Vurdering av energiomlegging og energieffektiviserende tiltak i enebolig

Abstract

Det økende behovet for elektrisk energi i samfunnet, samt overgang til fornybare energikilder, har blant annet satt økt fokus på effektiv energibruk. Norges tilknytning til energisituasjonen i Europa via utenlandskablene, er helt nødvendig for forsyningssikkerheten grunnet den væravhengige og ikke-regulerbare fornybare kraftproduksjonen. I energikommisjonens rapport, NOU 2023: 3 Mer av alt - raskere, ble det fremlagt en rekke punkter for å møte fremtidig energietterspørsel og for å nå klimamålene satt for 2030. Blant punktene var energieffektivisering av den norske boligmassen og lokal energiproduksjon. Disse tiltakene er i tråd med den generelle tanken om energiomlegging og energieffektivisering i samfunnet.

Elektrifisering og anvendelse av elbil er blant faktorene som har resultert i økende elektrisk energibehov i husstander. Dette har resultert i økt etterspørsel av fornybar energi fra strømnettet, og denne utfordringen vil trolig bli mer betydelig dersom energietterspørselen ikke reduseres og får en jevnere døgnfordeling. Flere norske boliger er av eldre standard, og har derfor et stort varmetap som fører til et unødvendig høyt energiforbruk. Det kan være utfordrende for boligeiere å vite hvilke energitiltak som er mest aktuelle gitt boligens energisituasjon. Energilønnsomme tiltak avhenger blant annet av alder, lokasjon, tilstand og brukeradferd, som alle kan ha stor påvirkning på byggets totale energibehov.

Oppgavens problemstilling lyder som følger: "I hvilken grad påvirker energiomlegging og ulike energieffektiviserende tiltak energiforbruket i en enebolig, og hva slags påvirkning kan dette ha på distribusjonsnettet?". Med bakgrunn i dette har det blitt undersøkt en rekke energitiltak. Blant disse er isolering, installasjon av varmepumpe og fjernvarme, samt lokal solenergiproduksjon og energilagring. For isolasjon er det tatt utgangspunkt i ulike byggtekniske forskrifter, TEK-krav, slik at bolig bygget etter eldre standarder sammenlignes med nyere standarder.

Funnene i oppgaven viser at alle de vurderte tiltakene, vil bidra til å redusere byggets totale energibehov og i ulik grad bidra til avlastning av distribusjonsnettet. For bygg av eldre standard vil installasjon av varmepumpe og isolering være av størst betydning. For bygg av nyere standard, vil effektiviseringstiltak som varmepumpeinstallasjon være mest aktuelt og bidra godt til reduksjon av boligens totale energiforbruk. Egenproduksjon og lagring vil også være av betydning for å redusere boligens energietterspørsel fra nettet. Dette vil være mest aktuelt for allerede energieffektive bygg. Solkraftproduksjonen kan dekke deler av boligens energiforbruk, spesielt på sommeren, og vil oppnå økt utnyttelse i kombinasjon med batteri gitt systemet oppgaven har vurdert. Solkraftproduksjon og lagring kan bidra med avlastning av distribusjonsnettet. Økt solkraftproduksjon i et område kan likevel resultere i utfordringer i nettet.

Med bakgrunn i funnene kan det konkluderes med at alle energieffektiviserende tiltak vurdert i oppgaven i ulik grad vil kunne bidra til reduksjon av boligens energiforbruk, og delvis bidra til avlastning av distribusjonsnettet. Dette vil være svært energimessig lønnsomt og fordelaktig for boligeiere, samt for å møte fremtidig energietterspørsel.

An increased focus on efficient energy use is, among others, due to the increasing demand for electrical energy in combination with the transition to renewable energy sources. Norway's connection to Europe through subsea interconnectors is essential for security of energy supply due to the weather dependent and non-regulatable renewable energy production. In the report submitted by the Energy Commission, NOU 2023: 3 Mer av alt - raskere, the commission highlights necessary aspects in order to meet future energy demand and climate impact goals set for 2030. This includes improvements in energy efficiency in the housing stock and local energy production. These measures correspond with the general objective of energy transition and energy efficiency in society.

The increasing electrical demand in households is partially due to increased electrification and use of electric vehicles. As a consequence, the electrical demand from the power grid has increased. This is a challenge that is likely to become more significant if energy demand is not reduced and more evenly distributed throughout the day. Dwellings that are by older standards have high heat losses leading to unnecessarily high energy consumption. A challenge for homeowners may be to know which energy measures are most suitable given the energy situation of the dwelling. Energy-efficient measures depend on factors such as age, location, condition and user behavior, all of which can have a major impact on the building's total energy demand.

The research question of this thesis reads as follows: "To what extent do change in energy carrier and different energy efficiency measures affect the energy consumption in a single-family dwelling, and what kind of impact can this have on the distribution grid?". In view of this, a number of energy measures have been examined. This includes insulation, heat pumps and district heating, as well as solar energy production and energy storage. Regulation and technical requirements are used as the foundation in order to compare old standards with new, regarding the evaluation of insulation in the single-family dwelling.

The outcome of the thesis illustrates that the measures considered will contribute to reduce the total energy demand of the dwelling, as well as some degree of alleviating the distribution grid. For buildings of older standards, the installation of heat pumps and retrofit of insulation will be most significant. In buildings of newer standards, efficiency measures such as heat pump installation will be more pertinent. Distributed PV systems and energy storage can contribute to the reduction of electric energy demand from the grid. This is more relevant for energy efficient buildings. Solar power can cover part of the energy consumption in the building, especially in summer times. Increased utilization of the solar power may be achieved by integrating a battery, as considered in this thesis. This may also contribute to alleviate the distribution grid. However, increased solar energy production in an area may result in challenges in the grid.

It can thus be concluded that all the energy efficiency measures considered in this thesis will to some extend contribute to the reduction of residential energy consumption, and partly contribute to the relief of the distribution grid. The future energy demand may be accommodated by carrying out some of the energy efficiency measures presented in this thesis, due to the reduction of energy demand in buildings.