Grøn Livø, Naturens stillekupé

Ny-orientering af driften af Livø i pagt med eksisterende natur- og kulturværdier og forsyning med bæredygtig energi.

Energiforsyning

Omlægning af energiforsyningsstruktur

I 2012 indledte Naturstyrelsen en trinvis omlægning af energiforsyningsstrukturen på Livø fra at være baseret på dieselolie sejlet til øen til bæredygtig og lokal produceret vedvarende energi (VE).

Udgangspunktet for planlægning af øens fremtidige energiforsyningsløsninger har været at fastholde en elektricitetsforsyning, der er uafhængig af fastlandet, fortsat fjernvarmeforsyning og så vidt muligt også samproduktion af el og varme, samt at energiforsyningen skal kunne håndtere den udvikling af øen, som forventes at ske over en årrække i takt med implementering af ”Naturens Stillekupé”, samt at der ikke indgår fossilt brændstof i de valgte løsninger. Under forudsætning af, at det kan ske på en økologisk og økonomisk bæredygtig måde, skal øen endvidere på sigt udvikles mod at være selvforsynende med energi.

Det er naturligvis et mål at de anvendte teknologier skal kunne indgå i et naturligt samspil med øens natur og kulturmiljø på en måde, så de installationer som anvendes ikke skæmmer det eksisterende miljø (natur og kulturmiljø) på øen. 

Øens ressourcer

En kortlægning af ressourcerne på øen har vist, at der foruden sol og vind er et potentiale i form af dybstrøelse fra øens økologiske landbrug samt træ fra skoven som på sigt eventuelt vil kunne anvendes i et biogas- og/eller et biomasseanlæg. Kortlægningen har dog også vist, at der endnu er visse udfordringer forbundet med anvendelse af træ fra skoven til el-produktion i den lille skala der er behov for på øen, hvorfor træet i første omgang kun forudsættes anvendt i en trækedel til supplering af varmeproduktionen. Ligeledes er der stadig en del udfordringer med biogasanlæg i lille skala mht. bl.a. økonomi og energi-effektivitet. Derfor vil det i en periode være nødvendigt at satse på VE- løsninger der gør brug af de umiddelbart lettest tilgængelige ressourcer som sol og vind i en forsyningsløsning til Livø.   

Driftssikkerhed

Udover ressourcetilgængelighed på øen har det været et krav, at de valgte teknologier kan forventes at have en rimelig driftsstabilitet i praksis, dels fordi Livø uden kobling til det nationale forsyningsnet er afhængig af en stabil lokal energiforsyning og dels fordi service samt nødkald er besværliggjort af, at der er tale om en ø. 

Styring og regulering bliver afgørende

Fokus for et nyt energiforsyningssystem på Livø bliver etablering af samspillet mellem og styringen af en kombination af VE-teknologier, som alle er kendte og har en rimelig grad af driftsstabilitet, men uden indførelse af endnu eksperimenterende VE-teknologier.

 

 

Fremtidig VE-produktion og distribution på Livø

Omstilling af Livø energiforsyningsstruktur vil ske i flere fase, og over en årrække. I fase 1 anvendes kendte teknologier, som umiddelbart kan implementeres, og hvor teknologien har en vis modenhed, og dermed kan påregnes en høj driftsstabilitet. Fase 2 skal betragtes som en forlængelse af fase 1, og skal demonstrerer en yderligere VE- og selvforsyningsgrad ved brug af mere vidtgående løsninger. Det langsigtede perspektiv er, at Livø kan bliver 100% selvforsynende med vedvarende energi.

De valgte løsninger til Livø skal demonstrere, at det er muligt at integrere vedvarende energiløsninger med en høj selvforsyningsgrad på øsamfund og andre isolerede områder.

 

Koncept for energiforsyning på Livø

Energiforsyning

Det fremtidige energiforsyningssystem på Livø vil bestå af en kombination af forskellige VE-teknologier.

I første omgang etableres en vindmølle på cirka 25 kW, cirka 33 kW solceller, en el-patron/el-kedel på cirka 67 kW, en 30 m3 lagertank, samt en styring af produktionen mellem disse som sikrer den maksimale udnyttelse af VE-teknologierne ved at dieselgeneratorerne afpasser deres el-produktion i forhold til VE-produktionen og ved at overskuds-el anvendes i el-kedlen til supplering af varmeforsyningen.

Baseret på energibalanceanalyser – etableres evt. yderligere solceller samt et batterisystem, som skal sikrer strømstabiliteten i de situationer/perioder, hvor dieselgeneratorerne kobles ud af drift.

Der skal demonstreres en stabil forsyning til forbrugerne fra det integrerede system bestående af solceller, vindmølle, el-kedel, akkumuleringstank og batterisystem. Med disse tiltag forventes det at selvforsyningsgraden på Livø når op på 50 %.

Som sidste led i denne første omstilling udarbejdes en plan for den videre udvikling af energiforsyningen på Livø. Den langsigtede målsætning er, at øens el- og varmeforsyning skal være 100 % baseret på vedvarende energi.

Varmeproduktion på Livø sker via en biokedel (fastbrændsel) på 125 kW med tilhørende buffertank samt overskudsvarme fra dieselgeneratorernes elproduktion. En oliekedel på 580 kW, der findes på el- og varmeværket benyttes i situationer, hvor fremløbstemperaturen er for lav, eller som sikkerhedsbackup for varmeforsyning.

Ved omlægning energiforsyningen på Livø foretages en integration af el- og varmeproduktionen for derved at udnytte størst mulig mængde vedvarende energi. I situationer med overskudsproduktion af el på solceller og vindmølle udnyttes dette overskud til at producere varmt vand via en el-kedel. For at sikre en fleksibel udnyttelse i det samlede system er der etableret en akkumuleringstank til kortidslagring af varmt vand. Herved opnås mulighed for at udjævne produktionen i forhold til forbruget.

En overskudsproduktion af el kan alternativt anvendes i to varmepumper.

Udfordringerne for energisystemet på Livø er ikke selve produktionen af strøm og varme – den bygger på kendte teknologier. Udfordringerne ligger i at få disse kendte teknologier til at virke sammen i et lille sammenhængende ø-drift system, hvor input fra solceller og vindmølle kan være meget svingende i forhold til forbruget på øen, der i sig selv er atypisk med stort forbrug om sommeren og mindre om vinteren. 

Energimålere hos de enkelte forbrugere og ved den enkelte produktionsenhed indsamler data om forbrug og produktion. El- og varmeværkets SRO-anlæg bruger disse informationer til at sikre en regulering af systemet og derved opretholde en stabil forsyning med størst mulig andel af vedvarende energi.

Link til måler med data.

 

Vælg linket:

http://QuickConnect.to/livoVE

 

og log ind med:

Bruger:              Livo

Password:          GronVE1234

 

Delprojekter - energiforsyning

Projekttype Udviklingsprojekt med eksterne partnere
Periode 2012-2013
Status Afsluttet
Samarbejds- partnere COWI A/S
Ekstern finansiering ForskVE
Økonomi 2,4 mio. kr. 60% finansieret af ForskVE

Med støtte fra ForskeVE-pulje er i 2012-2013 gennemført en første delvis implementering af energiløsninger. For at kunne opretholde en forsyningssikkerhed blev øens to aldrende dieselgeneratorer udskiftet til 3 nye 36 kW generatorer. Der blev installeret elforbrugsmålere på afgang fra el-værket, samt indført LED-belysning primært i feriecentrets bygninger og øens helårshuse. Med udskiftningen til LED blev opnået en besparelse i elforbruget på 12 %.

Desuden blev gennemført en række analyser og vurderinger af forskellige VE-løsninger og deres egnethed på Livø. Herunder et detailstudie af potentialet for biogas på Livø, et skitseprojekt for en energiproducerende stald, dimensionering af et nyt fjernvarmesystem, dimensionering og plan for opgradering af el-nettet, en beskrivelse af hvordan små VE-løsninger skal samkøres til et velfungerende el- og varmesystem til øen, samt energiberegninger for avlsgårdens stuehus og en plan for energirenovering heraf.

Som afslutning på projektet blev fremsendt en ansøgning om yderligere støtte fra ForskVE-puljen til den videre implementering af energiløsninger på Livø.

Tekniske rapporter findes i ”dokumentarkiv”.

Livøs gamle generatorer sejles til fastlandet.

 

Nye generatorer til Livø lastes ombord på Livø II

Nye generatorer til Livø lastes ombord på Livø II.

 

 Det nye generatoranlæg på 3x36 kW idriftsættes december 2013. Generatoranlæg blev leveret af PM energi i Hjørring. Den automatiske PLC styring blev udført af Caverion A/S.

 

Projekttype

Udviklingsprojekt med eksterne partnere

Periode

2015-2019

Status

Igangværende

Samarbejdspartnere

COWI, Aalborg Universitet Institut for planlægning, Aalborg Universitet Institut for energiteknik, Intego A/S

Ekstern finansiering

ForskVE

Økonomi

10,7 mio. kr. 50% finansieret af ForskVE

I september 2015 blev opnået tilsagn om støtte fra ForskVE-puljen til at fortsætte udbygningen af en bæredygtig energiforsyning på Livø, der skal reducere forbruget af importeret dieselolie mest muligt.

Projektet omfatter etablering af en 25 kW husstandsvindmølle, 33 kW solceller, en el-kedel på 68 kW, en akkumuleringstank på 30 m3, , et batteri og 2 varmepumper, samt ikke mindst et overordnet styringsystem, der automatisk sørger for, at overskuds-el udnyttes til produktion af varme via el-kedel eller varmepumper.

Målet er at demonstrere ø-drift af det samlede energisystem, og samtidigt opretholder en pålidelig og sikker el- og varmeproduktion på Livø. Med projektet forventes en selvforsyningsgrad på el-produktion på ca. 50%.

Afslutningsvis skal projektet pege på en videre udvikling af energiforsyningensløsninger på Livø, hvor den langsigtede målsætning er, at øens el- og varmeforsyning skal være 100 % baseret på vedvarende energi.

 

Væsentlige milepæle i projektet.

I efteråret 2016 blev indgået kontrakt med Galaxy Energy Denmark om levering af et solcelleanlæg til Livø.

Arealfredningen på Livø forhindrer opsætning af tekniske anlæg udenfor Livø by, der samtidigt udgør et værdifuldt kulturmiljø. Mulighederne for placering af solcelleanlæg på øen er derfor begrænsede og der er ved valg af løsning lagt vægt på at tage størst mulig hensyn til det kulturmiljø, som det skal indgå i.

Der blev valgt en løsning fra en tysk producent, hvor solpanelerne udgør den sydvendte tagflade. Solcelletaget består af solpaneler i 2 forskellige størrelser. Solcellerne er af typen monokrystalinske og fremstår sorte. Solpanelerne er transparente – ca. 12 % dagslys kommer igennem taget, der således er gennemsigtigt indefra, mens det fremstår sorte udefra.

Der er installeret en samlet maks. kapacitet på 32,25 kWp (Kilo Watt peak), og den årlige elproduktion anslås til 32 MWh/år.Det samlede areal er 215m2.

 

Etablering af solcelleanlæg på Smedjen, november 2016.

 

Solpaneler udgør den sydvendte tagflade

Solpaneler udgør den sydvendte tagflade. 

 

Tagryg med overgang mellem solpaneler og den nye tagflade på nordsiden af Smedjen.

 

 

Det færdige resultat, maj 2017.

 

Der er valgt en Elkedel fra en svensk fabrikant. Elkedlen er etableret som en separat enhed med cirkulationspumpe, reguleringsventil og instrumentering.

Elkedlen har en maksimum kapacitet på 67 kW og kan reguleres i 15 trin, hvor effekten pr. trin er 4.5 kW. Der kan fastsættes en ønsket temperatur, som elkedlen skal opnå. Mængden af varme den producerer, afhænger af mængden af overskydende VE-baseret el.

Elkedlen styres sammen med biodieselgeneratorerne, således at elkedlen starter ved overskudsproduktion af elektricitet fra solceller og vindmølle, og således at generatorerne reguleres op ved mangel på strøm. Elkedlen anvendes således til stabilisering af el-nettet ved at optage svingninger forårsaget af varierende produktion på solceller og  vindmølle, således at generatorerne kan opretholde drift med minimums last og derved styre netfrekvensen.

 Elkedel på Livø el- og varmeværk. 

Der er valgt en vindmølle af typen SWP 25, som er udviklet og produceret af Solid Wind Power A/S i Danmark. Der er ved valget lagt vægt på, at den er pæn at se på, at den er støjsvag og at den er installationsvenlig i anlægsfasen.

Grundet arealfredningen på Livø og krav om overholdelse af støjgener både i forhold til feriecenter og til helårsboligerne har placeringsmulighederne for en mølle været meget begrænsede. Møllen er opført som en husstandsmølle i tilknytning til Livø Avlsgård.

Møllen har en nominel kapacitet på 25 kW, dvs. møllens ydelse er maksimalt 25 kW.

Møllen starter med at producere el ved en vindhastighed på 3 m/s og stopper igen ved en vindhastighed på 25 m/s. Tårnets højde er på 18 m. Vingeradius er 7 m. Møllens totale højde er på 25 m, og den har et vingefang på 154 m2. Det aktive vindoperationsområde er 3-25 m/s.

 

Støbeform til møllens fundament er på plads, maj 2018.

 

Møllen samles liggende og hejses op på plads.

 

 

Der blev afholdt rejsegilde 4. juli 2018. Møllen er af typen SWP 25 og er leveret af Solid Wind Power A/S. 

Der etableres et batterisystem, som kan kortvarigt kan sikre strømkvaliteten i de situationer hvor dieselgeneratorerne ikke kører, og hvor elforbruget forsynes fra VE-anlæggene. Batteriet er af typen Vanadium Redox Flow Batteri med 5 Kwac opladning og afladning. Batteriets kapacitet er på 40 kWh (2 x 1.000 l). Batteriet er pt. ikke stort nok til helt at erstatte en generator, og etableres for at teste teknologien.

 

Transport af batteri på Miniline.

 

Batteriet køres i land på Livø.

 

Baterivæsken - vanadium - køres af borde.

 

Batteriet etableres ved Livø el- og varmeværk, juli 2018. 

Udfordringerne for energisystemet på Livø er ikke selve produktionen af strøm og varme – den bygger på kendte teknologier. Udfordringerne ligger i at få disse kendte teknologier til at virke sammen i et lille integreret ø-drift system, hvor input fra solceller og vindmølle kan være meget svingende i forhold til forbruget på øen, der i sig selv er atypisk med stort forbrug om sommeren og mindre om vinteren. 

Samspillet mellem produktion og forbrug styres fra el-og varmeværkets SRO-anlæg.

I forbindelse med udskiftning af fjernvarmenettet, er der etableret lysleder forbindelse fra elværket rundt til energimålere hos alle forbrugere og VE-produktionsenheder. Via lyslederforbindelse opsamles måledata for el- og varmeforbrug hos forbrugerne og produktion ved vindmølle, solcelleanlæg og biodieselgeneratorerne.

De opsamlede måledata anvendes til at skabe et overordnet overblik over energibalancen i systemet, og danner grundlag for den styring, der regulerer det samlede VE-anlæg. Styringen regulerer automatisk systemet, således at der opretholdes en stabil forsyning og samtidig udnyttes størst mulig andel af vedvarende energi.

SRO-anlægget kan samtidig formidle oplysninger om energiproduktionen på Livø, idet det måledata kan tilgås via en FTP-server. Det muliggør, at f.eks. uddannelsesinstitutioner kan bruge det isolerede el- og varmesystem på Livø, som en slags ”energilaboratorium”.

 

Link til Deif

Projekttype

Anlægsprojekt

Periode

2015-16

Status

Afsluttet

Rådgiver

COWI

Finansiering

Naturstyrelsens anlægsbevilling

Økonomi

5,7 mio. kr.

Der blev i 2014 i samarbejde med Aalborg Universitet og PlanEnergi indsendt en projektansøgning til EUPD på et projekt kaldet Landsby nærvarme. Desværre kom projektet ikke i betragtning.

Det eksisterende fjernvarmenet på øen var imidlertid nedslidt og utidssvarende. Der var problemer med et stigende antal ledningsbrud og et nettab på op mod 50%. For at opnå en reduktion i varmeforbruget på øen, samt større effekt af initiativerne med vedvarende energi var det derfor hensigtsmæssigt at udskifte øens fjernvarmesystem. Med udgangspunkt i det dimensioneringsgrundlag som blev udarbejdet som en del af det første energiprojektet i 2012-13 blev en renovering derfor i foråret 2016.

Der er således sket udskiftning af ca. 1,2 km forsyningsledninger og forsyningspumper, installeret energimåler i ledningsnet og hos forbrugere samt etableret varmevekslere i alle boliger. Desuden er der foretaget en ombygning af øen biokedel pga. tryksætning af forsyningsledninger samt  efterisolering af en eksisterende lagertank.

Med projektet er nettabet reduceret til ca. 15%.

Væsentlige milepæle i projektet.

 

Fjernvarmerør på 8 meter er lastet på Miniline, og klar til afgang mod Livø.

 

Miniline med last ankommer til Livø.

 

Fjernvarmerør køres i land.

 

Fjernvarmerør køres i land.

 

Anlægsarbejder i gang, juni 2016.

 

 

Anlægsarbejder i gang, juni 2016.

 

Anlægsarbejder i gang, juni 2016.

Der er valgt en dansk produceret akkumuleringstank til lagring af varme i vand.

Tanken har et volumen på 32.000 liter. Tankens dimensioner er delvis fastlagt ud fra kapaciteten på Miniline færgen, for at tanken kunne transporteres til Livø.

Akkumuleringstanken har til formål at sikre fleksibiliteten i fjernvarmesystemet, ved at kunne lagre overskydende elektricitet i form af varmt vand og dermed bidrage til at reducere forbruget af fossile brændsler.

 

Akkumuleringstank på 30m3 ankommer til færgen på Rønbjerg havn.

 

Efter montering af hjul løftes tanken ombord på Miniline.

 

Tankens størrelse er afpasset efter færgens dæk.

  

Akkumuleringstanken er ankommet til Livø, og køres nu op til el- og varmeværket.

 

Den færdige akkumuleringstank er placeret ved el- og varmeværket, november 2016. Akkumuleringstanken er leveret af Danatank.