VEDVARENDE ENERGI I ENERGIRAMMEN

Transkript

1 VEDVARENDE ENERGI I ENERGIRAMMEN D AN VAK D AG E N, 5. AP R I L J Ø R G E N R O S E, S E N I O R F O R S K E R S TAT E N S B Y G G E F O R S K N I N G S I N S T I T U T, AAU

2 Baggrund Indregning af VE er krævet i henhold til Bygningsdirektivet. Generel baggrund og uddybning af forudsætninger ønskes Tabel 1. Bygninger opført siden 2011, energimærker og andel med solceller. Energiklasse Antal bygninger Andel med solceller A % A % A % B % Total % 2

3 Baggrund Tabel 3. Middel kw p for solcelleanlæg i afhængighed af energimærke. A2015 A2020 Enhed Enfamiliehuse 1,2 2,0 kw p pr. 100 m 2 Etageboliger 3,7 4,6 kw p pr m 2 Kontorbygninger 6,1 8,7 kw p pr m 2 3

4 Formål Formålet med opgaven e r a t b e l ys e : I h v i l ket o m f a n g det er nødvendigt a t k u n n e i n d r e g n e V E? N o g l e b ygninger k a n have e t s t ø rre energibehov s o m følge af: A r k i t e k t o niske ønsker e l l e r B e g rænsninger fra lokalplaner H v o r d a n b e n yttes VE s o m buff e r Økonomi h v i s a l t e r n a t i v et e r yderligere e n e r g i e ff e ktivisering 4

5 Formål Den samlede analyse omhandler: E t a g e b o liger K o n t o r b yg n i n g e r Ø k o n o m i B e t yd n i n g f o r el-nettet Derudover: S t ø rre byg n i n g e r (fx hospitaler) P a r c e l h use R a p p o r t : h t t p : / / w w w. s b i. d k / m i l j o - og- e n e r g i / v e d v a r e n d e _ e n e r g i 5

6 Metode Parameter Variation # varianter Facadekompleksitet Rynkefaktor U ydervæg,etage U ydervæg,kontor 0 og 50 % 0,12 og 0,24 W/m 2 K 0,18 og 0,30 W/m 2 K 3 Vinduesareal ift. opvarmet etageareal 20, 30 og 40 % 2/3* Antal etager 2, 3, 4 og 6 4 Varmekapacitet 80 og 160 Wh/K m 2 2 Orientering 0, 90 og 180 3/2* Skygger Fri beliggenhed eller Tæt bebyggelse 2 Total (etagebolig/kontorbygning) 288/288 6

7 Eksempel: Kontorbygning, beliggenhed F r i beliggenhed T æ t b e b yggelse 7

8 Referencebygninger, parameterkombination Tabel 13. Parametervalg for referencebygninger (laveste energibehov). Parameter Etagebolig Kontorbygning Facadekompleksitet Lav Lav U-værdi for ydervæg 0,12 W/m 2 K 0,18 W/m 2 K Vinduesareal 20 % 20 % Etager 6 2 Varmekapacitet 160 Wh/K m Wh/K m 2 Orientering 0 0 Skygger Frit beliggende Frit beliggende 8

9 Referencebygninger, energibehov Tabel 14. Nøgletal og energibehov for referencebygninger [kwh/m 2 ] Bygning Varme El Energibehov Energiramme Energibehov Energiramme Etagebolig 24,2 3,4 27,8 30,3 20,6 20,0 Kontorbygning 16,7 9,5 37,1 41,5 27,1 25,0 9

10 Etageboliger, nødvendigt solcellebidrag i kw p 10

11 Etageboliger, nødvendigt solcellebidrag i kw p 11

12 Etageboliger, parametrenes betydning Lavest til højest energiforbrug Højest til lavest energiforbrug 12

13 Kontorbyggeri, nødvendigt solcellebidrag i kw p 13

14 Kontorbyggeri, nødvendigt solcellebidrag i kw p 14

15 Kontorbyggeri, parametrenes betydning Lavest til højest energiforbrug Højest til lavest energiforbrug 15

16 Etageboliger E n e r g i b e hov: 2 7, 8-4 8, 0 kwh/m 2 (2015-krav: 30,3 kwh/m 2 ) Wo r s t c a s e : 7, 5 kw p p r m 2 ( B R ) og 9,5 kw p ( B R ) k r a v e t : De s t ø r s t e bygninger k a n nå det, h v i s a l l e p a r a m e t r e o p t i m e r e s B e t ydende parametre: A n t a l let af e t a g e r (fuld, opvarmet kælder) K o m p l e k s iteten af f a c a d e n O r i e n t e r i n g e n S k yg g e f o r h o l d ene Kilde: Køge.dk 16

17 Kontorbygninger E n e r g i b e hov: 3 7, 1 55,7 k W h / m 2 (2015-krav: 41,5 kwh/m 2 ) Wo r s t c a s e : 6, 2 kw p p r m 2 ( B R ) og 9,5 kw p ( B R ) k r a v e t : De s t ø r s t e bygninger k a n nå det, h v i s a l l e p a r a m e t r e o p t i m e r e s B e t ydende parametre: S k yg g e f o rholdene Vi n d uesarealet K o m p l e k s iteten af f a c a d e n Va r m e k a p a c iteten Kilde: LarsGehrt.dk 17

18 Parcelhuse E n e r g i b e hov: 3 6, 7 51,0 k W h / m 2 (2015-krav: 36,7 kwh/m 2 ) Wo r s t c a s e : 0, 6 kw p p r. 100 m 2 ( B R ) o g 1,1 kw p (BR2020) k r a v e t : B e t ydende parametre: K o m p l e ksiteten a f f a c a d e n S k yg g e f o r h o l d ene O r i e n t e r i n g Vi n d uesarealet Kilde: Egebæk Byg A/S 18

19 Større bygninger E n e r g i b e hov: 4 0, 8 54,7 k W h / m 2 (2015-krav: 41,2 kwh/m 2 ) Wo r s t c a s e : 5, 8 kw p p r m 2 ( B R ) og 8,9 kw p ( B R ) B e h o v f o r solcelle r B e h o v e t f o r s o l c eller i de større b yg n i n g e r er i gennemsnit 1, 4 kw p h ø j e r e end t i l s v arende k o ntorbygninger. De s t ø r r e b ygninger har altså i k k e e t v æ s e n t l igt s t ørre behov f o r solceller. Kilde: denoffentlige.dk 19

20 Behov for solceller Tabel 25. Behov for solceller i kw p pr m 2 bygning for at opfylde energirammerne i 2015 og BR15 BR20 Etageboliger 7,5 9,5 Kontorbygninger 6,2 9,5 Parcelhuse 6,0 11,0 Større bygninger 7,7 11,0 20

21 Økonomi for alternativ til vedvarende energi E t a g e b o l i g e r 13 a f o p f yl d e r e n e r g i r a m m e n E n e r g i e ff e k t i v i s e r i n g : b yg n i n g e r B yg n i n g e r i 2 e t a g e r B yg n i n g e r s o m i k k e h a r d e s t o r e vi n d u e s a r e a l e r o r i e n t e r e t m o d s yd B yg n i n g e r b e l i g g e n d e i t æ t b e b yg g e l s e H ø j f a c a d e k o m p l e k s i t e t ( f å ) K o n t o r b yg n i n g e r 39 a f o p f yl d e r e n e r g i r a m m e n E n e r g i e ff e k t i v i s e r i n g : b yg n i n g e r B yg n i n g e r o r i e n t e r e t ø s t - ve s t B yg n i n g e r i t æ t b e b yg g e l s e B yg n i n g e r m e d h ø j f a c a d e k o m p l e k s i t e t o g s t o r e vi n d u e s a r e a l e r 21

22 Økonomi for alternativ til vedvarende energi Ti l t a g Øge ydervæggens isoleringstyk k e lse B e d r e v i n d u e r E n e r g i e ff e k t ivt ventilationsanlæg (+ i s m å etageboliger) + B e d r e isolering af r ø r t i l v a r m t b r u g s v a n d For langt d e f l e s t e b ygninger v i l d e t a l t s å i k k e v æ r e m u l i g t m e d e n rimelig ø k o n o m i a t o p f yl d e energirammen u d e n brug af s o l c e ller. 22

23 Betydning for elnettet Bygningstype Gennemsnit kwh Maks. kwh Etagebolig Kontorbygning To t a l t set: udbygning af s o l c elleproduceret el på 3,6 GWh p r. å r, h v o r a f 1,3 GWh u d v e k s les m e d elnettet. Ti l s a m m e n l igning: To t a l s o l c elleproduktion i DK i GWh. K u n ca. 30 % af b ygninger h a r s o l c e ller, o g dermed er g e n n e m s n itsbetragtningen i k k e r e a l i s t isk, m e n k u n n e v æ r e et bud på s i t u a t i o nen når BR2020 t r æ d e r i k r a f t. 23

24 Konklusion M a n k a n b y g g e m e d s t o r f r i h e d s g r a d i f a c a d e u d t r y k m v. o g s t a d i g o p f y l d e B R 1 5 u d e n b r u g a f s o l c e l l e r D e t e r o g s å m u l i g t a t o p f y l d e e n e r g i r a m m e n u d e n b r u g a f s o l c e l l e r U d f o r d r i n g e r n e e r d e s a m m e f o r d e f o r s k e l l i g e b y g n i n g s t y p e r D e t e r v æ s e n t l i g t d y r e r e a t o p n å r e d u k t i o n e n i e n e r g i b e h o v e t g e n n e m e n e r g i e ff e k t i v i t e t i s t e d e t f o r a t a n v e n d e VE B e h o v f o r e n u d b y g n i n g a f d e n s o l c e l l e p r o d u c e r e d e e l p å c a. 0, 5 % p r. å r ( i f t n i v e a u ) f r e m t i l o g c a. 1, 3 % o m å r e t e f t e r M u l i g h e d e n f o r a t i n d r e g n e VE i e n e r g i r a m m e n g i v e r s t o r f l e k s i b i l i t e t o g f r i h e d f o r b y g g e r i e t, s a m t i d i g m e d a t m a n k a n o p r e t h o l d e s t r a m m e k r a v t i l b y g n i n g e r s e n e r g i f o r b r u g 24