Energikartläggning av Jobb och Utvecklingscenter i Kalix

Transkript

1 Etablering och marknadsutveckling för Energieffektivt företagande i Norrbotten Energikartläggning av Jobb och Utvecklingscenter i Kalix Mars 2007 Michael Andersson Leif Aasa Erik Svedjehed Handledare: Hassan Salman Finansiärer:

2 Kartläggningen av energianvändningen i olika företag i Norrbotten är en del i projektet Etablering och marknadsutveckling för energieffektivt företagande i Norrbotten. Projektets syfte är dels att skapa en plattform för energikartläggare med inriktning mot att effektivisera företagens energianvändning, men även att aktivera företagen i Norrbotten. Projektet skall leda till att ett kompetenskluster av kunniga energikartläggare byggs upp, som kan hjälpa företag med olika frågor inom energieffektiviseringsområdet. Kartläggare: Michael Andersson Kalix kommun, tel , e-post: michael.anderson@kalix.se Kartläggare: Leif Aasa Ventilation & Energitjänst i Luleå, tel , e-post: leif.aasa@telia.com Mobil: Kartläggare: Erik Svedjehed Svedjehed Consult AB, tel , e-post: erik.svedjehed@dev.se Mobil:

3 Innehållsförteckning FÖRETAGSFAKTA...4 ENERGIANVÄNDNING...6 ANALYS/ENERGIBALANS...6 ANALYS/VÄRME...8 BYGGNAD...8 VENTILATION...9 SPÅNUTSUGNINGSFLÄKT, SNICKERI...9 PORTAR...9 ANALYS/ELANVÄNDNING...9 ELKOSTNAD...9 TRYCKLUFT...9 BELYSNING...10 EFFEKTIVISERINGSÅTGÄRDER/EL...11 BELYSNING...11 MOTORVÄRMARE...11 EFFEKTIVISERINGSÅTGÄRDER/VÄRME...12 PORTAR...12 SPÅNUTSUG SNICKERI...13 FÖRSLAG TILL KONVERTERING AV VÄRME...13 EXTRA BESPARING VID KONVERTERING TILL FJÄRRVÄRME ELLER PELLETSPANNA SAMMANFATTNING AV ÅTGÄRDER...15 ÄNDRAD MILJÖBELASTNING 1 (VID BESPARING AV KWH EL PER ÅR)...15 ÄNDRAD MILJÖBELASTNING 2 (VID BESPARING AV KWH EL PER ÅR)...15 ÄNDRAD MILJÖBELASTNING 3 (VID ANVÄNDNING AV KWH EL PER ÅR)...16 ÄNDRAD MILJÖBELASTNING 4 (VID BESPARING AV KWH EL PER ÅR)

4 Företagsfakta JUC är en kommunal verksamhet. Den övergripande målsättningen är att öka anställningsbarheten hos arbetslösa, långtidsarbetslösa, sjukskrivna, rehabiliteringsprövningar och funktionshindrade. Syftet är att det skall leda till ett arbete på öppna arbetsmarknaden. JUC:s verksamheter styrs av Socialtjänstlagen (SOL) och Lagen om stöd och service till vissa funktionshindrade (LSS). Arbetet inom JUC sker mot flera företag. Det handlar främst om att vidga uppdragen och etablera kontakter på öppna arbetsmarknaden. Möjligheten att aktivt delta i olika projekt med varierande uppdrag anses skapa arbetstillfällen. Viktiga samarbetsparter är Arbetsförmedlingen och Försäkringskassan. De senaste åren har en ökning skett avseende arbetsprövning av personer som långtidsarbetslösa och sjukskrivna. Nya samverkansformer med Samhall har vuxit fram under år 2006, främst för att skapa möjlighet för funktionshindrade personer enligt LSS till arbetsträning och i förlängningen till arbete. Totalt har 192 personer tagit del av olika aktiviteter inom JUC under år JUC bedriver sex olika verksamheter varav 5 bedrivs i den aktuella lokalen. De sex verksamheterna är: 1. Café pausen en kommunal rehabiliteringsarbetsplats för 2 deltidsarbetande personer. Det är personer anställda inom kommunen som arbetsprövar. De har ofta ett arbetshandikapp och ingår i en rehab-arbetsprövning. De utför främst Café-sysslor. Verksamheten är förlagd till förvaltningshuset i Kalix. 2. Återvinningen en arbetsplats för långtidsarbetslösa, personer. De arbetar främst med hämtning, reparationer, försäljning mm. 3. Snickeriet en lagstadgad verksamhet för personer. Genom psykiatrireformen är kommunen skyldig att bereda meningsfull sysselsättning. Arbetsplatsen kan bli permanent för arbetstagaren. Personer som arbetsprövar är ofta i psykisk obalans. De kan sitta fast i alkoholmissbruk. Flera har så kallad dubbeldiagnos. 4. SAVO en lagstadgad dagligverksamhet enligt LSS. 40 personer beviljas denna dagverksamhet, varav 25 finns ute på öppna arbetsmarknaden. Personer som arbetsprövar på SAVO är funktionshindrade och arbetslösa. De utför bland annat legoarbeten från företag på orten. 5. Ljuspunkten en aktivitetsgaranti för 6-7 personer. Där ges service (ute och inne) till pensionärer som ej har beviljad hemtjänst till en kostnad av 60:- kr/tim/pers. 4

5 Tjänsten är mycket efterfrågad. Det blir också en balansgång avseende lämpligheten hos de långtidsarbetslösa som ska jobba hemma hos pensionärerna. 6. Skrivbyrån en verksamhet för långtidsarbetslösa/långtidsarbetslösa sjukskrivna som sysselsätter personer, samt även de som har en anställning och är på rehabutredning. De arbetar med data, textil, caféverksamhet och står i reception. Den största uppdragsgivaren är Arbetsförmedlingen, men det bedrivs även samarbete med Försäkringskassan. Det är möjligt att ha en kombination med arbetsprövning vid Skrivbyrån och samtidigt en praktik ute på öppna arbetsmarknaden. Verksamheten på JUC i Kalix bedrivs i hyrda lokaler. Lokalerna är från 1986 och var ursprungligen industrilokaler avsedda för fjädertillverkning (KURO Tråd). Lokalytan är totalt m 2 inklusive kontor (se figur 1). Figur 1: JUC:s lokaler 5

6 Energianvändning Analys/Energibalans Kalix kommun har fem års dokumenterad elenergianvändning med timvärden, kwh/h. Med dessa värden kan verksamhetens elanvändning under 2006 och elanvändningen i elpannan under perioden analyseras. Under åren försåg elabonnemanget endast elpannan med el, men i november 2005 skedde en sammanslagning med övriga elabonnemang i fastigheten (övriga förbrukningar). Medelvärdet på elanvändningen under åren var kwh/år och varierade mellan kwh/år. Elenergiuttaget under 2006 var kwh/år - en skillnad på kwh/år som vi räknar med är det verksamhetsrelaterade elenergiuttaget. Utifrån dessa timvärden får vi en uttagsprofil för 2006 års verksamhet. Detta fås genom att jämföra 2006 års avvikelser med uttaget under åren Ett exempel ges nedan (se figur 2) med 2006 och 2004 års värden. Figur 2: Diagram över energiuttagen år 2004 och 2006 Nästa steg är att studera två enskilda månader. Här har vi valt januari och juni månad under 2006 för jämförelser med uttagsprofilen med åren (se figur 3 och 4). 6

7 Figur 3 : Timanvändning av el under januarimånad Det visar sig att uttagstopparna kommer i grupper om fem, vilka representerar veckans arbetsdagar. Under vintermånaden uppvisar dessa toppar ett ökat effektuttag på kw och under sommarmånaden ett ökat effektuttag på kw i förhållande till övriga år. Om vi dessutom antar att det är ca 200 arbetsdagar på ett år samt att arbetsdagen omfattar 8 timmar, så ser vi att en medeleffekt på ca 66 kw under 200 dagar ger ett energiuttag på kwh/år. Därmed stämmer vårt antagande ganska bra eftersom effektuttaget är högre under vintermånaderna p g a motorvärmaranvändandet. Figur 4: Timanvändning av el under junimånad

8 Eluttaget fördelar sig på följande större uttagspunkter: Motorvärmare Belysning Snickerimaskiner Ventilation Stansmaskiner Kompressor Vedklyv Köket De största användarna av el är motorvärmare, belysning, snickerimaskiner och ventilation. Analys/Värme Byggnad Byggnaden värms av en elpanna på 200 kw kopplad till ett vattenburet system med radiatorer i kontorsdelarna och vattenburna aerotemprar i övriga lokaler. Med timvärdesstatistiken för eluttaget kan vi skapa varaktighetsdiagram för att fastställa maximal effekt mm (se figur 5). Genom att studera diagramet ser man att det maximala effektuttaget på elpannan är ca 125 kw. De två högre kurvorna är för 2005 och 2006 då även verksamhetens eluttag är kopplad till abonnemanget. Byggnadens värmeenergibehov är kwh/år. Detta ger ett nyckeltal för värmeenergibehovet på 164 kwh/m 2 i lokalen. Figur 5: Varaktighetsdiagram på värmebehov 8

9 Ventilation Ventilationsaggregaten i lokalerna är av typen FTX (Från och tilluft med värmeväxlare) och dessa fungerar tillfredsställande avseende värmeåtervinning och drifttider. Luftflödena är inte kontrollerade avseende verksamheten i lokalerna. Det enda vi har invändningar mot är spånutsugen i snickeriet (se nedan). Spånutsugningsfläkt, snickeri Snickeriet har en spånutsugningsfläkt som körs ca 28 tim/vecka under uppvärmningssäsong. Den varma frånluften från denna fläkt skickas rätt ut i uteluften utan någon återvinning av värmen. Portar Byggnaden har 3 st större portar. Energiflödet genom dessa är beroende av portarean, portarnas öppettider, samt rådande temperatur- och tryckskillnader. Energiflödet kan för dessa portar uppskattas till kwh per år ( se Energieffektiviseringsåtgärder/värme). Analys/Elanvändning Elkostnad Elabonnemanget för fastigheten är ett effektabonnemang (N4). Med Kalix kommuns nuvarande elavtal blir energikostnaden ca 92 öre/kwh exklusive moms (se bild nedan). Verksamhetens totala elanvändning är kwh, vilket ger en totalkostnad på kr/år exkl moms. Den abonnerade effekten bestäms av medelvärdet från de två högsta timmvärdena under novmar och kostar ca 430 kr per kw och år. Tryckluft Verksamhetens användning av tryckluft är sparsam och sker med en ny energieffektiv kompressor. 9

10 Belysning En översyn av belysningen i lokalen har utförts för att se om den kan anses anpassad till nuvarande verksamhet. Antal armaturer och effekten på dessa har kontrollerats. Kartläggningen visade följande: Lokaler för SAVO Nedre plan Armaturer tak 15 x 3 x 58 W totalt W Verksamhetsyta under entresolplan 18 x 8 m totalt 144 m 2 Belysningseffekt = 18,1 totalt 18,1 W per m Stora lokalen Armaturer tak 14 x 3 x 58 W totalt W Verksamhetsyta 16 x 18 m totalt 288 m 2 Belysningseffekt = 8,46 totalt 8,46 W per m Övre plan Armaturer tak 14 x 3 x 58 W totalt W Verksamhetsyta 8 x 18 m totalt 144 m 2 Belysningseffekt = 16,9 totalt 16,9 W per m Lokaler för Återvinningen Armaturer tak 28 x 3 x 58 W totalt W Nedsänkta armaturer 9 x 3 x 58 W totalt W I lokalen (summerat) totalt W Verksamhetsyta 18 x 24 m totalt 432 m 2 Belysningseffekt = 14,9 totalt 14,9 W per m Lokaler för snickeri Armaturer tak 30 x 3 x 58 W totalt W 10

11 Verksamhetsyta 18 x 24 m totalt 432 m 2 Belysningseffekt = 12,1 totalt 12,1 W per m Total belysningseffekt i hela fastigheten W Effektiviseringsåtgärder/El Belysning Belysningseffekten varierar i lokalerna och är inte anpassad efter nuvarande verksamhet i lokalerna. Störst potential för energibesparing finns i övre planet till SAVO lokalen, dels via en anpassning av belysningseffekten men även med närvarostyrning av belysningen i lokaler där verksamhet inte sker hela tiden. I Återvinningens lokaler kan effekten på belysningen anpassas med utgångspunkt från området kring de nersänkta armaturerna. I Snickeriet kan en viss reducering av belysningseffekterna ske. Förslaget innebär att belysningseffekterna sänks till 10 W/m 2 där inte verksamheten kräver högre intensitet. Besparingspotential : SAVO 2,436 x 6h x 200 dagar totalt kwh 8,1 W x 144 m 2 x 8h x 200 dagar totalt kwh Återvinning 4,9W x 432 m 2 x 8h x 200 dagar totalt kwh Snickeri 2,1W x 432 m 2 x 8h x 200 dagar totalt kwh Besparingspotential över året: totalt kwh Motorvärmare Det finns 40 st motorvärmarplatser, av vilka st används dagligen vintertid. Stolparna är försedda med 10 A säkringar. Om företaget och dess personal värmer bilar, 9 timmar per dag under ca 100 dagar per år åtgår det kwh/år. Men om drifttiden minskas till 2 timmar per dag minskas energibehovet med ca kwh/år. 11

12 Om de dessutom inte används när det råder effekttoppar i elanvändningen kan effektavgiften minskas med (20bilar*1,2kW*72kr/kW*4mån) kr/vinter. Styrning av motorvärmarna bör installeras som ett steg i att göra personalen mer uppmärksam på energianvändningen i verksamheten. Den åtgärden beräknas kosta kr, med en återbetalningstid på 2 år. Effektiviseringsåtgärder/Värme Portar Fastigheten är försedd med 3 st portar av vilken en används mera frekvent. De beräknade öppettiderna är i snitt 0,5h per dygn. Fjärrstyrning av portarna kan korta ner tiden de står öppna, vilket förhindrar att lokalen kyls ut samt förbättrar arbetsmiljön för både truckförare (genom mindre spring in och ur trucken) och övrig personal. Energiförlusten när porten är öppen 0.5h/dag vintertid under 100dagar beräknas nedan. Antagande: årsmedeltemperatur ute = 0 0 C, inne = 20 0 C Porten Portens längd (m) 4 Potens bredd (m) 3 hastighet m/s 2 Antal verkliga arbetdagar 100 Öppettid (h/dygn) 0,5 Area (m 2 ) 12 inströmmade luftflöde Nm3/dygn Resultat: Energiförluster genom porten (kwh/år) Investeringskostnaden för fjärrstyrning av en port är kr, totalt för alla 3 portar kr. Om man med fjärrstyrning kan halvera öppettiderna för portarna är återbetalningstiden för investeringen 3 år, eventuellt kan man i första skedet bygga om den port som öppnas mest frekvent. 12

13 Spånutsug snickeri Uppmätt frånluftflöde= 0,5 m 3 /s Densitet (luft)=1,293 kg/m 3 Specifik värmekapacitet (luft)=1,00 kj/kg gr C Temp på frånluften=18 C Drifttid fläkt= 30 veckor (150 dgr) á 28 tim/vecka=840 tim/år (under uppvärmningssäsong) Energiinnehåll i frånluften som skickas ut = 1,00 x 0,5x 1,293 x 18 x 840 = kwh/år Om man kan ta till vara på ca 10 C av frånluften (55% verkningsgrad) i någon form av återvinning så kan man få tillbaka ca : 0,55 x 9 775= kwh/år En lösning på denna återvinning kan vara att leda tillbaka frånluften från cyklonen till ventilationsaggregatet i snickeriet via en spirokanal. Kostnaden för en sådan ombyggnad är inte så lätt att beräkna men den skulle nog hamna på mellan ca kr. Återbetalningstid= ca 10 år Förslag till konvertering av värme Dagens läge I dagsläget så värms lokalen av en elpanna som använder sig av ca kwh/år och har ett max effektutag på ca 125 kw. Elpannan byttes ut hösten 2006 p g a haveri och ersattes av en ny då Vattenfall fjärrvärme satte ett pris på anslutningen till fjärrvärme på kr, vilket ansågs alldeles för högt. Dessutom anses tiden för att projektera något annat alternativ vara allt för kort. Fjärrvärme Efter påstötningar på Vattenfall fjärrvärme om den orimliga kostnaden för anslutningen har Vattenfall gjort undersökningar i området bland övriga intresenter. Den undersökningen visade att ett stort antal fastighetsägare ville ansluta sina fastigheter till nätet. Efter det har Vattenfall återkommit med ett nytt pris på anslutningen som kommer att hamna på ca kr och ett energipris på 48 öre/kwh. Årlig besparing med kapitalkostnaden medräknad vid en investering på: kr = ca kr/år kr = ca kr/år Pelletspanna Beräkningar på pelletskonvertering ger följande: Varaktighetsdiagramet visar att maxeffektutaget är 125 kw. Normal dimensionering av en biobränslepanna är 50-70% av maxeffekten, vilket i detta fallet innebär kw. 13

14 Den effektstorleken kommer att kunna tillgodose 80-95% av energibehovet och resterande del får elpannan klara av. Vi väljer en panna på 75 kw vilket kommer att klara ca 90 % av värmeenergibehovet. (Ungefärlig investeringskostnad för detta) Kommunens nuvarande avtal på pellets är kr/ton. Det ger ett energipris på 25,2 öre/kwh vid en verkningsgrad på 85%. Med drift och skötsel inräknat blir priset ca 32 öre/kwh. Årlig besparing med kapitalkostnaden medräknad vid en investering på: kr = ca kr/år kr = ca kr/år kr = ca 0 kr/år Ovanstående kostnader är prisuppgifter från liknande installationer som kommunen har genomfört och den sista är en beräkning av vad max investeringen kan vara utan att kapitalkostnaden och den nya energikostnaden blir utan att överstiga den gamla energikostnaden. Extra besparing vid konvertering till fjärrvärme eller pelletspanna. Vid ovanstående konverteringar kan ännu en vinst göras genom att byta elabonnemang. Genom Vattenfalls tjänst TARIFFBYTE fås följande svar Med underlag från de uppgifter du lämnat om din anläggning, kan man konstatera att du inte har den mest förmånliga tariffen. Vi rekommenderar ett tariffbyte! Du kan spara kr/år genom att byta från N4 till Enkeltariff E4. Värt att notera: Vid pelletskonvertering blir inte besparingen lika stor om elpannan används. Här kan investeringen ökas med ca kr och en oljepanna monteras in för spetslast av driften. Värmepump Beräkningar på värmepumpskonvertering ger följande: Varaktighetsdiagramet visar att maxeffektutaget är 125 kw. Normal dimensionering av en värmepump är 50-70% av maxeffekten, vilket i detta fallet innebär kw. Den effektstorleken kommer att kuna tillgodose 80-95% av värmeenergibehovet och resterande del får elpannan klara av. Vi väljer en värmepump på 75 kw vilket kommer att klara ca 90 % av värmeenergibehovet. Kommunens nuvarande avtal på el ger ett totalt elpris på 96,2 öre/kwh. Det ger ett producerat energipris på 32 öre/kwh med en värmepumpen som har en värmefaktor på 3. Årlig besparing med kapitalkostnaden medräknad vid en investering på: kr = ca kr/år kr = ca kr/år kr = ca 0 kr/år 14

15 Ovanstående kostnader är prisuppgifter från liknande installationer som kommunen har genomfört och den sista är en beräkning av vad max investeringen kan vara utan att kapitalkostnaden och den nya energikostnaden blir utan att överstiga den gamla energikostnaden. Sammanfattning av åtgärder Nedan presenteras de åtgärder som har återbetalningstider på mindre än 3 år. En åtgärd som har lång återbetalningstid är värmeåtervinning från sågspånuttaget. Åtgärden ger besparing på kwh men återbetalningstiden för denna åtgärd beräknas till 10 år. Åtgärd Besparing kwh/år Översyn av belysningen Timerstyrning av motorvärmare Automatisk stängning av portar Totalt Ändrad miljöbelastning 1 (vid besparing av kwh el per år) Användningssätt Alternativ STOFT VOC SO 2 NO x CO 2 ton/år Elproduktion.El på marginalen 6 0,75 53,3 44,4 26,7 Ändring av utsläppen -6-0,75-53,3-44,4-26,7 Ändrad miljöbelastning 2 (vid besparing av kwh el per år) Ventilation/spånutsug Användningssätt Alternativ STOFT VOC SO 2 NO x CO 2 ton/år Elproduktion.El på marginalen 0,4 0,1 8 6,7 4 Ändring av utsläppen -0,4-0,1-8 -6,7-4 15

16 Ändrad miljöbelastning 3 (vid användning av kwh el per år) Vid en övergång till fjärrvärme så görs följande minskningar/ökningar av miljöbelastande utsläpp Upp- Alternativ värmningssätt STOFT VOC SO 2 NO x CO 2 ton/år Elproduktion.El på marginalen 42,6 5,3 383,0 319,2 191,5 Fjärrvärme 90 % flis / 10% olja 10,6 31,9 53,2 85,1 10,6* Ändring av utsläppen -31,9 26,6-329,8-234,1-180,9 Vid en övergång till pellets så görs följande minskningar/ökningar av miljöbelastande utsläpp Upp- Alternativ värmningssätt STOFT VOC SO 2 NO x CO 2 ton/år Elproduktion.El på marginalen 42,6 5,3 383,0 319,2 191,5 Pellets panna 100% pellets 21,3 63,8 42,6 63,8 0,0* Ändring av utsläppen -21,3 58,5-340,5-255,4-191,5 Ändrad miljöbelastning 4 (vid besparing av kwh el per år) Vid en övergång till värmepump så görs följande minskningar/ökningar av miljöbelastande utsläpp Användningssätt Alternativ STOFT VOC SO 2 NO x CO 2 ton/år Elproduktion.El på marginalen 25,5 3, ,5 115 Ändring av utsläppen -25,5-3, ,5-115 *Koldioxid utsläppen från biobränsle eldning ingår i det naturliga kretsloppet Utsläppsmängderna är tagna ur boken Miljöanpassad effektiv uppvärmning. 20 men hur, B 1996: 4 från NUTEKs förlag. 16