Energianalys Lokstallet Vansbro Energikartläggningen är utförd av Peter Karlsson och Eva Karlsson, Industriell Laststyrning. Syfte är att utvärdera samt finna åtgärder att effektivisera och minska nuvarande energianvändning på Lokstallet. Analys av energikartläggningen är utförd i samarbete med projektledare Anette Valfridsson, energi och klimatrådgivare Bo Svensson, samt ägarna Mari och Gunde Svan.
Energianalys inom projektet SMEEFFEN Energianalysen är utförd, med början i november 2008, av Peter Karlsson och Eva Karlsson Industriell Laststyrning i samarbete med projektledare Anette Valfridsson samt energi & klimatrådgivare Bo Svensson. Även ägarna Mari och Gunde Svan har varit delaktig och bidragit med viktig information. Projektet finansieras av Energimyndigheten, Region Gävleborg och Länsstyrelsen Dalarna Sammanfattning Rapporten visar i första hand fördelningen av den tillförda energin vid lokstallet i Vansbro. Den totala elenergitillförseln år 2008 uppgick till 300 MWh, fördelat på 65 MWh el och 235 MWh fjärrvärme. Ett nyckeltal för lokstallets värmeenergianvändning är 117,5 kwh/m 2 och år, vilket visar på ett bra klimatskal. De största potentialerna för energieffektivisering är: Genom att reducera tiden för ventilation i kontorslandskapet med 4760 h per år, vilket är möjligt om det stämmer att aggregaten går hela tiden, minskas energianvändningen för fläktarna med ca 2 MWh el /år. Byte till effektivare belysning minskar energianvändningen ca 5 MWh/år. Kontrollera varför elförbrukningen inte har minskat trots att en del av verksamheten flyttat ut. 2
Innehåll Energianalys inom projektet SMEEFFEN... 2 Sammanfattning... 2 Inledning... 4 Syfte... 4 Metod... 4 Avgränsningar... 4 Genomförande... 5 Strömtång med loggningsfunktion... 5 Allmänt om företaget... 6 Energitillförsel... 6 Byggnaden... 7 Fjärrvärmeförbrukning... 7 Elanvändning... 8 Tomgångsdrifter... 10 Energibalans... 11 Ventilation... 12 Belysning... 13 3
Inledning Från och med den första juli 2004 är det fritt för industriella kunder att köpa och sälja el mellan länderna i Europa. Sverige har haft ett lågt elpris under många år, vilket har bidragit till att el används även till icke elspecifika processer där andra billigare och mer uthålliga energikällor är möjliga. Den största skillnaden mellan industrier i Sverige och på kontinenten är att värmningsprocesser sker med el och på kontinenten direkt med bränslen. Ett mer enhetligt elpris i hela Europa leder till ett ökat pris i Sverige. Resultatet blir att svenska företag får svårt att konkurrera mot utländska företag vars elförbrukning är betydligt lägre. För att bibehålla en bra konkurrenssituation måste svenska företag sänka sin elförbrukning. En annan anledning till att effektivisera och därigenom minska elanvändningen är de hotande miljöproblemen framförallt utsläpp av koldioxid. Ur ett europeiskt perspektiv är kolkondens den kraftproduktion som ökar eller minskar när efterfrågan på el förändras. Verkningsgraden i ett sådant kolkondenskraftverk är endast 30-40 % och varje kwh el genererar i ett sådant kraftverk ett utsläpp på 1 kg CO 2. Detta medför att minskad elanvändning ger minskade globala utsläpp av växthusgasen CO 2. Sveriges elproduktion kommer främst från vattenkraft och kärnkraft, vilka inte orsakar några utsläpp av koldioxid. Miljön skulle därför gynnas om Sverige minskar sin elanvändning och istället exporterar el till kontinenten och därigenom minskar utnyttjandet av kolkondenskraftverk. Syfte Syftet med detta arbete är att kartlägga fastighetens energianvändning. Målsättningen är att främja förutsättningar att optimera energianvändningen och därigenom minska energikostnaderna. Metod Besök har företagits vid lokstallet. Vid besöken har okulära undersökningar och insamling av statistik kompletterats med mätningar på anläggningen. Avgränsningar Energikartläggningen omfattar energianvändningen vid de olika enheterna. För att dela upp energianvändningen på de olika enheterna har antingen märkskyltar eller, som i de flesta fall, medeleffektvärdet under mätperioden använts. Information angående drifttider har delvis hämtats från teknisk personal. Dessa uppgifter används okontrollerade i rapporten. Energibalansen i rapporten ger en approximativ fördelning av energianvändningen över året. Risker finns att någon enhet, under mätperioden, har utnyttjat mer eller mindre effekt än vad som är normalt under året. 4
Genomförande Insamling av data I ett första steg har den totala energianvändningen på lokstallet studerats. En genomgång av energistatistik visade hur mycket elenergi och olika bränslen som används. Därefter genomfördes mätningar med strömtång samt datainsamling i syfte att få grepp om hur effekterna är fördelade på de olika enheterna. Drifttiderna fås dels genom mätningarna dels genom samtal med ägarna. Energianvändningen för de olika processerna, räknas ut och presenteras i diagram 5. Strömtång med loggningsfunktion Strömtänger med loggningsfunktion mäter och loggar strömmen över tiden se figur nedan. Med hjälp av förenklade modeller av kurvor har numerisk integration tillämpats och därmed har effekten och energin bestämts. Mätningen har pågått ca en vecka så att mätvärden över både vardagar och helgen kommit med. Analys Därefter gjordes en analys, av timvärden mätningar samt information från Marie och Gunde Swan, för att för att hitta åtgärdsförslag vad gäller reducering av energiförbrukningen samt besparingspotentialer för varje åtgärdsförslag. 5
Allmänt om företaget Tabell 1: Kontakter Fastighet Vansbro 1:48 Adress: Lokstallet Maskinvägen 1 78050 Vansbro Telefon: Fax: +46(0) E-post: Kontaktperson på företaget: Marie o Gunde Swan Datum för analys: 2008-10-21 Energianalytiker: Peter Karlsson, 0708-28 11 51 Energitillförsel Energiformerna på företaget är el och fjärrvärme. Den totala energitillförseln år 2008 var 300 MWh fördelat enligt tabellen nedan. Tabell 2 Fördelning av energitillförsel år 2008 Elenergi 64,7 MWh Fjärrvärme 235 MWh 6
Byggnaden Lokstallet är en vacker Q-märkt tegelbyggnad från 1929, den totala ytan uppgår till ca 2600 m 2 varav 2000 m 2 är uppvärmd. Förutom lokaler och kontor finns ett Företagscenter med 14 olika företag inhyrda. Fjärrvärmeförbrukning Uppvärmning sker med fjärrvärme via ett vattenburet system. År 2008 åtgick 235 MWh fjärrvärme vilket ger nyckeltalet 117,5 kwh/m 2 år för att värma byggnaden. Detta visar att lokalerna håller en bra standard. Tabell 3. Årlig värmeanvändning År Fjärrvärmeanvändning 2006 180 MWh 2007 192 MWh 2008 235 MWh 7
Elanvändning Timvärdena visar uttagen effekt i kwh/h. Säkring 50 A. Maximal uttagen effekt år 2008 var 19,5 kw. Förutsatt att lasten är symetrisk i de tre faserna skulle det räcka med en huvudsäkring på 35 kw, detta tillåter en uttagen maxeffekt på 24 kw. Trots att en del av verksamheten flyttade ut i har elförbrukningen ej minskat. Basdriften i diagrammet nedan står för mer än 50 % av energianvändningen. Skillnaden i basdriften sommar och vinter ger en indikation på att det eventuellt finns elvärme som används någonstans i byggnaden. Alternativt kan det vara belysning som inte släcks vid arbetstidens slut. Under september till december ligger tomgångsdriften ca 1 kw högre än under sommarperioden. Diagram 1 Timvärden Enhet Benämning Med Min Max Energi kwh <kwh/h> Effekt 7,37 0,08 19,52 64 682 8
Diagram 2 visar hur energianvändningen är uppdelad månad för månad. Diagram 2. Månatlig elanvändning i Lokstallet Diagram 3 visar timvärden i december. Effektuttaget ökar ca 10 kw under verksamhetstid. De lägsta effektuttagen på runt 5 kw ligger mitt på dagen runt klockan 10 och 13, det varierar lite men håller sig mellan dessa klockslag. För övrigt ligger basdriften runt 6 kw. I basdriften ligger ventilationen i stora salen 0,41 kw, varmvattenberedare ca 1 kw (förutsätter varmvattencirkulation), stand by funktioner (kaffemaskiner, datorer, skrivare, och kyl) 1,5 kw, cirkulationspumpar 0,5 kw, detta blir tillsammans 3,4 kw. Vad är de andra 2,5 kw som ligger på hela tiden? Diagram 3. Timvärden i december 9
Åtgärdsförslag 1: Sänk säkringsabonnemang Det är fullt möjligt att sänka säkringsabonnemanget från 50 A till 35A med nuvarande uttagen maxeffekt. Besparingspotential: 2800 kr/år. Åtgärdsförslag 2: Kontrollera basdriften Gör ett besök i lokalerna sent en kväll och se om det är en massa onödiga laster igång. Besparingspotential: Svårbedömd. Tomgångsdrifter Tomgångsdrift är den drift som är aktiv när man inte producerar något. Skillnaden mellan tomgångseffekter kall och varm årstid ligger mellan 1 kwh/h till 4 kwh/h. Skillnaden beror av motorvärmare och belysning. Skillnaden borde vara mindre, det kan vara belysning som inte är släckt, datorer som står på eller någon elvärme som står och går, se basdrifterna ovan. De absolut lägsta effektuttaget år 2008 är 2,5 kwh/h en söndagsmorgon klockan 09.00 i mars månad. Diagram 4. Tomgångseffekter varm och kall årstid. Åtgärdsförslag: Se Åtgärdsförslag 2 ovan. 10
Energibalans Energianvändningen består till största delen av belysning. Vi har förutsatt att all belysning är tänd under arbetstid. Under posten administration finns datorer, skrivare, kaffemaskiner, micro samt kyl. Under posten övrigt finns motorvärmare, produktionsprocesser hos de inhyrda företagen samt eventuell annan mindre energikrävande utrustning. Energianvändningen för varmvatten förutsätter att det finns en pump som cirkulerar runt varmvatten. I annat fall blir siffran lägre. Diagram 5 Energibalans. 11
Ventilation Ventilationen i kontorslanskapet består av till och frånluft med plattvärmeväxlare för värmeåtervinning. Kontorslandskapet har ingen tidstyrning. Ventilationen i företagshotellet är igång under arbetstid enligt uppgift och har ingen värmeåtervinning. Elenergianvändning för ventilation är 4,6 MWh/år fördelat enligt tabell. Tabell 4. Ventilation Ventilation Effekt [kw] Elenergi Drifttid h/år Återvinning [MWh] Kontorslandskap 0,41 3,6 8760 Plattvärmeväxlare Övriga kontor 0,3 1 3285 Nej Åtgärd 1: Behovsanpassa/tidstyr ventilationen i kontorslandskapet Behovsanpassning av ventilation är mycket energieffektivt. Det största behovet för ventilationen är sommartid när temperaturen är hög. Vintertid kan man använda frekvensomformare för att reglera ventilationen efter utomhustemperaturen och minska friskluftintaget med bibehållet flöde (mera återluft). Detta gäller generellt alla ventilerade lokaler. Ett billigare alternativ är att tidstyra så att ventilation inte är igång under perioder när de inte behövs. Mål: Minskade drifttider lägre elförbrukning. Besparingspotential: Reduceras tiden för ventilation i kontorslandskapet med 4760 h per år, vilket är möjligt om det stämmer att aggregaten går hela tiden, blir besparingen blir omkring 2 MWh el /år. Detta förutsätter att filterbyte sker kontinuerligt, stora tryckfall i ventilationsaggregat minskar dess effektivitet. Minskad fjärrvärmeanvändning är svår att beräkna då vi inte har värden på luftflöden. 12
Belysning En stor del av belysningen består av 60 W glödlampor samt gamla lysrörsarmaturer. Effekterna på lysrören är 36 respektive 58 W per rör, som inklusive drossel blir 45 respektive 70 W per rör. Dessutom finns ett antal ineffektiva kvicksilverlampor. Inomhuslampor är ofta överdimensionerade till antal och effekt vilket även gäller vissa lokaler i lokstallet se belysningstabellen nedan. Med energieffektiv belysning behöver installerad effekt inte vara högre än 7 W/m 2 i någon av lokalerna här. Den totala installerade effekten är beräknat till ungefär 13 kw, med en drifttid på ca 2000 timmar/år blir el-energianvändningen ca 25 MWh/år. (Förutsätter att all belysning, förutom verkstad, stora salen, garage och förråd, är tänd under arbetstid). Tabell 5. Belysningsmall. Åtgärd: Byt ut delar av belysningen Byt ut gamla T8 lysrörsarmaturer till T5 med HF teknik. Det lär finnas en nyhet som kommit ut på marknaden där man lätt kan byta ut kvicksilverlampor till högtrycksnatrium. Enligt belysningsföretaget Aura finns ett paket bestående av Aura SODINETTE Long Life-högtrycksnatriumlampa och tändare vilket kan ersätta kvicksilverlampor. Kombinationen används som ett komplement till den existerande drosseln. Detta paket gör det möjligt att minska miljöpåverkan och spara upp till 44 % energi. Byt glödlampor till lågenergilampor. Installerad effekt skulle då sänkas från nuvarande 13kW till 8 kw och energianvändningen minska från 25 MWh/år till 20 MWh/år Ny energieffektiv belysning kräver färre armaturer per ytenhet. Besparingspotential: Ca 5 MWh/år samt att belysningen blir bättre. Högfrekventa driftdon ger mindre flimmer Alternativ åtgärd Ett alternativ kan vara att byta T8 lysrören till MASTER TL-D Eco lysrör som passar direkt i befintliga installationer 36W och 58W lysrör i T8-utförande byts mot 32W och 51W. De fungerar tillsammans med alla typer av driftdon. Man får mer än 10 % energibesparing genom att bara byta lysrör mot lysrör. Övrig belysning byts ut enligt ovan. Besparingspotential: Ca 1 MWh/år. 13