Energi i et miljøperspektiv, et konkret ingeniøreksempel

Per Erik Løvholm

Energi i et miljøperspektiv

1

Per Erik Løvholm

Energi i et miljøperspektiv• For 20 år siden vedtok Stortinget at CO2-utslippene

skulle stabiliseres på 1989-nivå innen år 2000.• Siden 1989 har CO2-utslippene økt med 27 prosent, eller

8,4 prosent i snitt for alle klimagasser.• Selv kjent og velprøvd teknologi, som både er

samfunnsøkonomisk og i mange tilfeller privatøkonomisk lønnsom, er ikke blitt tatt i bruk.

• En gjennomsnittsnordmann må innen 2050 ned fra tolv til to tonn i året. Det krever en teknologisk revolusjon.

2

Per Erik Løvholm

Hva er galt?Vi er ikke helt på sporet av det ennå, med de virkemidlene vi har i dag, innrømmet miljø- og utviklingsminister Erik Solheim , i forbindelse med utslippsreduksjonene.

• En effektiv klimapolitikk utfordrer tunge særinteresser.

• Nødvendige langsiktige tiltak kan svi på kort sikt. • Økte avgifter, påbud og reguleringer er ikke typiske

vinnersaker blant velgerne.

3

Per Erik Løvholm

Økonomenes medisin

• Tung innflytelsen fra økonomene har styrt klimapolitikken i retning av markedsbaserte løsninger, ut fra en naiv forestilling om et velfungerende marked der folk oppfører seg forutsigbart. - Men det gjør de jo ikke……

• Samtidig er andre og vel så effektive virkemidler, som lover og forskrifter, blitt skjøvet i bakgrunnen.

• Tror på «røykelover» Folk spør etter konkret handling og tilrettelegging for handling, ikke flere holdningskampanjer. Når får vi ”røykelover” for klimaet? spør NTNU-professor Marianne Ryghaug.

4

Per Erik Løvholm

Fornuften satt på vent• Lavutslippsutvalget la fram 15 konkrete, teknisk

gjennomførbare tiltak som skulle redusere Norges utslipp med to tredeler innen 2050. Disse kuttene er samfunnsøkonomisk nesten gratis.

• Tiltakene ble likevel møtt med høylytt kritikk fra økonomene, som mente at løsningene ikke var optimalt kostnadseffektive.

• Det handler om tid: hva som er kostnadseffektivt i dag i forhold til i morgen. Målet er at vi skal ned til i praksis nullutslipp i 2050. Da er det kanskje billigere å gjøre ting som kan se dyre ut i dag.

5

Per Erik Løvholm

Miljøminister Erik Solheim:-virkemidler

• Vi skal fortsatt bruke kvotesystemet. Men det klarer ikke å få fram de teknologiske endringene vi trenger, raskt nok.

• Jeg vil helt klart slåss for å supplere med mer treffsikre tiltak!

• Jeg ønsker også en mer aktiv bruk av lover og forskrifter.

• Regjeringen skal legge fram en stortingsmelding om virkemidler i klimapolitikken i år (2010). (Det var intensjonen): denne stortingsmeldingen kommer først i 2011.

6

Per Erik Løvholm

Gamle teknoforslag står seg godtStarten på1990-tallet var preget av teknologioptimisme: Statens forurensningstilsyn laget sin første tiltakskatalog,

som listet opp 60–70 konkrete alternativer, mange av dem lønnsomme også på kort sikt.

Forskere ved SINTEF la fram forslag til tiltak som ville redusere norske CO2-utslipp fra stasjonære kilder med om lag en tredel.

• Gasskraft med CO2-lagring, elektrifisering av sokkelen og satsing på solvarme, biomasse og vindkraft var blant de viktigste tiltakene.

• Vi fikk CO2-avgiften. Den har gitt mindre utslippsvekst fra oljebransjen enn vi ellers ville fått. Faklingen ble redusert til halvparten over natta. Vi fikk CO2-deponering på Sleipner, elektrifisering av Troll,

7

Per Erik Løvholm

Avgiftene og virkeligheten

Regjeringen:• CO2-avgiften og andre virkemidler har redusert norske

klimagassutslipp med rundt ti millioner tonn i året i forhold til referansebanen. De største kuttene skjedde innen offshore og i industrien.

Professor Marit Reitan NTNU:• CO2-avgiften var en suksess på sokkelen, men

avgiftsystemet møtte sterke motinteresser, særlig innen konkurranseutsatt industri, som argumenterte med at de ikke kunne ha dårligere vilkår enn annen europeisk industri.

8

Per Erik Løvholm

Avgiftene og virkeligheten• Avgiftene møtte en virkelighet preget av tunge

strukturer med koblinger mellom sektorinteresser, institusjoner og fagdepartementer.

• Dette førte til et avgiftsystem med en rekke unntak, som lå langt unna økonomenes idealbilde av et kostnadseffektivt avgiftsregime.

9

Per Erik Løvholm

Fem punkter – og strenge påbudBI-professor Jørgen Randers og direktør Steinar Bysveen i

Energi Norge la i vår fram et fempunkts forslag som kan gi CO2-kutt som monner fram til 2020, den såkalte ENKL-planen• Fase ut all oljefyring.• Elektrifisere 20 prosent av bilparken.• Elektrifisere 25 prosent av olje- og gassvirksomheten på sokkelen.• Installere karbonfangst og lagring på seks industrielle punktutslipp.• Intensivere arbeidet med energieffektivisering.

10

Vi kan iverksette i dag…..• Et konkret

ingeniøreksempel……

11Per Erik Løvholm

12LED vs. tradisjonell belysning

LED vs. tradisjonelt belysningsutstyrKlasse Vg.2 ved Nord-Østerdal videregående skole 08/09:Deltagere:Thomas Mikkelsen, Torbjørn Romenstad, Håvard Jensvoll, Anders Røed, Ina Nordpoll Sagli, Steinar Husby, Emil Bakken, Dag Ove Rokstad og Jørgen Stensberg.


Innledning.

LED Light Emitting Diodes Elektroniske halvlederkomponenter som har vært på markedet siden 1962. Som lyskilder ble de først tatt i bruk i varsellamper og ulike typer displayer, som for eksempel i mobiltelefoner.


Innledning

Grunnen til at vi gjennomfører prosjektet er at vi stadig hører mange lovord om LED-lampenes fortreffelighet på en rekke områder. Nå vet vi at lysdiodene også er i ferd med å ta over som både allmenn-og plassbelysning i kontor- og hjemmebelysning.


Innledning

Tidligere har vanlige bruksområder for LED vært skiltlys, hodelykter, trafikklys og i den senere tid også billys.


Innledning

Fortrinn: Det gjelder i første rekke levetid og energieffektivitet. Prisene er også på full fart nedover. Lysdioder var 20 – 40 ganger dyrere per lumen enn tradisjonelle lyskilder. Men i løpet av de to–tre siste årene har prisene falt samtidlig som at energieffektiviteten, antall Lumen pr. Watt, har økt med om lag 40 prosent.


Undersøkelser underveis i oppgaven.

Benyttelse av forskjellig belysningsutstyr i hjembelysning, kontorbelysning og verkstedbelysning. Det er lagt vekt på energiforbruk, investeringskostnader og driftskostnader.


Undersøkelser underveis

I prosjektet har vi også foretatt testing av utstyret for å kunne bevise at man tilfredsstiller grunnleggende krav i den internasjonale og nasjonal lovgivning, slik som CE-merking.Analyse av eventuelle årsaker som kan forårsake EMC problemer.


Forbruk av elektrisk effekt/lysutbytte pr. kvadratmeter.

Lyskilder Kontor(W/Kvadratmeter)Hm=3,4 m

Verksted(W/Kvadratmeter)Hm=4,5 m

Stue(W/Kvadratmeter)Hm=2,4 m

Glødelampe 80 100 150

Lysrørarm. 25 32 15

Sparelamper 20 28 12

LED 11 14 9


Kostnader for investering. Rom med takhøyde 3,4m., og areal på 6,25 kvadratmeter. Og lysnivå på arbeidsplass 320 luxBelysningstype

Armatur Lyskilde SUM (kr)

Glødelampe

840,- 160,- 1000,-

Lysrør 1200,- 240,- 1440,-

Sparepære 840,- 400,- 1240,-

LED 2400,- 600,- 3000,-


Kostnader for drift i 25 000 timer, brukt i ovennevnte rom, og med en kostnadsvekst, i hele perioden, på 15% i dagens nett-leie og

kraftpris. Belysningstype

Innkjøp (kr)

Levetid (t)

Energikost (kr)

Sum (kr.)

Glødelampe 2080,- 2000 13200,- 15280,-

Lysrør 480,- 18000 2970,- 3540,-

Sparepære 1200,- 10000 1980,- 3180,-

LED 600,- 25000 275,- 875,-


Ulemper og utfordringer

Mener at levetid ikke er tilstrekkelig dokumentert. ”En ser ofte 50 000 timer nevnt som levetid for LED-lys.” Gjelder dette kun i laboratoriet?Hva med levetid på driverelektronikken?Lav RA-faktor.


Design.

Lysfargen har vært svært ”blåaktig”, men nå finnes lyskilder med ”varmhvitt” lys som har lysfarger helt ned til 2700 Kelvin.


Konklusjon.•Ved å ta i bruk ny og avansert teknologi innen produksjon og i belysningsutstyr ser vi at vi har en gevinst med hensyn til energieffektivitet, levetid på lysutstyr og ingen miljøgifter. •Ved utvikling av nye produkter ser man at man lager belysningsutstyr hvor såvel forkoblingsutstyr, som belysningsutstyr har levetid opp mot 50 000 brukstimer.. •Belysningsutstyret er godt egnet ved svært lave temperaturer, helt ned i mot minus 70 grader celsius. Lysutstyret er også robust mot rystelser.•Ønske at produsentene kan forholde seg til nye felles normer hvor sammenligningene gjøres lettere med hensyn til energieffektivitet, levetid og tekniske spesifikasjoner generelt. (størrelse, hvor komplekst det er osv.)


Konklusjon forts.•Vi mangler begreper rundt typegodkjenning av trafoer, standarder til koblingsutstyr, innfellingskasser og mellomkoblinger. •Vi ser et behov for ens begreper fra de forskjellige produsentene for ny belysningsteknologi. Vi imøteser at det blir utarbeidet et felles internasjonalt godkjenningssystem, hvor testresultater som synliggjør produktenes egenskaper er med. •Vi forutsetter, som elever, at belysningsprodusentene er pådrivere i å få implementert relevante kompetansemål i programfagene i den videregående skolen.•Som et svært aktuelt moment er forbrukerinformasjonens innhold for LED kontra tradisjonell belysning vedrørende energi/ miljøgevinst også svært avgjørende.•Det forutsettes at offentlige myndigheter oppnevner og innfører rammer om informasjon vedrørende status og utvikling av ny belysningsteknologi som kan komme hele ”samfunnet” til gode


Kompetansemål•planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for belysning beregnet for boliger og mindre foretningsbygg•vurdere ulike elektriske enøktiltak i boliger og planlegge, montere og sette i drift ett av tiltakene•gi brukere veiledning om elenergisystemene og utstyret•måle elektriske størrelser i elenergisystemene og utstyret og vurdere måleresultatene•risikovurdere og sluttkontrollere det arbeidet som blir utført, og vurdere kvaliteten av eget arbeid •bruke faglig presist språk om elenergisystemer og utstyr tilpasset brukere, supportpersonell, kolleger og representanter fra andre fagområder •utføre arbeidet på elenergisystemer og utstyr fagmessig, nøyaktig og i overensstemmelse med gjeldende lover, forskrifter, normer og produsentenes tekniske dokumentasjon •utføre arbeidet med elenergisystemer og utstyr i overensstemmelse med gjeldende sikkerhetsforskrift •utføre arbeidet i overensstemmelse med rutiner for kvalitetssikring og internkontroll


LED-belysning i seterstue i Høstdalen i AlvdalKjøkken: Effekt i tak: 8 stk LED, total effekt: 8 Watt

Hele anlegget: Installert 48 lampepkt. Total belysningseffekt: 60 W - 12 Volt og 5 A!


LED som effektbelysning

Installert effekt:6 stk. LED-armaturer med 0,6 Watt forbruk, totalt 3,6 W


LED plassbelysning.Lysløype på TolgaArmatur 70 W.Ingen reaktiv effekt.En lyskilde som ikketrenger utskiftning i vårgenerasjon.


Fjellregionens Interkommunale Avfallselskap avdeling har utvidet,og bruker 100% LED i det nye anlegget,Vil skifte til LED innvendig og utvendig på alle 11 eksisterende anleggog alle 30 mottakstasjoner i distriktet.FIAS vil signalisere bærekraft og gå foran i å bevare miljøet.


Det nye FIAS anlegget,100 % LED fra norsk leverandør

Installert lyseffekt som tilsvarer ca.1/5 av det et tradisjonelt belysningsanlegg måtte bruke.

Ved nettanalyse: Ingen reaktiv effekt, og ingen overharmoniske strømmer.


"Nasjonalt Pilotprosjekt for belysning i åpne landskap". Hvorfor• ca 20% av all energiforbruk går til lys• Gasslys og sparepærer er en farlig omvei for miljøet• Banebrytende innovativ LED-teknologi er her• Å spare via lys er raskere og enklere enn mye annet• Lys er en kraftig påvirkningsfaktor


NASJONALT PILOTPROSJEKTFOR BELYSNING I ÅPNE LANDSKAP• Etablere et nasjonalt laboratorium for bærekraftig og god belysning i et heltsamfunn - Tynset• Bruke lys som påvirkning for å skape holdningsendring til eget økologiskfotavtrykk – det viktigste bidraget for bedre klima• Være pilotprosjekt for bærekraftig og god belysning for “Fremtidens byer”:Tynset har alle byfunksjoner i passe skala• Bruke lys som motor i stedsutvikling• Bygge kompetansekluster for framtidens lyskilde i Nord ØsterdalLyskultur: ”Innen 2020 er 90% av alle nye lyskilder LED”

Technology

Energi i et miljøperspektiv, et konkret ingeniøreksempel