Du kan sette deg i godstolen eller legge deg godt for natten i trygg forvissning om
at kilowattene ruller inn uten at du løfter en finger…” (www.energi-teknikk.no).
ENERGINOTAT
FOR SØR-TRØNDELAG
Innhold 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Forord Begrepsavklaring Overføringsnett og nettkapasitet Vindkraft Olje og gass Bioenergi Vannkraft ENØK Andre alternative energikilder 9.1 Solenergi 9.2 Bølgeenergi 9.3 Varmepumpe 9.4 Tidevannsenergi 9.5 Saltvannsenergi 9.6 Spaltbart materiale/Kjernekraft – Thorium 10. Transport og energi
2
2 3 4 8 13 18 23 27 30 30 31 32 32 33 33 34
1. FORORD Den anstrengte kraftsituasjonen i Midt-Norge har skapt diskusjoner og debatter rundt energiforsyning, overføringskapistitet og ikke minst et forsterket fokus på fornybare energikilder, miljø og klima. Mye av problemet rundt energisituasjonen i Midt-Norge er nært knyttet til industriutbygging og påfølgende kraftunderskud som følge av forbruket (Ormen Lange, Hustad marmor, Hydro Sunndal), for liten lokal kraftproduksjon, et importbehov som tilsvarer 40 % av forbruket og et overføringsnett som ikke har tilstrekkelig kapasitet til å overføre med akseptabel leveringssikkerhet. Dette energinotatet tar for seg noen utvalgte energiformer og hvilket potensiale som ligger i de. I tillegg er også tatt med overføringsnett og transport av strøm/varme. Overføringsnett og kraftproduksjon henger tett sammen. Det hjelper lite å produsere kraft hvis man ikke kan transportere krafta frem til forbruker. Energinotatet er på ingen måte et utfyllende faktanotat på de ulike energiformene eller det energipotesialet som finnes. Man søker heller å belyse det faktum at det finnes mange ulike typer energi, og løsningen ligger ikke ene og alene hos den ene eller den andre energikilden. I dag utgjør fornybar energi godt over 90 % av vår energiproduksjon, takket være vår vannkraftproduksjon. Behovet for å erstatte fossile energibærere med samtidig med et ønske om ikke å rørlegge flere store fossefall gjør det nødvendig å se seg om etter andre energibærere. Regjeringen har satt seg et mål med 30 TWh økt fornybar energi innen 2016, men de har ikke gitt noen føringer på hvor mye av de 30 TWh som skal dekkes av f.eks vindkraft, hvor mye som skal dekkes av bioenergi eller småkraft osv. I tillegg må en også huske at 30 TWh er et nasjonalt mål. En annen vurdering blir derfor hvor mye av de 30 TWh som skal dekkes regionalt innenfor Trøndelag sine grenser. Samtidig som at regjeringen ønsker 30 TWh ny fornybar energi har også miljøvernministeren (H. Bjørnøy) ytret et ønske om å kutte CO2-utslippene med 30% innen 2020. Norges andel av det globale CO2-utslippet ligger mellom 1 og 2 ‰ (SFT). Målt pr. innbygger (ca. 11 tonn) er dette over gjennomsnittet i verden. Energinotatet skal fungere som et grunnlag for å kunne ta en vurdering av hvilke energiformer man ønsker å satse på regionalt, og hvilke fordeler og ulemper de ulike energiformene representerer. Ut fra kraftsituasjonen i regionen fokuserer dette notatet på energikilder for elektrisk kraft eller som kan erstatte elektrisk kraft. I tillegg brukes det betydelige mengder fossilt brennstoff til transport og andre formål. Dette utgjør ca 9,75 TWh i Midt-Norge og 3,1 TWh i Sør-Trøndelag (SSB, 2003). Grovt sett tilsvarer dette halvparten av strømforbruket. Tiltak for å redusere forbruket av fossilt brennstoff er ikke nærmere drøftet i dette notatet . Imidlertid er det en sentral del av fylkesdelplan ”Ny Giv”, se kap 10. Dette notatet ligger også ute på www.stfk.no/vindkraft
3
2. BEGREPER Måleenheter for Kraftproduksjon Tabell1: Måleenhet for kraftproduksjon Måleenhet 1 kilowatt time
Forkortelse kWh
Tilsvarer
1 megawatt time 1 gigawatt time
MWh
1000 kWh
GWh
1000 MWh
1 terrawatt time
TWh
1000 GWh1Mrd. kWh
Omregnet i strømforbruk Dette er hva ei 40watts lyspære forbruker i løpet av et døgn (h står for time) 1MWh tilsvarer forbruket til en boenhet i løpet av 2 uker. 30 GWh gir nok til ca. 12 000 hustander pr. år Tilsvarer forbruket til en middels stor by med 50 000 innbyggere Totalt ligger strømforbruket i Norge på ca. 120 TWh pr. år
Det opereres ofte med to ulike tall i forbindelse med energi. Det ene tallet oppgis ofte i MW eller kW og refererer til ytelsen og den installerte effekten til anlegget, altså hvor mye energi som kan produseres til enhver tid. Det andre tallet refererer til årsproduksjon, og gjengir hvor mye kraftverket er beregnet å produsere i løpet av et år (ofte oppgitt i GWh). Måleenheter for effekt Tabell 2 Måleenhet for effekt Måleenhet Watt 1 kiloWatt 1 Megawatt
Forkortelse W kW MW
Tilsvarer
Merknad
1000 Watt 1000 kW
Transport av elektrisitet Tabell 3: Transport av elektrisitet Måleenhet Volt 1 kilovolt
Forkortelse V kV
Tilsvarer
Merknad
1000 Volt
De vanligste spenningene i nettet er 11, 22, 66, 132 og 420 kV.
Kraftverkene produserer elektrisitet med spenninger i området 5-24 kV.
4
3. OVERFØRINGSNETT OG KAPASITET Norge dekkes av mange tusen kilometer med kraftledninger med ulike spenningsnivåer. Kraftnettet transporterer strømmen fra kraftverkene og frem til forbruker. Norges ledningnett er delt inn i tre nivåer; sentralnett, regionalnett og lokalt distribusjonsnett. Sentralnettet kan sies å være riksveien. Sentralnettet er landsdekkende og transporterer strømmen fra landsdel til landsdel (se fig1). Dette er ledningene med de høyeste spenningsnivåene, vanligvis 300 og 420 kV. Det er en fordel med høyt spenningsnivå på ledninger som skal frakte strømmen over lange avstander fordi det blir mindre fysisk energitap i nettet i nett på høye spenningsnivåer. Statnett eier hovedparten av sentralnettet i Norge. Regionalnettet transporterer ofte strømmen fram til den kommunen du bor; fra sentralnettet til det lokale distribusjonsnettet. Regionalnettet har som oftest et spenningsnivå som ligger mellom 66 og 132 kV. Strømmen går så videre til det lokale distribusjonsnettet og det siste stykket fram til huset ditt. Den strømmen du får har et spenningsnivå som du kan bruke for dine elektriske apparater. Mange steder er det samme netteier som eier både regionalnett og distribusjonsnett. Mellom disse spenningsnivåene er det transformatorstasjoner med transformatorer som omgjør spenningen fra ett spenningsnivå til et annet (for eksempel fra 300 til 132 kV).
Fig 1: Det norske sentralnettet Kilde:www.statnett.no
5
Overføringsnett og nettkapasitet i Sør-Trøndelag Det overordnede sentralnettet i Trøndelag består i all hovedsak av to parallelle 300kv ledninger fra Nordland og til Klæbu og Trondheim som begge går i indre del av fylket. Sør-Trøndelag har 209 km med 300kv-ledninger.
Fig.2 Dagens sentralnett i Midt-Norge Kilde: www.statnett.no
Det foreligger flere konkrete planer for utbygging og opprusting av sentralnettet i den nærmeste fremtid. Samlet skal Statnett investere 19 milliarder kr. på strømforsyning i Norge frem til 2015. I tallene nedenfor er det lagt til grunn at noe av vindkraften som potensielt kan mates inn i nettet vil komme i NordTrøndelag. Eventuelt regionale tilknytningsledninger vil komme i tillegg. Tabell 4: Planlagte nettiltak Planlagte Nettiltak
År
Dagens sentralnett Med besluttet reaktiv kompensering (RK) (Vedtatt) Klæbu-Järpstrømmen på 420 kV (K-J)+(RK) (Vedtatt) Ørskog- Fardal + (KJ) + (RK) Roan-Namsos+Ørskog-Fardal (Ø-F) + (K-J) + (RK) Rana-Møre (inkl. Roan-Namsos)+ Ø-F+ K-J + (RK) Kilde: Statnett
2007 2008 2009 2011 2011 2015
Ny kraft som potensielt kan installeres i S-T 300 MW 600 MW 650 MW 900MW 900 MW 1500MW
-Ny overføringslinje til Nea i Tydal fra Sverige som skal stå ferdig i 2009. -Ny kraftoverføringslinje fra Rana gjennom Trøndelag til Møre er under planlegging. Det er ennå ikke fattet en beslutning om hvilken trasé som blir valgt, ytre (Fosen) eller indre (Innherrad). -Melding om overføringslinje mellom Namsos og Roan (420 kv). -Melding om 132 kV kraftledning for samordnet nettilknytning av Harbaksfjellet, Kvenndalsfjellet, Roan og Haraheia vindkraftverk (Sarepta Energi AS, Statkraft Development AS og TrønderEnergi Nett AS) I Sør-Trøndelag er det følgende regionalnetteiere: Trondheim Energiverk (TEV): TEV’s regionalnett består hovedsakelig av 66 kv ledning mellom Trondheim og Klæbu med nedtransformering 6/11/22 kv. Utvekslingspunktene
6
med sentralnettet er i Statnetts transformatorstasjoner Strinda og Klæbu. TEV eies 100 % av Statkraft SF. Selbu Energiverk(SEV): SEV’s regionalnett består av en 132 kv ledning som består av en T-avgreining mellom Eidum- Hegsetfoss til Selbu transformatorstasjon og Slind kraftverk (12,3 km lang). Trønderenerg (TE): TE har et regionalnett med spenningsnivåene 132 kv og 66 kv. Innmatingspunktene fra sentralnett til TE’s regionalnett er Aura, Orkdal og Trollheim. Man kan også nevne at TE eies av alle kommunene i Sør-Trøndelag bortsett fra Trondheim, Klæbu, Tydal, Røros og Rennebu, og forsyner Fosen-området på SørTrøndersk side. Røros Elektrisitetsverk (REV): REV’s kraft forsynes gjennom en 132 kv ledning mellom Savalen-Tynset, og videre via 66kv ledning Tynset-Tolga-Os-Røros sørfra. Fra nord mates kraften inn fra eget kraftstasjon (Kuråsfoss) som igjen er tilknyttet 66kvledningen Røros-Kuråsfoss-Reitan-Nea.
Fig 3: Sentral-, regional- og lokalnettet for elektrisitet (Kilde:NVE)
Fjernvarme og Nærvarme Fjernvarme kan sies å være en infrastruktur for distribusjon av oppvarmet vann. Denne oppvarmingen kan basere seg på ulike energiressurser (bio, olje, elektrisitet, avfallsforbrenning). En vesentlig fordel med fjernvarme er at det blir mulig å utnytte energiressurser som ellers har liten eller ingen verdi. Eksempler på dette er varme fra avfallsforbrenning, overskytende trevirke fra skogsdrift og bioenergi (flis, hogstavfall etc.) og spillvarme fra industri. I og med at fjernvarmenettet tilknyttet biobrenselanlegg blir lagt i jorda, og ikke som kabler i luft, vil ikke landskapet bli noe særlig berørt utover det gravearbeidet som blir gjort i tilknytning til slikt arbeid. Det kan være kostbart for enkelte forbrukere å koble seg opp mot fjernvarmenettet hvis ikke boligen er tilknyttet fra før av og hvis ikke boligen eller boenheten ikke er utstyrt med røranlegg for transport av fjernvarme i huset (enten gjennom kabler i gulv eller ved radiatorer, eller begge deler).
7
Et nærvarmeanlegg kan knytte sammen et mindre antall bygninger til en felles varmesentral, som distribuerer varmen til husene rundt. Dette kan være hensiktsmessig i områder hvor det er langt til et fjernvarmenett. Distribusjonsnettet til nærvarme er ikke så ulikt et fjernvameanlegg, bortsett fra størrelsen på rør og varmesentral, samt kortere avstand mellom varmesentral og sluttbruker. I tillegg sitter varmeveksleren i vannsentralen hos nærvarmeanlegg.
8
4. VINDKRAFT
Generelt om vindkraft: Vindkraft blir til ved bevegelsesenergi som blir omgjort til elektrisitet ved at rotorbladene roterer med vinden. Et vindkraftverk består av flere vindturbiner koblet sammen i et område. De fleste vindturbinene i dag produserer strøm ved vindhastigheter mellom 4 og 25 m/s. I Norge har man regnet 3000 brukstimer for at produksjonen skal ha lønnsomhet. Maksimal teoretisk utnyttelse av vindenergien er 60 %, mens en vindmølle utnytter 25-35 % av vindenergien som passerer rotorbladene. Konsesjon for å bygge og drifte et vindkraftverk blir gitt av NVE(Norges vassdrags- og energidirektorat) med en varighet på 25 år. Det skilles i dette notatet mellom landbasert vindkraft og havbasert vindkraft. Med landbasert vindkraft menes her vindkraftanlegg eller vindturbiner plassert på land eller innenfor 20 km-grense fra land (nearshore). Med havbasert vindkraft menes vindkraftanlegg lengre ut enn 20 km fra land (offshore). Vindkraft og miljø: Vindkraft er en fornybar energikilde. Samtidig har vindkraft med tilhørende infrastruktur, som all annen kraftproduksjon, negative miljøvirkninger. Vindturbiner og vindkraftverk krever mye areal. Det har blitt antydet at vindturbiner krever 1 km2 per 20MW installert effekt (www.nve.no). Det er imidlertid bare 1-2 % av arealet som blir direkte berørt av fundamenter og infrastruktur. I tillegg krever vindkraft lange overføringslinjer da kraften ofte blir produsert langt fra markedet. Eksempel på arealbeslag ved vindkraft •Arebeslaget avhenger av størrelsen og ytelsen på vindturbinene •Tar man utg.pkt i 2MW vindturbiner på et areal på 10 km2 så vil 42 turbiner produsere 240 GWh i året •Tar man det samme arealet men med 5 MW vindturbiner vil 24 turbiner produsere 400 GWh i året
I tillegg til arealbeslag kommer også det visuelle og støy. Negative miljøvirknnger ved vindkraftproduksjon kan være knyttet til landskap, kulturminner og kulturlandskap, friluftsliv, støy, biologi (fugl og annen fauna), flora, reindrift, viktige naturtyper og inngrepsfrie områder (INON). Vindenergiressurser i Trøndelag Det har skjedd mye innenfor vindenergiproduksjon i Trøndelag de siste årene. I utgangen av 2006 har Sør-Trøndelag 1 større anlegg i drift (Hitra), ytterligere 4 anlegg har blitt gitt konsesjon (Bessaker, Harbakfjellet, Valsneset og Valsneset teststasjon) med en årsproduksjon på til sammen 477 GWh. Nord-Trøndelag har i dag 2 vindkraftanlegg i drift (Vikna og Hundhammerfjellet 1&2) på henholdsvis 7 GWh og 15 GWh i årsproduksjon. I tillegg ligger det for begge trøndelagsfylkene 5 konsesjonssøkte prosjekter og 28 innmeldte prosjekter til NVE. Legges alle de ovenfornevnte anleggene og de prosjektene som vurderes meldt sammen, dekker Trøndelag ca. 40 % av det nasjonale målet for fornybar energi, 30 TWh innen 2016, kun ved vindkraft.
9
Vindkraft og overføringsnettet Totalt for Trøndelag og Møre og Romsdal er det meldt/søkt vindkraftprosjekter for over 4000 MW. Dette skaper problemer når overføringsnettet allerede er i en kritisk situasjon, og vindkraftaktørene er kjent med den situasjonen vi har i dag om at man nå ”slåss” om kapasiteten i regionalnettet. Selv om det nå bygges en ny 66 kv ledning mellom Straum og Bratli med en overføringskapasitet på 140 MW så er det ikke plass til de vindkraftanleggene som per dags dato er planlagt! Det finnes mange planer om utbygging av vindkraft på Fosen, og under visse forutsetninger vil det kunne være plass til de konsesjonsgitte anleggene Ytre Vikna (249 MW), Hundhammerfjellet (48 MW) og Bessakerfjelllet (51 MW) på dagens nett. Forutsetningen som er tilknyttet disse anleggene er produksjonsfrakobling (se rapport ”Vindkraft på Fosenhalvøya og Ytre Namdal”, NVE & Statnett). Utover den eksisterende kraftlinjenettet vil mulighetene for utbygging på Fosen og resten av Trøndelag være avhengig av forsterkninger av sentralnettet – se tabell side 7. Tekniske løsninger Vindkraftindustrien har vært gjennom en enorm utvikling de siste 10 årene. Teknologien for å drive frem vindkraft har vært tilstede lenge, men størrelsen på vindturbinene har økt betydelig bare de siste årene. I 1998 var maksimal installert effekt på en vindturbin 0.75 MW, mens det nå utvikles vindturbiner som har en installert effekt på 3.5-5 MW. Økt størrelse betyr større effekt og dermed også mindre antall turbiner for en gitt installert effekt og lengre avstand mellom turbinene. De mest brukte turbinene i dag ligger på 2 MW i effekt. Fundamentet til vindturbinen består av ca 80 kubikkmeter betong sammen med et armeringsjern på 13 meter som går ned i jorda. Over bakken har man tårnet som hos de fleste møllene i drift i dag er ca. 70-90 m høye. I tillegg til tårnet kommer rotorbladene som gjerne har en diameter på ca. 80 m. Den totale høyden på en vindturbin kan derfor bli ca. 110-120m. Jo høyere man kommer, jo bedre er vindforholdene. Produksjon, frakt og demontering av en vindturbintilsvarer ca. 1 % av turbinens samlede livsproduksjon av energi. Økonomiske forhold Vindkraft kan sies å være en moden teknologi. Den konkurrerer med andre energikilder når det gjelder pris, miljøpåvirkning og anvendbarhet. Med unntak av vannkraft, er vindkraft nærmere kommersiell lønnsomhet enn noen av de andre fornybare energikildene. Bedre økonomi i prosjektene og støtteordninger er likevel en viktig brikke i lønnsomhetsen til vindkraftutbyggingen i Norge. Investeringskostnader Et ferdig prosjekt på land ligger på minst 8 000 – 11 000 kroner/kW inkludert nettilknytning, ofte enda høyere. Kostnadene ved vindkraftproduksjon er blitt redusert betraktelig siden vindkraftutbygging startet i Norge. I dag har gode prosjekter en produksjonskostnad på ca. 30 øre/kWh inkludert kostnader til vedlikehold og kapital. Det betyr at med dagens priser på gass så vil landbasert vindkraft være adskillig billigere en gasskraft med CO2-håndtering. Men utbygger er likevel avhengig av støtteordninger for å være at produksjon og drift skal være lønnsomt. I dag kan utbyggere få en investeringsstøtte på 25 % og en støtteordning på 8 øre/kWh (ENOVA). Men selv med disse støtteordningene har flere utbyggere problemer å sette i gang utbygging som følge av manglende økonomisk lønnsomhet. Alle prosjektene som hittil er gitt kosesjon og som er
10
omsøkt er avhengige av miljøverdier for å oppnå lønnsomhet. Dette er nøye koblet til høyere produksjonskostnader enn kraftpris og høye nettkostnader, altså at økt kraftunderskudd i Norge og Norden vil gi økt kraftpris og vil derfor øke markedsverdien til nye kraftverk. Investeringskostnadene for havbaserte anlegg ligger betydelig høyere, og for flytende offshoreanlegg ligger kostnadene opptil 50 til 100 prosent over kostnader for landbaserte anlegg. Turbinkostnadene utgjør mellom 60-80% av utbyggingskostnadene. Helt frem til 2001 sank prisene på vindturbiner, men på grunn av økt etterspørsel, høyere stålpriser og manglende leveringskapasitet har prisene steget betraktelig de siste årene. Driftskostnadene varierer mye fra anlegg til anlegg, men ligger gjennomsnittlig mellom 2 og 3 % av investeringskostnadene i begynnelsen, for deretter å øke. Driftskostnadene for store anlegg er mindre enn for små anlegg (Sintef Energiforskning). Havbaserte anlegg vil ha høyere driftskostnader enn landbaserte anlegg. Kommunene: Kommunene kan nyte godt av en vindkraftutbygging, og først og fremst gjennom skatteinntekter på eiendom. Det blir også inngått avtaler mellom utbygger og grunneier om erstatninger. I tillegg til skatteinntekter vil en vindkraftutbygging gi leveranser av lokale og regionale tjenester både under en anleggsperiode og under driftsfasen. En vindpark vil i en anleggsfase kunne gi 200-300 årsverk nasjonalt, hvorav 50-100 lokalt. Under drift vil en større vindpark kunne skape 3-8 årsverk lokalt. Et regionalt eksempel på sysselsetting som følge av vindkraft kan være Scanwind Group AS i Trøndelag som er med i utviklingen vindturbiner spesielt tilpasset områder med mye vind, som langs norskekysten. Tabell 5: Sammenstilling av kostnader og mulig realiserbart potensial for produksjon av elektrisitet. Kostnad øre/kWh
kr/tonn CO2
TWh (el)
Vindkraft
25-35
-
60
Småskala vannkraft investering < 3 kr/kWh
korte kraftledninger +Normalt sett jevn kraftproduksjon +tar opp lite areal
Ulemper olje/gass - Ikke-fornybar energi - CO2- utslipp - Ømfintlig ovenfor olje- og gassprisene
16
6. BIOENERGI Generelt om bioenergi Bioenergi er energi i form av varme, elektrisitet eller kjemisk bundet energi som frigjøres ved omforming av forskjellige typer organisk materiale. For eksempel kan biomasse som ikke brukes til foredling av mat eller til industrielle formål benyttes i produksjon av bioenergi. Biomasse kan forklares som organisk ikkefossilt materiale av biologisk opprinnelse. Råvarene til biobrensel kommer i all hovedsak fra jordbruk og skogbruk. -Bioenergi i fast form -ved, flis, bark -pellets, briketter -halm (-kommunalt avfall) -energiskog -Biogass fra møkk og søppel -matavfall og husdyrgjødsel -Flytende bioenergi -alkohol (etanol)(Vanlig bensindrevet familiebil har et CO2-utslipp på rundt 170 gram per kilometer, en etanol-bil slipper ut 35 gram skadelig CO2 per kilometer) -planteoljer (f.eks rapsolje)
I Norge vil omlegging av oppvarming med bioenergi frigi ca. 30 TWh elektrisitet. Bioenergi og miljø Mengden biomasse som tas ut av skog, myr eller åker påvirker CO2-balansen. Så lenge den totale mengden man tar ut er mindre enn tilveksten vil biobrenselet være CO2-nøytralt, med andre ord, i stedet for forråtnelse av biomasse som avgir CO2 så forbrenner vi den mengden biomasse som gir samme mengde CO2 som forråtnelsen. På den annen side vil det bli netto tilskudd av CO2 til atmosfæren når utnyttelsen overstiger netto tilskudd. Skogtrærne i Trøndelag lagrer 133 mill. tonn CO2 i stamme, greiner og røtter. Dagens klimautslipp i Trøndelag er 2.8 mill. tonn CO2 ekvivalenter. I underkant av 50 års utslipp av CO2 er altså bundet opp i skogen i Trøndelag. I tillegg ligger den årlige tilvekten av trøndersk skog på et nivå som tilsvarer 3.8 mill. tonn CO2, noe som altså tilsvarer 34% høyere utslipp enn klimagassutslippene. Avvirkning og tilvekst av skog er derfor helt sentrale tema i klimasammenheng. Det kan også nevnes at for hver TWh olje som blir konvertert til bioenergi reduseres det norske CO2-utslippet med 1%. Arealbeslag: Når det gjelder arealbeslag i forbindelse med bioenergianlegg så varierer det med type anlegg og type brensel. Biobrenselanlegg i eksisterende bygg, vil ikke beslaglegge noe ytterligere areal utover den bygningsmassen som allerede er oppført (eksemplevis i offentlige bygg som skoler, kontorer og lignende). Ved mindre anlegg vil det ofte være snakk om mindre kjeler og mindre siloer som heller ikke er av noen særlig dimensjon. Ved større brenselanlegg og større biokjeler vil det ofte være tilknyttet egne bygg (eksempelvis Heimdal og Klæbu). Sammenlignet med andre typer kraftverk som vindkraft, så vil ikke biobrenselanlegg bidra til de store arealbeslagene. Men når det kommer til ressurstilgang så har bioenergi behov for mye biologisk materiale, og dette vil
17
kunne gjøre beslag på store områder med mark og skog. Det vil bli et spørsmål om hvor mye mark og skog man er villig til å vie bioenergiressurser. Tall fra Midt-Norge viser imidlertid at det i 2005 var 22 673 daa dyrka mark/beite som var ute av drift og 2111 daa som var idrift/brakk. Vi har en viss virkesmengde som kan tas ut av skogene i fylket pr.år, men denne virkesmengden skal dekke flere formål, bl.a. en omfattende industri basert på trevirke (sagbruk m.v.). Det er ingen tvil om at vi har et potensiale i forhold til bioenergi, men det er samtidig viktig at vi erkjenner at det har sine begrensninger. Transport: Ofte vil bioenergiressursene være avhengig av å transporteres fra uttaksområder til foredlingsområdet eller forbrenningsområdet. Når det er snakk om store kvanta vil det ofte bety frakt med langtransportkjøretøy eller større fraktskip. Det kan derfor være hensiktsmessig å ta utslipp fra transporteringen av biomassen med i miljøregnskapet for bruk av bioenergi hvor biomassen transporteres over lengre avstander. Overføringsnett og fjernvarme Biobrenselanlegg kan produsere varme og elektrisitet. Varmen som produseres fra et biobrenselanlegg kan deles inn i nærvarme og fjernvarme. Dette skjer i rørgater lagt ned i grunnen. I Sør-Trøndelag er dette fjernvarmenettet forholdsvis godt utbygd i Trondheimsområdet og Heimdal Varmesentral (ca. 100 km med fjernvarmerør). Bioenergiressurser i Sør-Trøndelag Tabell 6: Bioenergiressurser Bioenergiressurs Biprodukter fra sagbruk og trefabrikker Treavfall fra renovasjon (20% av Norge) Papiravfall Skogressurser, tynningsvirke og massevirke Halm Flytende biobrensel Biogass 1 GWh = 1 million KWh
Teoretisk energiinnhold 2 40-50 GWh/år 200 GWh/år 18 GWh/år 170 GWh/år 120 GWh/år 10 GWh/år 275-270 GWh/år 3
Jordbruk 4 :Midt-Norge har i dag i overkant av 2.8 millioner dekar jordbruksareal i drift. Sør- og Nord Trøndelag har noe større jordbruksareal enn Møre og Romsdal og Nordland som også er tatt med i denne inndelingen av Midt-Norge. Grovforarealet (eng og beite) utgjør grunnlaget for produksjon ov melk/storfe/sau i regionen og utgjør bortimot 80% av regionen jordbruksareal. Dette arealet kan derfor ikke anses å utgjøre noe potensielt område for energiproduksjon uten at man rører ved noen grunnleggende strukturer ved landbruket.Videre er 18,4 % av jordbruksarealet brukt til korn, oljevekster og andre frø for tørking, og Trøndelagsfylkene utgjør 95% av dette arealet på 524 038 dekar. I tillegg kommer poteter med 0,8% som også er et aktuelt råstoff til for eksempel biodrivsoff.
2
Tall hentet fra Bioenergi i Sør-Trøndelag fylke Forslag til tiltaksplan 1998-2001 Tall hentet fra ”Potensialstudie for biogass i Norge” 2008. Østlandsforskning. 4 Data om jordbruk og skogbruk hentet fra Notat 2006:7 Lavutslippsregion Midt-Norge (Trøndelag Forskning og Utvikling) 3
18
Skogbruk: Det er skogbruket som utgjør vår største og viktigste råstoffpotensiale for produksjon av bioenergi. Råstoffpotensialet i skogbruket er stort, men det avhenger av en avsetning for lavere virkeskvaliteter og at det tilbys en høyere massevirkepris. Avvirkningen i Norge har fra en topp på 11 millioner kubikkmeter i 1989-1990 hatt en nedadgående trend. Fra 2000 og frem til i dag har den totale avvirkningen ligget på om lag 8 millioner kubikkmeter pr. år. Sør-Trøndelags produktive skogareal ligger i dag på ca 412 500 hektar skogareal. Av dette er 80% bartredominert skog. I Sør-Trøndelag har årlig avvirkning i perioden 1995.2004 vært 301 969 hektar i gjennomsnitt. I tillegg til avvirkningen får man også et betydelig kvantum av biprodukter som også er egnet til bioenergiproduksjon. Dette er i all hovedsak hogstavfall som greiner og topper (grot), kleinvirke, lauv og tynningsvirke. En annen innfallsvinkel til ressurspotensialet som ligger i skogarealet kan man få hvis man ser på tall over stående volum og årlig tilvekst i skog. I dag blir under halvparten av tilveksten i skogen avvirket, mens det resterende gir en en ressursoppbygging og ressurstap (forråtnelse, opptørking osv.). Tabell 7 Stående volumer og tilvekst i skogen. 1000 m3 Stående volum Årlig tilvekst Gran Furu Lauv Gran Furu Lauv Sør-Trøndelag 16 619 9633 5806 541 203 189 Midt-Norge 62 235 23 833 33 793 2349 529 1167 Kilde: Notat 2006:7 Lavutslippsregion Midt-Norge (Trøndelag Forskning og Utvikling)
Biprodukter fra skogindustrien utgjør også et betydelig volum. I Sør-Trøndelag kan man anslå et forbruk på 185 000 fastkubikkmeter skurtømmer i året til bruk i sagbruk, og av dette kan man regne med ca. 92 500 kubikkmeter med biprodukter (sagflis/kutterspon og industriflis). Tar man Norge i ett så opereres det med tall opp i 1,5 millioner fastkubikkmeter med biprodukter som utgjør cirka 3,2 TWh i teoretisk energimengde. Når man tar med ikke utnyttet skogsbrensel i Norge så innehar det et teoretisk energipotesiale på 7,4 TWh 5 .
Data for ressurspotensialet fra skogbruk er vanskelig tilgjengelig. Dette skyldes bl.a at ressursdata er innsamlet og presentert som aktuell ”næringstilgjengelig” ressursmengder, dvs. i form av stammevolum, balansekvantum mv. Dette innebærer en teknisk og økonomisk lønnsomhetsvurdering knyttet til råvaredataene, samt til ”produktiv skog/nullområder” ut fra dagens teknologi og uttaksmetoder. Det er likevel ønskelig også med en generell og fullstendig ressursoversikt over stående biomasse, som et utgangspunkt for framtidige vurderinger av ressurspotensiale innen framtidige utnyttelsesformer. Dette omfatter både til biovarme, biofuel mv. Det poengteres også at skogbiomassen i Trøndelag (og Norge) er økende, samtidig som hogstkvantumet har vært synkende de siste 10 år. Midt-Norge, og spesielt Sør-Trøndelag stiller seg i en litt speseill situasjon når det gjelder årlig avvirkning og biprodukter fra skogindustrien. Store deler av volumet av biprodukter fra større sagbruk i fylket blir brukt i smelteverksindustrien i reduksjonsprosesser. 5
Hohle, Erik Eid (red.) (2005), Bioenergi- miljø, teknikk og marked
19
Tabell 8:Fra Bjørnstad & Storø; TFU-Notat 2006:7 og fra Notat fra Fylkesmannen i NT/Landbruk framgår: ____________________________Nord-Trøndelag Brennverdi Sør-Trøndelag Brennverdi Produktivt skogareal Skogareal/dagens nullområder Brutto balansekvantum/ (stammevolum) GROT/tynning/lauvtre (50 %) Sum skogtilvekst
5620 km2 ? 1,3 mill m3 0,6 mill m3 1,9 mill m3
Netto balansekvantum/ dagens driftsteknologi
0,54 mill m3
3620 km2 ? 0,9 mill m3 4,2 TWh
Tabell 9: Vedforbruk Statistisk sentralbyrås (SSB) forbrukerundersøkelser Trøndelag: (2005-tall) Mengde Anslått Teoretisk ved, tonn volum fm3 brennverdi Sør-Trøndelag 97,8 196 000 460GWh Nord-Trøndelag 78,2 156 000 367 GWh
0, 45 mill m3________ 1,3 mill m3 2,9 TWh 0,42 mill m3
har
anslått
vedforbruket
i
Varmeeffekt (50%) 230 GWh 180 GWh
Tekniske løsninger Det finnes i dag god og tilgjengelig teknologi for å ta ibruk og utnytte bioenergi og avfall. Nye bygg kan gjennom en integrert del av energiforsyningen bruke bioenergi i byggene. I eksisterende bygg må energiforsyningssystemet bygges om eller konverteres til bioenergiforsyning.
Fig. 4 Bioenergi
Kilde: www.sintef.no
I næringsbygg omhandler tilretteleggingen for bruk av bioenergi i all hovedsak å konvertere eksisterende vannbårent oppvarmingssystem fra el-/oljekjel til biobrensel. Når det gjelder boligbebyggelse så er den preget av elektrisk oppvarming og vedfyring. Her vil økt bruk av pelletskaminer, rentbrennede ovner og tilknytning
20
til fjernvarmenettet (hvor dette er utbygd) være muligheter for økt bruk av bioenergi. Nøkkelen til en energieffektiv produksjon av bioenergi ligger i en så enkel verdikjede som mulig. Jo mer foredling som følger med desto mer energi/ressursbruk går med for å få et sluttprodukt. Økonomiske forhold Med dagens energisituasjon blir det nødvendig med økonomisk støtte for å oppnå lønnsomhet ved bioenergianlegg. Det ble fra myndighetnes side bevilget 190 millioner kroner fra statsbudsjettet (2007) til skogbruk og bioenergi gjennom Landbrukets uviklingsfond. I tillegg kommer Enovas målsetting om 4 TWh vannbåren varme innen 2010. Virksomheten finansieres av et statlig energifond som tilføres om lag 650 mill kr per år, og i tillegg kommer avkastningen av dette fondet. ENOVAs støtteordning for fornybar energi og umoden teknologi og elektrisitetesproduksjon basert på bioenergi ligger i dag på 10 øre/kWh. Rammebetingelsene er slik i Norge i dag at det er ikke økonomisk forsvarlig å koble til småhusholdninger som eneboliger til fjernvarmenettet. Større borettslag kan derimot være aktuelle kunder. De brukerne som kobles opp mot fjernvarmenettet har normalt et forbruk fra 100.000 kWh/år og oppover. Til sammenligning har en vanlig norsk husholdning et gjennomsnittlig forbruk på 20.000 kWh/år. Nasjonale føringer Soria Moria:
”…at Norge skal bidra til større grad av internasjonalt samarbeid om utvikling av miljøvennlig teknologi, energisystem og satsing på ny fornybar energ”i ”Det er et mål for Regjeringen at folk i framtida ikke skal være ensidig avhengig av strøm til oppvarming. Den vesentligste barrieren for økt bruk av vannbåren varme, er mangel på infrastruktur for distribusjon av annet en el-varme i og utenfor bygg. Det er derfor av vesentlig betydning å få etablert fjernvarmeledninger og vannbårne varmesystemer i bygg” ”…legge til rette for økt bruk av vannbåren varme, og etablere gode finansieringsordninger for fjernvarme og bioenergi”
Regionale føringer - Ifølge Felles Fylkesplan 2005-2008 skal Sør-Trøndelag Fylkeskommune sammen med Nord-Trøndelag være en pådriver for å etablere prismekaniskmer for å gjøre alternative energiformer som vind og bioenergi lønnsomme. -I Samhandlingsprogrammet 2006 står også bioenergi som et satsingsområde, og hvor bioenergi blir å anse som en energiform som kan bidra til et bærekraftig samfunn og til håndteringen av klimautfordringene. Fordeler bioenergi +CO2-nøytral +Fornybar energikilde +Finnes over hele verden +Biogass forurenser lite ved forbrenning og er enkel å lagre og håndtere +Kan hindre gjengroing +Kan gi inntekter til land- og skogbruket,
Ulemper bioenergi - Kan gi utslipp av Nox, CO og flyktige organiske forbindelser og partikler -For stort uttak kan føre til brukskonflikter med skogbruk og jordbruk -Best egnet med fjernvarmeanlegg i tettbebygde strøk -Krever ofte transport fra uttak til marked
21
samt sysselsetting i distriktene
22
7. VANNKRAFT Generelt om vannkraft Det ble produsert 136.6 TWh vannkraft i Norge i 2005. Ser man Norge under ett er vannkraftpotensialet på hele 205.3 TWh. Av disse 205,3 TWh er 119,7 TWh allerede utbygd og 44.2 TWh er vernet gjennom Verneplan for vassdrag eller vern etter naturvernloven. 1,3 TWh er kraftverk under bygging og det er gitt kosesjon for bygging av 1 TWh. Resterende potensiale utgjør småkraftverk med 23,8 TWh og 15,2 TWh for nye kraftverk med installert effekt over 10 MW eller opprustnings- og utvidelsesprosjekter (Kilde: NVE). Vannkraft og miljø Produksjon av strøm vil alltid påvirke natur og miljø. Men vannkraftverkene forurenser ikke vann eller luft. Denne formen for energiproduskjon medfører i all hovedsak 2 viktige inngrep i naturen; Vannmagasinene. Vannet demmes opp i fjellet, og vannet blir derfor helt eller delvis borte fra elvestrekninger fra demningen og til kraftstasjonen. Visuelt kan dette oppfattes som en form for forurensing. Demninger og rørgater kan gjøre skade på fisk, planter og dyreliv som er avhengig av vannføringer i det rørlagte vassdraget. I tillegg til selve produksjonsanleggene kommer kraftlinjene og anleggsveiene i tillegg. Vannkraftverkene er avhengig av å knyttes opp mot et nett, og dette gjøres i all hovedsak gjennom kraftledninger. Kraftledninger er ofte godt synlig i terrenget, og traseene krever rydding av areal for å kunne bygges og driftes. Vannkraftressurser i Sør-Trøndelag I dag produseres det ca. 6 TWh fra vannkraftverk i Sør-Trøndelag. Det ligger ikke fremme noen planer om fremtidig utbygging av større vannkraftverk i fylket. Småkraftverk har på den andre siden et betydelig potensiale i fylket. NVE har kartlagt det økonomiske restpotensialet i Sør-Trøndelag (under 5 kr/kWh i kostnad pr årsproduksjon) til å være 211,4 MW og 839,7 GWh. Da er ikke vernede vassdrag tatt med. Gjennom MIKRAST-prosjektet har Fylkesmannen i Sør-Trøndelag og Sør-Trøndelag Fylkeskommune kartlagt potensialet for småkraftverk i fylket samt undersøkt mulighetene for prosjekter hvor det har blitt meldt interesse for utbygging. Det ble som et resultat av MIKRAST registrert muligheter for 93,8 MW i effekt og 383,8 GWh i produksjon. MIKRAST-prosjektet har valgt å priotitere prosjekter som ligger over 100 kW, altså prosjekter som kan klassifiseres som minikraftverk og småkraftverk. I tillegg til MIKRAST ligger det ca 30 prosjekter som er omsøkt / under vurdering av andre aktører i SørTrøndelag. Disse prosjektene utgjør tilsammen 50 MW effekt og 233,5 GWh produksjon. De fleste av prosjektene er småkraftverk. Opprusting av eldre kraftverk Mange av kraftverkene i Norge er av eldre dato, og det ligger derfor et stort potesiale for større effekt i å modernisere de eldre kraftanleggene. Et eksempel på en slik opprusting er Leirfossene i Trondheim. Øvre og Nedre Leirfossene har levert strøm i over hundre år, og er nå modernisert med ny teknikk og moderne turbiner som utnytter vannet mer effektivt. Med disse tiltakene blir det mulig å få 43 GWh mer i produksjon pr. år. Med den nye økningen leverer derfor Leirfossene 193 GWh/år i stedet for 150 GWh/år. I tillegg til at effekten er økt gjennom opprusting så har det nye anlegget blitt lagt i fjell, og er derfor ikke
23
synlig. De gamle kraftstasjonene tilknyttet Nedre og Øvre Leirfossene er blitt stående og skal brukes til andre formål. I tillegg til Leirfossene kan man nevne Ormhaugfossen, som blir et nytt anlegg i Røros Kommune med en midlere årsprodukajon på 7.6 GWh. Gaula kraftverk i Holtålen har fått konsesjon for oppgradering av sitt kraftverk hvor kraftverkets samlede produksjon økes fra dagens 3 GWh til 11,5 GWh. Sagfossen kraftverk i Vorma er i mars 2007 blitt tildelt konsesjon med en produskjon på 5,4 GWh (nytt anlegg). Tekniske løsninger Prinsippet bak vannkraft er enkelt, å utnytte energien i rennende vann. Vannet demmes i fjellet og føres via rørgater og tunneler til en kraftstasjon hvor vannets bevegelse driver en turbin som igjen driver en genereator som produserer strøm til nettet. Enkelte vassdrag har flere kraftstasjoner som ligger etter hverandre for på den måten å utnytte flere fallstrekninger før vannet renner ut i havet.
Figur 5: Vannkraft Kilde: www.statkraft.no
Økonomiske forhold
”…der finnes få måter og tjene penger på, som er så bedagelig som ved å drive et kraftverk i mindre målestokk. Du kan sette deg i godstolen eller legge deg godt for natten i trygg forvissning om at kilowattene ruller inn uten at du løfter en finger…” (www.energi-teknikk.no)
Som all annen kraftproduksjon så er det knyttet utgifter og investeringer som igjen er nært knyttet til lønnsomhet når det gjelder vannkraftverk. Lønnsomheten må sies å være gode i de store vannkraftverkene i dag. I tillegg ligger det fremme flere planer om opprusting av eldre kraftverk som igjen bidrar til å forbedre effekten av turbinene. Når det gjelder lønnsomhet hos småkraftverkene så er det noe mer variabelt. Den offentlige støtteordningen for elektrisitetsproduksjon ved vannkraft ligger i dag på 4 øre/kWh for produksjon som representerer de første 3 MW av den installerte effekten i anleggene. Støtten blir utbetalt i 15 år. Opprustning av vannkraftverk vil også motta slik støtte. Nasjonale føringer Soria Moria erklæringen: -i større grad utnytte potensialet som ligger i opprusting av eksisterende vannkraftverk og i bygging av små- mini- og mikrokraftverk.
24
-innføre et pliktig grønt sertifikatmarked for ny fornybar energi og mini- og mikrokraftverk. Dersom et grønt sertifikatmarked ikke lar seg gjennomføre som forutsatt, skal andre virkemidler vurderes. Regionale føringer Felles Fylkesplan 2005-2008: ”Større vannkraftprosjekter vil ikke lenger være aktuelt i Trøndelag. Potensialet for energi fra mikro- og minikraftverk er stort, men økonomisk gjennomførbarhet må vurderes i hvert enkelt tilfelle. OED har gitt nye retningslinjer for konsesjonsbehandling og utbygging av småkraftverk, og knyttet til muligheten for slike inngrep i verna vassdrag.” Samhandlingsprogrammet 2006: Tiltak: Utvikle regional plan for bygging av mini- mikro- og småkraftverk. Politiske vedtak Fylkestinget, sak 112/06 – fornybar energi gjennom småkraftverk -Sør-Trøndelag fylkeskommune ser positivt på økt produksjon av fornybar energi gjennom mikro-, mini- og småkraftverk. -Fylkeskommunen viser til NVE’s forslag til opplegg for fylkesvise planer for småkraftverk. Det er positivt at det fokuseres på kraftproduksjon på mest mulig skånsom måte og at planleggingen legges opp etter regionale behov. -Fylkeskommunen viser videre til kartlegging og konfliktvurdering i prosjektet miljøvennlige kraftverk i Sør-Trøndelag. Fylkeskommunen ser det som naturlig å bygge videre på denne kartleggingen for å utvikle en regional strategi plan for små kraftverk. -Sør-Trøndelag fylkeskommune vil anbefale at det etableres et kompetansenettverk rundt pilotfylkene for gjensidig erfaringsutveksling. SørTrøndelag fylkeskommune vil bidra aktivt i et slikt nettverk bla. med bakgrunn i egne erfaringer i MIKRAST-prosjektet. Fordeler vannkraft +Fornybar energikilde +Utslippsfri +Kan gi tilleggsinntekter til landbruket/grunneiere +Småkraftverkene er gunstige i forhold til beredskap
Ulemper vannkraft -Krever ofte nye kraftlinjer -Oppdemming av vann -Mye av potensialet er allerede bygd ut - Ikke alle inngrep er reversible
25
8. ENØK Generelt om ENØK – energiøkonomisering ENØK betyr i korte trekk lønnsomme energisparingstiltak . Et annet ord som ofte blir brukt om det samme er energieffektivisering. ENØK betyr å bruke energien på en mer effektiv måte gjennom for eksempel å; -sløse mindre -få mer ut av hver kilowattime -bruke billigere/fornybare energkilder Ulike typer ENØK-tiltak ENØK betyr ikke produksjon av strøm eller varme, men å frigjøre energi. Enten gjennom å redusere behovet for energi, bruke varmen på ny igjen, varmestyring eller å finne alternative kilder til oppvarming.
Redusere behovet for energi: Det finnes mange måter å redusere en hustands behov for energi. Bedre gjennomtenkte planløsninger, bedre isolasjon, og reduksjon av varmetap via dører og vinduer kan bidra til å redusere energibehovet betraktelig. I tillegg kan en spare mye på å investere i el.artikler som har A-merke. Bruke varmen på ny: Gode ventilasjonssystem kan være med å bruke den varme luften i sirkulasjon til å varme opp den ”nye” kalde luften. Varmestyring: En godt system for varmestyring kan bidra til at man har det godt og varmt når man er hjemme, og sparer energi når man er borte fra boligen. Alternative kilder til oppvarming: Varme er ikke ensbetydende med elektrisitet! Effektive vedovner, varmepumper, pelletskaminer eller fyringssystemer med biobrensel(fjernvarme) kan bidra til senke el-forbruket betraktelig i din bolig (www.enova.no) Arealplanlegging: mindre transportbehov ved fortetting. Klimahensyn ved uttbygging.
ENØK tiltak kommer nok ikke til å løse energisituasjonen alene, men det bidrar i det store bildet og til en bevissthet rundt hver enkelts energibruk, både i det private og bedrifter. Noen fakta om ENØK Det finnes veldig mange ENØK-tiltak som kan bidra til en mer effektiv energibruk, og som i tillegg gir deg en mindre strømregning. Det kan være hensiktsmessig å skille mellom private hjem og industri. - 55-60% av energien i et bolighus går til oppvarming, resten går blant annet til varmtvann (20%), elektriske artikler og belysning (20-25%). - Innetemperaturer bør ligge mellom 19 og 22 grader celcius. For hver grad du senker temperaturen, sparer du ca. 5% av kostnadene til oppvarming samtidig som du får et bedre innemiljø. - Sparedusj et ENØK-tiltak som gir veldig god lønnsomhet. Skifter du til sparedusj, halverer du dusjkostnadene dine. For en familie som til sammen dusjer 20 minutter hver dag, vil et slikt tiltak spare ca. 1200 kroner i året. - De fleste bedrifter og offentlige bygg kan spare mellom 10 og 20 % av energiutgiftene, uten at det går ut over komfort eller produksjon. - Tommelfingerregel: 1/3 av energibesparelsene kan oppnås ved bovaner, 1/3 kan oppnås ved enkle service- og vedlikeholdsarbeider på bygning og tekniske anlegg og 1/3 av energibesparelsene vil kreve mer omfattende og kostbare tiltak som tilleggsisolering, utskifting av vinduer og dører etc. (Kilde: www.enova.no)
ENØK og Enova
26
-Enova ble etablert i 2001 som et statsforetak under Olje- og energidepartementet for å fremme en miljøvennlig omlegging av energibruk og energiproduksjon i Norge. -Enovas mål er å bidra til levere 12 TWh energi, spart eller produsert, innen 2010 gjennom at 1)veksten i energiforbruket reduseres vesentlig mer enn om den overlates til seg selv, 2)produksjonen av energi basert på fornybare energikilder økes og 3)miljøvennlig bruk av naturgass innenlands økes -Enovas virksomhet finansieres gjennom et energifond. Enovas energifond finansieres med påslag på nettariffen på 1 øre per kWh. Nasjonale føringer: Soria Moria erklæringen:
-”legge til rette for økt bruk av vannbåren varme, og etablere gode finansieringsordninger for fjernvarme og bioenergi”(se også under bioenergi). -”innføre krav om fleksible energisystemer i alle nye offentlige bygg og ved rehabilitering av offentlige bygg på over 500 kvm.” -”innføre en langsiktig tilskuddsordning til husholdningene for å stimulere til en omlegging til oppvarming basert på fornybar varme og til mer energieffektive alternativer i forhold til utstyr i boliger. Støtteordningen skal administreres av Enova.” -”øke Enovas bevilgning til bygging av infrastruktur for fjernvarme betydelig i perioden.” -”implementere EUs bygningsdirektiv i løpet av 2006. Det skal utarbeides nye byggforskrifter som gjør lavenergiboliger til standard. Det skal også innføres energikrav for eksisterende bygninger og renovering av bygninger.” -Energikrav til bygg reguleres i dag gjennom en egen teknisk forskrift til plan- og bygningsloven (TEK 97). Kommunal- og regionaldepartementet (KRD) har imidlertid utarbeidet en ny byggeforskrift som skal erstatte TEK 97. Den nye byggeforskriften trådte i kraft 1. februar 2007, men med overgangsordninger fram til august 2009. Dette innebærer at utbyggere kan velge å benytte TEK97 fram til august 2009. Den viktigste endringen i den nye byggeforskriften er nettopp relatert til byggeforskriftens krav til energibruk i bygg. Regjeringens nye byggeforskrifter om energikrav reduserer energibehovet i nye boliger og andre nybygg med ca. 25 prosent i forhold til dagens krav. Det er en egen bestemmelse i byggeforskriften om bruk av ny fornybar energi der dette er lønnsomt i et livsløpsperspektiv. Dette vil i en del tilfeller gi kommunene anledning til å sette krav om bruk av fornybar energi til oppvarming. Det vil fra sentralt hold bli utformet en veileder som spesifiserer beregningsmetoder på dette området.
Se for øvrig http://www.regjeringen.no/nb/dep/krd/pressesenter/pressemeldinger/2007/Regj eringen-har-vedtatt-nye-energikrav.html?id=448761 for mer utfyllende om byggeforskriftene. Politiske vedtak: Fylkestinget sak 12/06, innføring miljøledelse Fordeler ENØK
Ulemper ENØK
+ Frigjør strøm til nettet + Bidrar til mindre utgifter til strømmindre forbruk + Får mer ut av hver kWh +Lite arealkrevende
-Fordrer en ”kulturendring” hos folk. At sparetiltak ikke nødvendigvis betyr mindre komfort.
27
9. ANDRE ALTERNATIVE ENERGIKILDER 9.1 Solenergi Energien fra sola kan utnyttes på flere måter. Den mest brukte måten er å omdanne solenergien til varme eller elektrisk energi som vi kan utnytte. I Norge er solvarmen konkurransedyktig med elektrisitet til vannvarming/oppvarming, mens strøm fra solceller fortsatt blir mer kostbart enn nettstrøm. Jorden mottar hvert år 15 000 ganger mer energi enn hva vi klarer å utnytte og langt mer enn hva jordas totale energireserver utgjør. I Norge gir sola 1 500 ganger mer energi enn dagens energibruk. I Norge varierer den gjennomsnittlige solinnstrålingen fra ca. 700 kWh/m2 i nord til 1100 kWh/m2 i sør pr. år. En skyfri sommerdag kan gi opptil 8.5 kWh/m2. Sola tilfører den norske bygningsmassen 3 - 4 TWh nyttig varme pr år. Dette er passiv solvarme, altså den oppvarmingen som sola gir når den skinner inn gjennom vinduene. Dette representerer 10 - 15 % av oppvarmingsbehovet og har en verdi på 2 milliarder kroner med dagens energipris. Et aktivt solvarmeanlegg kan dekke 30 % av varmebehovet til en bolig. Norge har i dag ca. 100 000 solcelleinstallasjoner, og rundt 2000 fyrlykter går i dag på solceller (www.solenergi.no) Solvarme: Passiv solvarme:Begrepet passiv solvarme er knyttet til bruk av bygningskonstruksjoner for å utnytte innstrålt solenergi mot en bygning til oppvarming, lys eller kjøling. Aktiv solvarme:Et aktivt solvarmeanlegg består av en solfanger, et varmelager og et varmefordelingssystem. Strålingen absorberes i solfangeren og transporteres som varme til et forbrukssted (NOU 1998:11). Solceller: Solceller omformer solstrålene til nyttbar elektrisitet uten bruk av bevegelige deler og er helt uten støy eller utslipp. Solstrålene absorberes i en halvleder (silisium) i tilstrekkelig mengde til å frigi elektroner. Det blir bygget opp et elektrisk potensial (spenning) som vil drive strøm gjennom en strømkrets når en slik blir tilkoblet halvlederen. Forholdet mellom produsert elektrisitet og innstrålt energi kalles solcellens virkningsgrad. Silisium kan framstilles fra kvartssand, men en rekke prosesser er nødvendige for å framstille silisium med tilstrekkelig renhet for bruk i solceller (NOU 1998:11). Solenergi og miljø: Solenergi er ved siden av ENØK trolig den mest miljøvennlige av de eksisterende energiteknologiene. Behovet for energi til å drifte er lite og solenergianleggene fører heller ikke med seg miljøskadelige utslipp. De modulene som fremstilles av silisium er imidlertid kraftkrevende, og den energimessige tilbakebetalingstiden blir derfor på 2-5 år. Tynnfilmceller laget av andre materialer enn silisium inneholder ofte miljøfarlige metaller som for eksempel kadmium og indium som fordrer spesielle krav til framstillingsprosesser og avfallshåndtering. De frittstående solcelleanleggene forutsetter dessuten energilagring i batterier, noe som i tillegg medfører miljøbelastning både når det gjelder produksjons og avfall. Fordelen med solenergi er at det krever få og reversible inngrep for å produsere strøm og varme.
28
9.2 Bølgeenergi: Det finnes flere måter å utnytte bølgenergien på. En av måtene er at kreftene fra bølgene overføres til energi i et svingesystem som vekselvirker med bølgene. En annen teknikk er at bølgene som slår mot land bringer vannet opp på et høyere nivå ved bruk av en kilerenne. Felles for begge de ovenfornevnte metodene er at energien må konverteres til mekanisk energi ved hjelp av en turbin eller hydrauliske eller såkalte pneumatiske motorer.Forskningen på bølgeenergi har i all hovedsak rettet seg mot elektrisitetsproduksjon. I Norge har det lenge vært forsket på utnyttelsen av bølgeenergi, men det synes å være t stykke igjen til omfattende kommersiell drift. Det største bølgeenergipotesialet finnes i Atlanterhavet og i Stillehavet mellom 40. og 65. breddegrad. Mellom Stad og Lofoten utgjør bølgeenergien i gjennomsnitt 30-40 kW per meter bølgefront. Midlere bølgeenergi varierer mellom årstidene, og er høyest om vinteren når behovet for elektrisitet er høyest. Mengden av bølgeenergi som slår inn mot norskekysten er anslått til å ligge mellom 400-700 TWh. Hvis man regner på et eksempel hvor 1/6 av den norske kysten bygges ut med en utnyttelsesgrad på 20% så vil årsproduksjonen ligge på ca 13TWh.
9.3 Varmepumper: Varme finnes i jord, luft, sjø og fjell. Denne energien kan brukes til å varme opp hus og bygningsmasse gjennom varmepumper, selv når temperaturen er lavere en hva man ønsker. Dette gjøres ved at en varmepumpe henter ut energien fra omgivelsene, og flytter den til inn i huset som varme. Varmepumpen bruker mindre energi til å produsere samme mengde varme enn en vanlig elektrisk ovn. Energien bli hentet inn via en utedel som suger inn luft, eller en kollektorslange hvis det er snakk om en varmepumpe plassert i sjø, fjell eller jord. Varmepumpen varmer så opp luften som så føres inn i huset via en innedel, et sentralvarmeanlegg med radiator eller via gulvvarme. Den mest brukte varmepumpen i Norge er luft-luft-varmepumpen. Dette fordi man i Norge gjerne har lange fyringssesonger. Og jo lengre fyringssesonger man har, desto mer lønnsomt blir det med luft-luft-varmepumper. Prisen på luft-luft-varmepumpe varierer noe, men ligger på ca 15000 kr. inkludert montering. Levetiden er beregnet til å være 10-15år. Tar man et eksempel med en husholdning med et strømforbruk på 20 000 kWh/år hvor 5500 kWh går til oppvarming vil man få en besparelse på ca. 1900 kWh som utgjør ca. 1500 kr spart på strømregningen (www.enova.no). 9.4 Tidevannsenergi: Tidevannsenergien er nært knyttet opp til gravitasjonskreftene fra sola og månen og sentrifugalkreftene på den roterende jordkloden. Kreftene fører til en heving av havoverflaten på dne delen av jordoverflaten som vender mot og fra månen. Tidevannsenergi kan utnyttes på to forskjellige måter: Tidevannets potensielle energi blir utnyttet ved at man utnytter høydeforskjellen mellom flo og fjære. Tidevannets bevegelsesenergi utnyttes ved at man får energi ut av tidevannsstrømmenes hastighet og mengde. I Norge er denne formen for energi lite utnyttet, men det har blitt forsket en god på utnytting av tidevannsenergien til strømproduksjon. I Hammerfest står landets første kommersialiserte tidevannskraftverk og produserer strøm til
29
nettet. Det er foreløpig bare en prototype som er senket ned i Kvalsundet utenfor Hammerfest by. Det er ei havmølle (ikke ulikt ei vindmølle) som er forankret i havbunnen med en installert effekt på 300 kw. Tabell 9:Tidevannsforskjeller mellom Midlere Høyvann og Midlere Lavvann (MHV-MLV)
Kirkenes 2,12 Trondheim 1,80
Vardø 2,04 Kr.sund 1,34
Hammerfest 1,78 Bergen 0,90
Tromsø 1,66 Stavanger 0,32
Bodø 1,74 Oslo 0,28
Rørvik 1,56
Tabell og bilde: Hammerfest Energi, Tidevannsenergi
9.5 Saltvann Saltløsninger trekker til seg vann fra omgivelsene.Der ferskvann fra elver møter saltvannet i havet kan det frigjøres energi fra saltgradienter. I NOU 1998:11 forklares dette på følgende måte; ”…Den fysikalsk-kjemiske endring som oppstår ved blanding av saltvann og ferskvann gir et kjemisk energipotensial. Dette potensialet utøver en kraft som kan utnyttes til produksjon av energi. Kraften er proporsjonal med differansen i saltkonsentrasjonen mellom saltvannet og ferskvannet.” Prinsippet bak saltvannsenergi har vært kjent over lengre tid, nemlig at når saltvann og ferskvann er skilt i to ulike kamre med en delvis gjennomtrengelig membran mellom, vil ferskvann presse seg gjennom membranen. Denne membranen kan for eksempel være en biologisk hinne fra svineblære. Denne drivende kraften hever så saltvannsnivået over nivået i ferskvannet, og det oppstår et overtrykk. Overtrykket skapes ved en prosess som kalles osmose, og er i utgangspunktet et enkelt prinsipp. I Norge forskes det på å utnytte denne osmotiske prosessen ved å lede vannet fra en elv ned i et kraftverk hvor det møter saltvann som blir pumpet opp fra sjøen. Overtrykket som oppstår i saltvannet, skal ledes til en turbin som igjen skal produsere strøm. Den naturlige trangen til forskyvning av saltet er så stort at det tilsvarer 27 bar, dvs. 5-6 ganger trykket i en vannkrane. (www.forskning.no, www.ntnu.no)
Det teoretiske potensialet for saltvannsenergi er satt til 0,7 kWh pr kubikkmeter ferskvann som renner ut i havet. I Norge vil dette gi et teoretisk potesiale på 250TWh pr. år.
30
Energikostnadene tilknyttet energi fra saltgradienter har mulighet for å legge seg på ca 30-50 øre/kWh 6 , mye på grunn av senere års utvikling av membraner som danner grunnlaget for energien i denne energibæreren. Arealbehovet ligger på nivå med små tradisjonelle vannkraftanlegg med begrenset magasinering av vann. Av økonomiske og praktiske hensyn vil det være mest hensiktsmessig å plassere disse kraftverkene like ved elvemunninger eller i nærheten av sjøen og en innsjø. Det vil kreve tre relativt store vannrør til anlegget, en for ferskvann, en for sjøvann og en for brakkvann. Ferskvannet og saltvannet blandes og danner brakkvann som ledes ut i havet igjen (www.forsknig.no)
9.6 Spaltbart materiale/Kjernekraft - Thorium Kjernekraftverk er som oftest basert på fisjon, dvs. spalting av tunge nuklider, i første rekke Uran og Plutonium. Verken uran eller Plutonium er utvinnet noe særlig i Norge. Norge sitter imidlertid på en av verdens rikeste forekomster av Thoruim (Th), opptil 170 000 tonn. Med dagens priser blir det hevdet at det kan gi inntekter på 1,5 billiarder kroner, noe som betyr 1000 ganger dagens oljefond. (www.forskning.no). Tallene er imidlertid noe usikre. Thorium er med andre ord en omdiskutert energiressurs, og mye av diskusjonen bunner nok ut i usikkerhet som følge av at man snakker om energiutvinning som befinner seg på forskningsstadiet. Et thoriumkraftverk er ikke ulikt et vanlig atomkraftverk, og drives av en partikkelakselerator, og er konstruert slik at nedsmelting er så og si umulig. Samtidig blir tungt radioaktivt avfall reinjisert i reaktoren slik at avfallsproblemet reduseres. Men man sitter likevel igjen med radioaktivt avfall som hos vanlige atomkraftverk, men nedbrytingstiden er mindre hos thorium. Thoriumreservene i Norge er antatt å vare i flere tusen år. Når det gjelder atomkraft og atomvåpen så har flere land utnyttet kjernekraftteknologien til å produsere atomvåpen gjennom tilgang på plutonium. Thorium inneholder også uran og plutonium, men det blir såpass vanskelig å utvinne til atomvåpenbruk fordi mengden er såpass liten og det vil kreve veldig mye energi for å oppnå de mengder uran og plutonium som produseres av dagens kraftverk. Det kan også nevnes at thorium ikke er fissilt i seg selv, noe som betyr at det ikke spaltes av seg selv. Man mener også at kjedereaksjonen derfor ikke vil løpe løpsk, noe man forbinder med en av de største ulempene ved vanlige atomkraftverk (Tsjernobyl). Atomkraft basert på thorium er fortsatt på forskningsstadiet. Det er ikke snakk om noen storskala satsing på thoriumkraftverk før om tidligst 15-20 år. Fordeler Thorium +Lite arealbeslag. Kjernekraft kan produseres nær forbruker og medfører derfor lite overføringsnett
Ulemper Thorium -Avfall - Usikker teknologi
6
Forutsetter; ” …en membrankostnad ned mot 20-35 øre/kWh, en membrankostnad på 50 kr/m2, en membranlevetid på 7 år og en spesifikk energiproduksjon på 2,5 W/m2 ligger til grunn her. Resten av kostnadene fordeles i hovedsak på turbiner og anleggsarbeider. Det maskinelle utstyret har en effektivitet på 75 prosent, driftstiden settes til 8500 timer/år.” Kilde: NOU2006:18.
31
10. TRANSPORT OG ENERGI I fylkesdelplan ”Ny Giv”, vedtatt av fylkestinget 27.02.2003, har Sør-Trøndelag fylkeskommune retningslinjer for arealbruk og transport. Målet er å minske trafikkarbeidet og dermed energibruk og forurensning gjennom fortetting rundt servicetilbud og kollektivårer. Dette for å stimulere til gang- sykkel og kollektivbruk. Selv om planen er fra 2003, er dette fortsatt i tråd med nasjonale mål. Dermed er ikke transport og energi nærmere tatt opp i dette energinotatet. Sør-Trøndelag Fylkeskommune har høsten 2008 igangsatt arbeidet med fylkesdelplan klima og energi, hvor sentrale emner innen klime og energi vil bli tatt opp.
32
Kildehenvisninger: - Bioenergi i Sør-Trøndelag fylke Forslag til tiltaksplan 1998-2001 - Bjørnstad & Storø. TFU-Notat 2006:7 Lavutslippsregion Midt-Norge - Fylkesmannen i Nord-Trøndelag - Kraftsituasjonen i Midt-Noreg. Naturvernforbundet. Notat - NVE & Statnett. Vindkraft på Fosenhalvøya og Ytre Namdal - NOU 2006:18 Et klimavennlig Norge - NOU 1998:11 Energi- og kraftbalansen mot 2020 - Potensialstudie for biogass i Norge. Østlandsforskning. 2008
Web-referanser: www.ae.no www.borevind.se www.enova.no www.forskning.no www.fylkesmannen.no/fmt_hoved.asp?g4135=x&g4134=x&g4173=x&gid=3119 8&tgid=4134 www.hammerfestenergi.no www.nve.no www.ntnu.no www.regjeringen.no www.sintef.no www.solenergi.no www.ssb.no www.statkraft.no www.statnett .no www.tev.no www.tu.no
33