Indre Puddefjord Energisentral – Miljøfyrtårnet på Marineholmen

Forfatter: Helge Davidsen, Multiconsult

GC Rieber stiller strenge miljøkrav til all sin utbygging i Solheimsviken og på Marineholmen. Ved utvikling av BI bygget på Marineholmen kom GC Rieber raskt med innspill om å bruke sjøvann som energikilde for både kjøling og oppvarming. I et tett samarbeid mellom GC Rieber og Multiconsult ble raskt Indre Puddefjord Energisentral et konsept for utvikling av miljøvennlig grønn kjøling for nye og eksist. bygg i Solheimsviken. Energisentralen ble plassert innerst i den gamle tørrdokken ved det nedlagte skipsverftet Mjellem & Karlsen.

Helt avgjørende for utviklingen av energisentralen har vært å velge robuste og driftssikre løsninger både mht. driftssikkerhet og leveringsdyktighet for kjøling med lav nok isvannstempertur inn til byggene.

Bilde 1: En av sjøvannsledningene under slep inn Indre Puddefjord
Bilde 2: Kart som viser tracé
Bilde 3: Senking av inntak i Byfjorden
Bilde 4: Inntaksledning under slep inn mt Puddefjorden
Bilde 5: 3-D modell av pumpestasjon med dykkende pumper
Bilde 6: Pumpestasjon av transparent overgygg

Teknisk konsept
Ved utvikling av energisentralen ble det vurdert to alternative konsept for levering av kjøling til byggene. Det ble vurdert forsyning av isvann frem til hvert bygg med bruk av sentral kjøling av isvannet med sjøvann i energisentralen. Det ble også vurdert å forsyne sjøvann direkte frem til hvert bygg slik at hvert bygg ble adskilt med separat sjøvannsveksler. Etter grundige vurderinger og innhenting av driftserfaringer fra andre sjøvannsanlegg, bla. fra Høyteknologisenteret, ble teknisk konsept med forsyning av sjøvann frem til hvert bygg, eller grupper av bygg valgt. Ved Høyteknologisenteret har det vært hentet inn sjøvann fra 100 m dyp i over 20 år med svært gode erfaringer og lite groing i inntaksledning og varmevekslere.

For å oppnå stabilt kaldt sjøvann med lite groing, ble det valgt å hente inn sjøvann fra 60-70 m dyp i Byfjorden i en 2,4 km lang inntaksledning.

Forsyning av isvann er basert på en maks. sjøvannstemperatur på 10 °C med en temperaturstigning på normalt 5 °C ved nedkjøling av isvann i bygget. Dimensjonerende isvannstemperatur er 12/ 17°C som er tilstrekkelig for å kjøle uteluft fra 25 °C til 14 °C. Dvs. det oppnås full inneklimakontroll i bygg som tilknyttes IPE.

Inntaksledning
Legging av inntaksledningen med diameter 1200 mm og lengde 2,4 km har i seg selv vært et formidabelt prosjekt med store krav til både planlegging og utførelse. Multiconsult har fått hele traseen scannet som en del av planlegging av rørtraseen. Trace`valg er utført i tett samarbeid med Bergen og Omland Havnevesen som har vært svært imøtekommende og løsningsorientert med å finne en trace`som var teknisk akseptabel og samtidig med minst mulig hindringer for skipstrafikk i området med bla. store cruise skip.

Levering og legging av inntaksledning er utført av IMC Diving på en svært profesjonell og sikker måte. Ledningen ble produsert i lengder på 500 m av Stadtpipe AS på Stadtlandet og slept til IMC Diving sitt anlegg i Lonevågen. Her ble nødvendige betonglodd montert på ledningen og slept videre til Byfjorden. Senkeoperasjonen av ledningen i Byfjorden ble utført av en hel liten flåte av båter som det fremgår av bilde. Operasjonen som krever nøye planlegging og høy kompetanse, ble utført etter planen i løpet av ca. ett døgn.

Pumpestasjon
For å oppnå et driftssikkert anlegg ble sjøvannspumpene utført som dykkede pumper plassert i pumpekammer innenfor pumpestasjonens inntakskammer, se tegning og foto. Innvendig gulv av pumpestasjonen er plassert på kote – 6 m for å oppnå tilstrekkelig nivåforskjell for sjøvannet innen- og utenfor pumpestasjonen. Sjøvannet drives inn til inntakskammeret av høydeforskjellen ute og inne i kummen, uten bruk av pumpekraft.

Pumpestasjonen er dimensjonert for en nominell kapasitet på 20.000 kW med pumpekapasitet på 3440 m³/h. Ved ferdigstillelse av pumpestasjonen er det installert en kapasitet på 10.000 kW.

GC Rieber har ved utvikling og bygging av stasjonen, sett at energisentralen har et potensiale til å forsyne fjernkjøling til områder utenfor Solheimsviken. Pumpestasjonen er derfor forberedt til å øke kapasiteten til maks. 60.000 kW ved installasjon av inntaksledning nr. 2 i samme dimensjon og ved å installere større pumper. Flere har meldt sin interesse for forsyning av sjøvann til kjøling utenfor Solheimsviken.

Overbygget for pumpestasjonen tegnet av B+B Arkitekter, er utført helt transparent for fremvisning av teknologien i anlegget for publikum i området.

Med sin skarpe gule farge på dører, er pumpestasjonen blitt et kjent ikon i området.

Forsyningsledninger
Frem til hvert bygg som skal forsynes med kjøling, er det lagt sjøvannsledninger i grøfter på Marineholmen og i sjø til bygg i Solheimsviken. IPE bekoster forsyningsledninger frem til hvert bygg samt sjøvannsveksler med tilhørende, instrumentering, reguleringsventil og mengdemåler.

Det er nå lagt ledninger til hele Marineholmen for forsyning av sjøvann til alle nåværende og kommende bygg, videre over Indre Puddefjord til eksist. bygg i Solheimsviken og det nye DnB bygget som er under bygging.

Materialvalg
Alle sjøledninger er utført med plastmateriale av polyetylen- PEH- i egnet materialkvalitet avhengig av hvor i anlegget ledningen skal benyttes. Alle skjøter av ledninger og tilkoblinger av ventiler og annet utstyr, er utført med flenser, bolter og muttere i tykkvegget varmgalvanisert stål. Erfaringsmessig er dette svært mye bedre enn alle typer høyverdig syrefast karbonstål.

Alle ventiler i sjøvannsledninger er utført i plast, primært i PP. Stengeventiler på hovedledninger utfra pumpestasjon er spesialventiler for sjøvann i støpejern med spjeld i gummilegering.

Sjøvannsvekslere er utført med platevekslere med plater i Titan og pakninger i GPDM.

Miljøgevinst
Forsyning av kjøling fra IPE utføres med 1 kW strøm til sjøvannspumpene for forsyning av opp i mot 70 kW med kjøling. Tilsvarende bruker en luftkjølt kompressorkjølemaskin 1 kW strøm til drift av kompressorer og vifter for forsyning av 3 kW kjøling. Frikjøling med sjøvann medfører en reduksjon i el. energi til kjøling med over 90 % og dermed også tilsvarende reduksjon i CO₂ utslipp.

Sjøvannet kunne også ha vært utnyttet til forsyning av varme til byggene ved at sjøvannet utnyttes som varmekilde for varmepumper. Solheimsviken og Marineholmen har konsesjonsbelagt fjernvarme som hovedvarmeforsyning basert på over 90 % fornybar avfallsvarme fra forbrenningsanlegg i Rådalen syd for Bergen sentrum. Fjernvarme er benyttet for alle nye bygg i Solheimsviken, mens eldre bygg med luft/ vann varmepumper bygges om til 100 % fjernvarme eller sjøvannsbaserte varmepumper.

Tilgjengelige energiressurser utnyttes dermed optimalt med minst mulig bruk av el. energi til oppvarming og kjøling. Samtidig er området tilrettelagt for fremtidig fornybar varmeforsyning med energi fra sjøen dersom det blir hensiktsmessig.