten, bör leverera minst 70 kw. Detta kräver en noggrann projektering av antal och placering av borrhål. Denna värmepump motsvarar värmepumpar för 10 villor med 10 borrhål. En förutsättning för lönsamheten är att det inte är så långt ner till berget. Åtgärdsförslag: En ny projektering av värmesystemet bör göras p g a de ändrade förutsättningarna i fastigheten. Undersök alternativ till direktverkande el (fjärrvärme, biobränsle, värmepump). Undersök om värmen kan kompletteras med behovsstyrd värme och inte bara tidsstyrd värme. Energianvändningen bör därmed kunna minskas med kwh/år. Varmvatten Varmvattenbehovet kan uppskattas till kwh/år. Befintlig varmvattenberedare värmer kontinuerligt 500 liter vatten. 10

11 Inget åtgärdsförslag ges. Effektiviseringspotentialen bedöms vara låg. Kyla Det finns fem stycken kylaggregat som körs sommarhalvåret och de använder ca kwh el. I kontorsdelen, som upplevs varm under sommaren, finns det idag inte tillräcklig kyla. Sommartid går ventilationen dygnet runt i syfte att sänka innetemperaturen. Åtgärdsförslag: Utred om det behövs mer kyla i kontorsdelen för komfortens skull. Ingen effektiviseringspotential. Belysning Företaget använder ca kwh per år. Drifttiden för belysningen är timmar/år Stora delar av belysningen är sedan lokalen uppfördes 1983/1984. Beräknat elbehov är 19 W/m 2 och genomsnittet för en motsvarande byggnad/verksamhet är ca 23 W/m 2. Med modern belysningsteknik skulle elbehovet för belysning kunna sänkas till hälften. Utebelysning styrs av skymningsrelä. All belysning är tänd under hela arbetstiden kl vardagar. Åtgärdsförslag: Se över tidsstyrning och zonindelning så att bara de ytor som används är upplysta. När ny armatur installeras ska så effektiv belysning som möjligt installeras. En livscykelkostnad visar att energikostnaden är störst vilket gör att det är lönsammare att välja en dyrare men effektivare belysning. Livscykelkostnaden är totalkostnaden för en viss utrustning under hela dess livslängd, från att den installeras till att den slutligt tas ur bruk eller man gör sig av med den Med modern teknik bör energianvändningen därmed kunna minskas med kwh/år. Motorvärmare Företaget använder kwh per år. Det finns 16 stycken motorvärmare. 12 av dessa används under 9 h per dag under vintermånaderna (nov mars). Energiåtgången för dessa är 12 x 9 h x 1,5 kw = 162 kwh/dag. 162 kwh x 100 dagar = kwh á 40 öre = kr/år Om drifttiden minskas till 2 h om dagen minskar kostnaden till kr/år. Om toppeffekten orsakas av företagets användning av motorvärmare och kupévärmare så orsakar detta företaget en kostnad på 270 kr/kw. Åtgärdsförslag: 11

12 Installera timers. Investeringskostnaden är ca kr. Åtgärden kan spara kwh/år. Ekonomisk analys av värmealternativen En utvärdering av olika värmealternativ bör baseras på verkliga kostnader. Det är då företaget bör göra en livscykelkostnadskalkyl (LCC). Information och metod för detta finns att hämta från Energimyndighetens hemsida. Vid utvärderingen bör företaget även ta hänsyn till andra saker som miljöpåverkan, underhåll och skötsel, behov av utbildning m m. Oavsett kommande val av värmesystem behövs det en investering i ett vattenburet värmedistributionssystem. Elkostnaderna baseras på tillgängliga uppgifter från företagets elfaktura och Bodens Energi AB:s hemsida. Att bygga om värmesystemet till ett vattenburet kostar ca kr. Kostnaden för anslutning till fjärrvärme, konvertering till biobränsle eller bergvärme bör undersökas. De beror till stor del på lokala förutsättningar, konjunktur m m, men kan med erfarenhet från liknande anläggningar på andra orter uppskattas enligt nedan. Om kwh av den el som används för värme ersätts ändras kostnaderna enligt nedan. I dessa kwh ingår inte värme för ventilation (som också kan kopplas in på det vattenburna systemet). LCC-värme nedan tar heller inte hänsyn till kostnader för kapital, drift och underhåll, miljö, energiprisets ändringar m m. Kalkylerna visar att enbart energikostnaderna under produktens livslängd nästan alltid spelar större roll för de totala kostnaderna än investeringskostnaden. Enligt energimyndigheten är kostnaderna för energi, underhåll och investering viktigast vid en LCC. 12

13 Total elkostnad idag med direktverkande elvärme Elnät Grundavgift: Ab-avgift: 270 kr/år x 170 kw = Totalt: Elenergi: kwh El: 36,8 öre/kwh Elcert: 2,9 öre/kwh Skatt: 0,5 öre/kwh Totalt: 39,8 öre/kwh Elkostnad: Summa nät- och elkostnad: varav elvärme: kr/år kr/år kr/år kr/år kr/år kr/år Investering: ny direktel kr Annan installation kr LCC-värme: kr * 10 år = = kr Fjärrvärme Minskat eleffektbehov för värme: 40 kw Minskad nätavgift: 40 kw x 270 kr = kr Minskad elenergikostnad: kr Totalt minskar elkostnaden: Fjärrvärme kostar: 29,38 öre/kwh kwh x 0,2938 = kr Fast avgift: /2 400 = 40 kw x 480 kr = kr Totalt: Besparing som ska betala investeringen: = kr/år kr/år kr. Investering: konvertering kr anslutning kr LCC-värme: kr * 10 år = = kr 13

14 Biobränsle Bränsleåtgång för kwh = 30 ton biopellets Kostnad = kr/år Besparing: = kr/år För detta alternativ behövs investeringar såsom pannrum, panna, bränsleförråd, skorsten m m. Dessutom tillkommer driftskostnader. Investering: konvertering kr Panna mm kr LCC-värme: kr * 10 år = = kr Bergvärmepump Minskat eleffektbehov för värme 20 kw Minskad nätavgift: 20 kw x 270 kr = Minskad elenergikostnad: Besparing som ska betala investeringen: Elen för att driva värmepumpen kostar: kr/år kr/år kr/år kr/år Investering: konvertering kr Värmepump kr osäker uppgift, det är långt till fast berg enligt uppgift LCC-värme: kr * 10 år = = kr 14

15 Bilaga 1. Energibalans Diagram 4. Energianvändningen från energibalansen nedan, uppdelad i de olika användningsområdena. Energibalans Värme Ventilation Belysning Fastighetsel, ute Elanvändning, personal Kyla Maskiner m 2 u Graddagar kwh/år Byggnadsyta golv , vägg 483 0, tak , Fönster dörrar/portar Takkupor Årligt elköp kwh kwh/m 2 Abonnerad effekt kw W/m 2 Summa använt enligt nedan st kw Summa kw h kwh Värme Elpaneler 59 0,6 35, Elpaneler 3 1,2 3, Elpaneler 12 0,8 9, Takpaneler 3 0,25 0, Takpaneler 4 0,5 2, , % 15

16 Ventilation Luftmängd totalt m Vid 0,5 oms/h Elbatteri 1 10,4 10, Fläktmotor 2 2,2 4, Elbatteri , Fläktmotor 2 2,2 4, , % Belysning Antag W/m 2 17,5 0, , % Fastighetsel ute Utelyktor 6 0,1 0, Motorvörmare 16 1,3 20, , % Personalens elanvändning Kyl, frys, spis, micro, varmluftsugn 4, Varmvatten 6, , Kyla Daikin till ventilation 1 0,62 0, år National 3 2,3 6, år Clima 1 5,3 5, , Summa Maskiner Process st kw kw H kwh Kompressor Optic 1 4 4, Kyltork Optic 1 0,27 0, Balpress Optic 1 2,2 2, Essilor Kappa Slipmaskin Optic 3 0,1 0, Borrmaskin Optodrill Optic 1 0,15 0, Datorer Order mm 22 0,15 3, Server Order mm 2 0,3 0, Kopiator/skrivare Canon Order mm 1 0,2 0, Skrivare HP Order mm 1 0,2 0, Press Metall 1 7,5 7, Tvätt Metall 1 1 1,0 307,2 307 Lödmaskin Metall 1 0, Svets Metall 3 0,348 1, Slipmaskin Metall 1 1,1 1, Polermaskin Metall 1 2,2 2, Trumlingsmaskin Metall 1 0,35 0, Kainberger Vakum Infinity 1 2,17 2, Kainberger Vakum Infinity 1 1,87 1, Lasergravyr kompressor Infinity 1 0,262 0, , % 16

17 Bilaga 2. Sammanställning av minskat CO 2 -utsläpp p.g.a. minskad energianvändning CO 2 -utsläpp per energienhet 37 g/kwh Svensk medelmix för el 0 g/kwh Förnyelsebara bränslen Åtgärdsförslag kwh kg CO 2 Elabonnemang 0 0 Ventilation Klimatskal Maskiner Värme Varmvatten 0 0 Kyla 0 0 Belysning Motorvärmare Summa El exkl värme Värme Summa Konvertering till: kwh kg CO 2 kg CO 2 kwh kg CO 2 kwh kg CO 2 Elvärme Fjärrvärme Biobränsle Bergvärmepump