Oslo kommune har vedtatt at oljefyrer skal fases ut innen 2011, og olje brukt til spisslast skal fases ut innen 2020.
Konkurranse
Undervisningsbygg i Oslo utlyste i mai en konkurranse for å få frem forslag til å erstatte oljekjeler i de Osloskolene som ligger utenfor konsesjonsområdet for fjernvarme. Det ble levert 12 forslag, og fire av dem er nå valgt ut.
De fire vinnerne er Asplan Viak, i samarbeid med NIVA og Gether AS, Bioenergi AS, Ivar Lærum AS og Liquiline AS.
– Det er helt sikkert at vi vurderer muligheten for å implementere løsningene disse fire har kommet med, og ganske sikkert at alle løsningene blir valgt for minst en skole, sier prosjektleder Karen Bruusgaard i Undervisningsbygg.
Fjellvarme
Asplan Viak vil bruke varmepumper som henter varmen fra fjellet via 42 hull.
Bioenergi foreslår å bruke pellets som grunnlast og bioolje til reserve og spisslast.
Ivar Lærum satser også på biobrensel, men med andre løsninger enn Bioenergi.
Liquiline fra Bergen velger å satse på biogass, med naturgass som backup.
Geoenergi
For Kringsjå/Nordberg skole foreslår Asplan Viak å bore 42 hull 150 meter ned i fjellet under skolen. Siden skoler har lavt kjølebehov blir det lite overskuddsvarme tilgjengelig til å pumpe tilbake i fjellet.
Det har ingeniørene løst ved å oppgradere en gruset idrettsplass til kunstgress, og legge kollektorrør i bakken. Varmen derfra går til et dynamisk korttidslager. De har kalt løsningen sin Smart Skolevarme.
– På en skole er det ventilasjonsanlegget som tar mest varme, men driftstiden er i snitt ikke mer enn seks timer per dag. Det betyr at det er ledig effekt fra varmepumpen utenom skolens åpningstid. Den effekten utnytter vi i form av en godt isolert vanntank, sier sivilingeniør Per Daniel Pedersen hos Asplan Viak. Bakkesolfangerne skal også brukes til å føre varme tilbake til fjellet.
Værprognoser
Denne løsningen forutsetter nøyaktige værprognoser som en del av styringssystemet slik at varmelageret kan pumpes fult av varmtvann før en forventet kuldeperiode.
– Vi antar at det vil holde i tre døgn. En tilsvarende løsning er til utprøving på et gartneri i Nord-Trøndelag nå, sier Danielsen.
Med denne løsningen gjenstår kun tre til fem prosent av spisslastbehovet, dette foreslår selskapet å dekke med en kjel fyrt med bioolje. Systemet skal enkelt kunne utvides med solfangere eller solcellepaneler og også gi varmt tappevann.
Styres automatisk
Inkludert er et automatisert styringssystem som sikrer at skolen alltid benytter den kilden som har gunstigst temperatur, enten geoenergien eller bakkesolfanger.
Beregninger Asplan Viak har gjort, viser at 32 prosent av energien kommer fra bakkesolfangere, 40 prosent kommer fra geoenergi, bioolje står for ni prosent mens elektrisitet som hovedsakelig går til å drive varmepumpene tar 19 prosent av energiforbruket.
Kun bio
Bioenergi konkluderer med at det er teknisk mulig å bygge om fyringsanleggene i alle de 15 skolene til å bruke biobrensel. Dette skal gi en totalpris på 22 millioner.
Bioenergi har foreslått fire ulike alternativer som skal gi en samlet reduksjon av CO2 -utslipp på 77 000 tonn over en driftstid på 20 år.
– Våre beregninger viser at omlegging til klimanøytral oppvarming ikke gir høyere kostnader, sier Erik Nilssen, daglig leder i Bioenergi AS.
Videreutvikler
– Vi har foreslått etablering av lokalt biobrenselanlegg ved 11 skoler og tilknytning til lokalt nærvarmenett ved fire skoler. Vi har nå fått i oppdrag av Undervisningsbygg å utvikle videre en løsning for biobrenselfyrt nærvarmenett ved tre av skolene, med forslag både til organisering, teknisk løsning og driftsmodell, sier Nilssen.
– Vi har foreslått å bruke pellets som hovedbrensel ettersom dette gir forholdsvis komprimert transport og lagring til en stabil og akseptabel pris. Det må legges vekt på gode løsninger ved levering og lagring av brensel ettersom dette oftest skaper de største utfordringene ved omlegging til biobrenseldrift. Det må leveres brenselpellets opptil en gang pr. uke, og transport og lagring må foregå smidig uten forstyrrelse for naboer og nærmiljø.
Settes ut
Nilssen viser til at mange kommuner har blandede erfaringer med egen drift av kompliserte energianlegg som varmepumper og biokjeler og mener derfor at driften av anleggene med fordel kan settes ut til spesialfirmaer med nødvendig kompetanse.
– Oslo kommune har selv prøvet denne driftsformen med meget godt resultat ved Sogn videregående skole, hvor biobrenselanlegget har levert stabil og rimelig varme de siste 10 årene, sier Nilssen.
Biogass
Liquiline i Bergen vil bruke biogass både for grunnlast og spisslast. Når gassen ankommer skolen, i flasker, vil trykket bli redusert og gassen forbrennes i en gassbrenner i skolens fyrrom.
Gassen kan hentes fra kloakkrenseanlegget på Bekkelaget eller søppelforbrenningsanlegget på Klemetsrud.
– Dette er en løsning som gir store besparelser i form av reduserte CO 2 utslipp, men gir også svært lave lokale utslipp av partikler, SO 2 og NO X som må sies å være viktig i en skolegård, sier prosjektdirektør Terje Simmenes i Liquiline.
Simmenes sier dette vil være den første integrerte verdikjeden for biogass inklusive oppgradering, transport og sluttbruk til oppvarming i Norge.
– Det vil gi utfordringer både for optimalisering, sammensetning av ulike teknologier og sammensetning til en integrert verdikjede. Løsningen vil sette fokus på biogass og trolig bidra til utvidet bruk og produksjon av dette miljøvennlige produktet, sier Simmenes.
Mottak
Det må etableres et mottaksanlegg ved hver skole der trykket reduseres før gassen føres inn i fyrrommet.
Som backup vil Liquiline bruke naturgass hvis distribusjonen svikter, de eksisterende kjelene på skolene skal oppgraderes til å gå på bioolje, dermed blir det dobbelt sett med backup.
Han tror at etablering av en infrastruktur for metangass, enten det er biogass eller naturgass, vil bane vei for flere investeringer i produksjonsanlegg for biogass.
– I Sverige har man sett at infrastrukturen som i sin tid ble bygd for naturgass nå mer og mer blir tatt over av biogass. I Stavanger som har det mest utbygde gassnettet i Norge, ser vi allerede konturen av et betydelig innslag av biogass. Dette hadde vært vanskelig uten et sluttbrukermarked for metangass. Vi tror at dette prosjektet være med på å bidra til nye investeringer i produksjonsanlegg for biogass, sier Simmenes.
Biobrensel og akkumulatortanker
Ivar Lærum, med partnerne SGP Varmeteknikk AS, Bio8 AS og Matene AS har valgt en trinnvis løsning.
– Vi starter med å konvertere de nyeste olje/gasskjelene til bruk av bioolje, sier Jon Helge Gilje, daglig leder i SPG Varmeteknikk. Senere skal det installeres pelletsovner, og biooljekjelene blir for spisslast og backup. Lærum vil også bruke resirkulering av røykgass for å øke virkningsgraden der det er mulig.
Konvertering
For Bygdøy skole skal konvertering av eksisterende kjel gjøres for 145.000 kroner, og Lærum argumenterer med at de har funnet en prisgunstig løsning.
– Vårt forslag gjør det mulig for Undervisningsbygg å komme raskt i gang og oppnå miljøgevinster, så kan investeringene i pelletsovner tas etter hvert, sier Gilje.
I forslaget inngår også akkumulatortanker, 25 liter per kilowatt grunnlast. Dette skal gjøre det enklere å ta i bruk andre energikilder. I forslaget trekker Lærum frem solfangere, brenselceller og kondensering av røykgasser som mulige fremtidige løsninger.
