Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+?

Transkript

1 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Agneta Persson Affärsutvecklare

2 WSP vill vara med och bidra till att framtidens städer blir: Hållbara Socialt, ekonomiskt och för miljön Flexibelt och anpassningsbart för tillväxt och förändring Tillgängligt Attraktiva Med hög livskvalitet säkra, friska, socialt inkluderande, utan fattigdom Ge möjligheter för människan, livaktiga nätverk, rikt kulturliv, god fritid och goda jobbmöjligheter God stadsmiljö Konkurrenskraftiga Ekonomiskt välmående Där människor vill leva, arbeta och besöka Gott företagsklimat Attraherar talanger

3 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Strategi Systemgränsernas betydelse Förutsättningar för ett hållbart energisystem i H+ Energibehovet i H+ Tillförsel av förnybar energi i H+ LCC-kalkyler Energibalans Slutsatser H+ Jämförelse mellan energisystem för tre nya stadsdelar

4 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Strategi LCC-kalkyler Energibalans Förutsättningar för ett hållbart energisystem i H+ Tillförsel av förnybar energi i H+ Slutsatser H+ Systemgränsernas betydelse Energibehovet i H+ Jämförelse mellan energisystemen i tre nya stadsdelar

5 Hållbar energistrategi en nödvändig del i Hållbara städer Minimera energiförlusterna i alla led Förnybar energi Minska behovet av energi Slut kretsloppen

7 Förutsättningar för energisystemet i H+ området H+ ska bli en unik stadsdel samt förebild för hållbar stadsutveckling Ett energiöverskott ska genereras i H+ området från förnybara energikällor Ett systemsynsätt för H+ projektet ska etableras som kan tillämpas på hela stadens utveckling Det ska ske på ett kostnadsneutralt sätt och med utnyttjande av Best Practice

8 Indata H+ H delområden Både bostäder och lokaler Befolkningsmängd ca Ca arbetsplatser

10 Systemgränser Scenario 1 Geografisk gräns Inga resurser utan för den geografiska gränsen Scenario 2 Med fjärrvärmesystemet Resurser inom området Tillgång till fjärrvärmenätet Scenario 3 Med extern produktion Resurser inom området Tillgång till fjärrvärmenätet Extern tillförsel utifrån som initieras av H+ projektet Systemgränserna ligger till grund för mycket förnybar energi som kan tillföras

11 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Strategi LCC-kalkyler Energibalans Förutsättningar för ett hållbart 0 energisystem i H+ Tillförsel av förnybar energi i H+ Slutsatser H+ 0 Systemgränsernas betydelse Energibehovet i H+ Jämförelse mellan energisystemen i tre nya stadsdelar

12 Bebyggelsens energianvändning Fyra energikrav analyserade för nya byggnader 1. Boverkets byggregler, BBR Miljöbyggprogram Syd klass B 3. Miljöbyggprogram Syd klass A 4. Mer ambitiösa krav med antagande om 70 procent Miljöbyggprogram Syd klass A och 30 procent nollenergibyggnader Energibehovet i den befintliga bebyggelsen kan minska vid renovering Behovet är uppdelad på bostäder och lokaler samt användningsområde: Uppvärmning Tappvarmvatten Fastighetsel Kyla Verksamhetsel

13 Bebyggelsens energianvändning Elanvändning utgör de största posterna vid primärenergiberäkningarna Renovering av befintlig bebyggelse antas

14 Förslag på energikrav i byggnader Sätt två alternativa energikrav för nybyggnad i H+-området varav minst ett ska uppfyllas: Energikrav enligt Miljöbyggprogram Syd klass A miniminivå för köpt energi Kompletteras med krav på högsta tillåtna primärenergianvändning I båda fallen föreslås en skärpning av kraven från och med år 2017 Primärenergianvändning idag [kwh/m 2 ] Primärenergianvändning fr.o.m [kwh/m 2 ] Bostäder Lokaler Renovering/ombyggnad av befintliga byggnader ska eftersträva en halvering av dagens energianvändning

15 Transportenergibehov Energibehovet delas upp i person- och godstransporter Olika allokeringsmetoder har undersökts Modell från Clinton Climate Initiative 40 % av transporter som börjar eller slutar inom området räknas Används bl.a. av Stockholms stad i Norra Djurgårdsstaden Primärenergianvändning [GWh/år] Totalt beräknad H+ mål totalt 40 % allokering av H+ mål Persontransporter 179,1 161,2 64,5 Godstransporter 172,7 155,5 62,2 Totalt 351,8 316,7 126,7

16 Energibehov i infrastrukturen Gemensam infrastruktur i stadsdelen Gatubelysning Avfallstransporter och sopsug Vattenförsörjning Totalt primärenergibehov ca 3 GWh/år Kan effektiviseras för att minska behovet Sustainable City Lights, koncept från Philips

17 Sammanställning av det beräknade energibehovet i H GWh/år Slutlig energ Primärenergi Bebyggelse Transporter Infrastruktur Störst behov i transportsektorn följt av bebyggelsen Energikrav enligt Miljöbyggprogram Syd klass A antas Effektivisering av transporter bör undersökas

18 Beteendepåverkan för energieffektivitet Det ska vara enkelt att göra rätt Klimatsmarta lösningar bör vara inbyggda i byggnader, transportmedel och infrastruktur Det krävs en tydlig koppling mellan energianvändning och energikostnader Medvetenhet, engagemang och delaktighet måste uppnås.. genom Story telling och backcasting genom Fokusgrupper...med hjälp av digitala verktyg och ny teknik (exempelvis augmented reality)

20 Scenario 1 Energitillförsel inom H+ området 30,0 25,0 20,0 Energi Primärenergi 15,0 GWh/år 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0 Solceller Vindkraftverk Värmepumpar Avfallsförbränning Solfångare Avfallsförbränning Värmepumpar Solfångare Matavfall & avloppsslam EL VÄRME KYLA BIOGAS Störst potential från solceller, sett ur ett primärenergiperspektiv

21 Scenario 2 Allokering av fjärrvärme Tre allokeringsmetoder har analyserats Metod 1 Andel av befolkningen Metod 2 Andel av fjärrvärmekunder Metod 3 Allokering utifrån behov 70 Primärenergi [GWh/år] BRB (utan) BRB (med) MBP Syd B (utan) MBP Syd B (med) MBP Syd A (utan) MBP Syd A (med) Mer ambitiöst (utan) Mer ambitiöst (med) Metod 1 Metod 2 Metod 3 Rekommendation att använda metod 3 med MBP Syd klass A Ger en tillförsel på ca 22 GWh/år i primärenergi från fjärrvärmesystemet

22 Scenario 3 Extern elproduktion Storskalig vindkraft 3 MW verk ger omkring 6 GWh(el)/år Frikyla från havet Kan användas för att täcka kylbehovet i H+ på 6,8 GWh/år Intressanta tekniker för framtiden Marin strömkraft Svävande vindkraft Riktlinjer kring utnyttjande av externa resurser är framtagna: Extern elproduktion ska komma från nya anläggningar Ägare ska kunna visa en koppling till H+ området Bör placeras så nära H+ området som möjligt Resurser och områden där andra aktörer redan har planer för bör inte utnyttjas Den externa produktionen bör inte prioriteras framför produktion inom området

23 Sammanställning av energitillförseln i H+ området Primärenergi [GWh/år] Extern elproduktion Frikyla Fjärrvärmeallokering Matavfall & avloppsslam Avfallsförbränning Småskalig vindkraft Solceller 10 0 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 Energitillförseln är beroende av hur systemgränsen definieras Scenario 3 krävs för att nå målet om plusenergiområde kostnadseffektivt Den storskaliga vindkraften kan användas för att täcka upp resterande behov efter att effektiviseringar och tillförsel inom området gjorts

25 LCC-beräkningar LCC = Investeringskostnad + nuvärde (D&U-kostnad) + nuvärde (restvärde) Energikostnader ofta stor del av D&U Om teknisk livslängd = avskrivningstid så blir restvärdet = 0 Längst teknisk livslängd för investeringar i bebyggelse, 50 år Kortare livslängd ger behov av återinvesteringar Svårt att bedöma framtida investeringar som beror av teknikutveckling Kalkylräntan sätts till 7,5% Kostnad Vid jämförelse mellan olika tekniker räknas livscykelkostnaden per besparad/tillförd primärenergi ut Tid LCC Investering Drift & Underhållskostnader

26 LCC-analysen ger möjlighet att prioritera åtgärder Åtgärder med lägst kostnad kan utföras först Ger förutsättningar för kostnadseffektiv utveckling av H+ energisystem Variationer och osäkerhet innebär större ovaler i diagrammet

27 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Strategi LCC-kalkyler Energibalans Förutsättningar för ett hållbart 0 energisystem i H+ Tillförsel av förnybar energi 0 i H+ Slutsatser H+ Systemgränsernas betydelse Energibehovet i H+ Jämförelse mellan energisystemen i tre nya stadsdelar

28 Energibalans - tillförsel och användning i H+ området 250,0 Primärenergi [GWh/år] 200,0 150,0 100,0 50,0 Godstransporter Persontransporter Infrastruktur Bebyggelse Extern elproduktion Frikyla Fjärrvärmeallokering Matavfall & avloppsslam Avfallsförbränning Vindkraftverk Solceller 0,0 Tillförsel scenario 1 Tillförsel scenario 2 Tillförsel scenario 3 Användning Scenario 3 med stora mängder extern elproduktion krävs för att balans ska uppnås vid satta energikrav Effektiviseringar av transportenergibehovet bör utredas

29 H+ framtida energisystem

31 Slutsatser energisystemet i H+ H+ har möjlighet att bli en unik stadsdel och en förebild för hållbar stadsutveckling Huruvida H+ kan ge förnybart energiöverskott beror på valet av systemgräns Lågt behov av energi måste priorieras Principerna för Kyoto-pyramiden bör följas Transportenergin utgör den största delen av energibehovet, effektiviseringsmöjligheter bör studeras närmare Stora satsningar krävs på energitillförseltekniker, både inom och utanför H+ området Energiteknik utvecklas snabbt och energisystem bör byggas flexibla H+ projektet systemsynsätt kan tillämpas på hela stadens utveckling Resurseffektivitet, livscykelkostnad och primärenergiperspektiv bör beaktas vid prioritering av åtgärder Kostnadsneutralitet i kombination med utnyttjande av Best Practice innebär målkonflikter Lättare att uppnå för energineutralt än energipositivt

32 Vad är Best Practice år 2035? Absolicon solar concentrator hybridsystem Hexicons plattformskoncept Minesto underwater turbine Stirling solar engine Svävande vindkraftverk från Altaeros Energies

34 Jämförelse mellan energisystemen i tre nya stadsdelar Område Brunnshög H+ Norra Djurgårdsstaden Stad/Kommun Lund Helsingborg Stockholm Invånare Arbetsplatser Energistrategi 150 % energi Energipositivt 1,5 ton CO 2 /person Gemensamma utgångspunkter: 1) Lågt behov av energi 2) Förnybar energi

35 Plusenergi eller energineutral? Vilka är förutsättningarna för hållbar energianvändning i ett stadsförnyelseprojekt som H+? Tack för er uppmärksamhet! Agneta Persson agneta.persson@wspgroup.se,

36 Energipris och PEF Antagen elprisutveckling År Marknadspris 366,0 408,5 411,8 423,2 433,2 441,9 450,7 459,7 665,8 [SEK/MWh] Antagen fjärrvärmeprisutveckling Period /5-30/ /10-30/ Uppskattade primärenergifaktorer Energislag PEF 2012 PEF 2035 Nordisk elmix 1,74 1,90 Öresundskrafts fjärrvärme 0,33 0,30 Öresundskrafts fjärrkyla 0,39 0,40 Fordonsbränsle 1,09 1,11

37 Fördjupad analys av energianvändningen Smarta nät för el, fjärrvärme och fjärrkyla Bättre styrning och kontroll Självläkande nät Smarta produkter för minskad energianvändning Värmedrivna vitvaror Mer effektivt primärenergiutnyttjande Ökat värmebehov ger mer elproduktion Transporter Hur kan transportenergibehovet minska? Beteende, Infrastruktur, Bränslen Elbilar som energilagring

38 Vidare studier av energitillförseln Best Practice idag är inte samma som år 2035 Effektivare solceller gör solenergin attraktiv Låg produktionskostnad och hög verkningsgrad Hybridmodeller för el- och värmeproduktion Ny WSP-programvara ger solenergipotentialen på nya och befintliga byggnader Nya små- och storskaliga lösningar med sol-, vind- och vågenergi att beakta inför framtiden Avfall blir till resurs Bättre sortering ger mer effektivt energinyttjande