Consequences of Local Energy Supply in Norway: A case study on the ZEN pilot project Campus Evenstad

Denne rapporten vurderer Campus Evenstad på veien mot ZEN. Hensikten med rapporten er å vurdere hvilke tiltak som er relevante fremover for å realisere energimål knyttet til ZEN, og den skal gi en forståelse for potensial, konsekvens, verdi og status knyttet til ulike tiltak relatert til drift og investeringer i energisystemet på Campus Evenstad. Vi trekker blant annet frem konsekvenser av ulik grad av selvforsynt fornybar energi. Fire faktorer vurderes for energisystemet: (1) Verdiskaping og regulatorisk rammeverk, (2) fremtidige investeringer, (3) driftsoptimalisering og styringssystemer og (4) utslippsreduksjoner. Lokal elektrisitetsforsyning skaper økonomisk verdi hovedsakelig gjennom sparte kostnader som følge av mindre behov for strømimport (i.e. levert elektrisitet til nabolaget). Det skapes verdi både gjennom (1) redusert levert strøm, (2) redusert nettleie og (3) øvrige reduserte elavgifter siden alle disse leddene av strømregningen baseres på netto strømforbruk. Vi har undersøkt potensielle fremtidige investeringer i energisystemet for Campus Evenstad ved hjelp av en optimeringsmodell. Våre analyser antyder at den mest kostnadseffektive måten å oppnå årlig kompensering av utslipp på er gjennom investeringer i flere solceller. I tillegg bør driftsoptimalisering gjennom planlagt ladning av batteri og elbiler eller foroppvarming av rom og vann for å redusere topplaster og minimere driftskostnader prioriteres fremover. Campus Evenstad bør i størst mulig grad benytte lokale enheter ved energiforsyning for å minimere utslipp. Denne påstanden kan forsvares ved at de lokale enhetene kun er driftet på fornybare energikilder som erstatter energi produsert med fossile energikilder andre steder i Europa. Rapporten kan brukes til å støtte videre beslutninger for Statsbygg på Campus Evenstad på veien mot ZEN. Den gir også innsikt i konsekvenser av energivalg generelt i ZEN som er relevant for øvrige ZEN-partnere. Arbeidet spenner på tvers av ulike fagfelt innenfor FME ZEN og binder sammen kunnskap knyttet til økonomiske, driftsmessige og tekniske aspekter ved utviklingen av et nullutslippsnabolag.This report evaluates Campus Evenstad towards becoming a ZEN. The goal is to present which measures are most relevant to realize ZEN goals related to energy and develop an understanding of potential, consequences, value, and status related to operations and investments in the energy system at Campus Evenstad. We evaluate consequences of achieving different degrees of on-site supply of renewable energy. Four aspects are evaluated for the energy system: (1) Value creation and regulatory framework, (2) future investments, (3) operational control and optimization, and (4) emission reductions. Local power supply generates economic value mainly through saved costs of reduced grid import (i.e. delivered electricity to the neighbourhood). Saved costs are achieved due to (1) less delivered electricity, (2) reduced grid tariff, and (3) reduced taxes and levies as the billing is based on net metering of delivered electricity. We have investigated future investments in the energy system at Campus Evenstad by using a linear programming model. The results show that investments in more PV is the most cost-efficient way of achieving annual compensation of emissions. In addition, operational control through planned charging of battery and electric vehicles or pre-heating space and water to reduce peak loads and minimize operational costs should be prioritized. Campus Evenstad should aim at self-consuming local energy resources to minimize emissions. This is because the local energy resources are based on renewable resources that replaces energy supply based on fossil fuels other places in Europe. This report can be used to support decisions for Statsbygg at Campus Evenstad on its way towards ZEN. More general, consequences of energy choices in a ZEN is investigated and will be relevant for other ZEN partners. The report incorporates several work packages in FME ZEN and connects economic, operational, and technical aspects in the development of a Zero Emission Neighbourhood.Acknowledgements. This report has been written within the Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities (FME ZEN). We acknowledge Zdena Cervenka who has initiated and motivated this report on behalf of the Norwegian Directorate for Public Construction and Property Management (Statsbygg). A special thanks goes to Igor Sartori and Karen B. Lindberg for helpful discussions along the way. Additional thanks go to technical staff at Campus Evenstad, Per A. Westgaard and Marius A. Kolby, for providing valuable input. We gratefully acknowledge the support from the Research Council of Norway and the Norwegian Directorate for Public Construction and Property Management (Statsbygg). We also acknowledge the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) and SINTEF, as well as the ZEN partners: the municipalities of Oslo, Bærum, Bergen, Trondheim, Bodø, Elverum and Steinkjer, Trøndelag county, Norwegian Water Resources and Energy Directorate, Norwegian Building Authority, ByBo, Elverum Tomteselskap, TOBB, Snøhetta, ÅF Engineering AS, Asplan Viak, Multiconsult, Sweco, Civitas, FutureBuilt, Hunton, Moelven, Norcem, Skanska, GK, Caverion, Nord-Trøndelag Elektrisitetsverk - Energi, Smart Grid Services Cluster, Statkraft Varme, Energy Norway, and Norsk Fjernvarme.publishedVersio