Snømangel er et voksende problem i skianlegg verden over. Hvilken strategi bør velges for å sikre gode snøforhold, samtidig som det tas hensyn til kostnader og energibruk? Denne masteroppgaven sammenligner ulike løsninger for snøgaranti med utgangspunkt i Granåsen skisenter i Trondheim.
Forutsetninger
I denne masteroppgaven har fire case på snøforsyning blitt evaluert med forutsetning om at det skal kunne tilbys skiforhold i en løype på 5 km fra november til slutten av april ved Granåsen skisenter, utenfor Trondheim. De fire casene er:
- Case A: snølagring
- Case B: temperaturuavhengig snøproduksjon med direkte varmegjenvinning
- Case C: innendørs snøproduksjon med direkte varmegjenvinning
- Case D: temperaturuavhengig snøproduksjon med indirekte varmegjenvinning
Metode
Evalueringen er basert på kostnader og energibruk, mens ytterligere miljøpåvirkninger i tillegg til vedlikehold og renter, ikke er diskutert. Varmegjenvinning er implementert ved å utnytte en CO2-varmepumpe til å levere vann ved 70 °C til tre planlagte bygninger på skisenteret, enten direkte eller indirekte, gjennom et termisk energilager med borehull. Flere metoder er brukt for å sammenligne casene. Et litteraturstudie på snøproduksjon, isproduksjon, snølagring og varmegjenvinning er gjennomført. Beregninger og simuleringer er i tillegg utført, basert på teori rundt kuldeteknikk, varmeoverføring og fluiddynamikk. Offentlige prislister og samtaler med kilder og leverandører er videre brukt til å estimere kostnader.
Resultater
Snølagring lavest investeringskostnad
Estimert investeringskostnad for case A er 2,1 MNOK, som er klart lavest blant casene, da resten ligger på 17,2-32 MNOK. Ingen av casene har driftskostnader på under 0 NOK per m³ snø (NOK/m³), på grunn av en svært kostnadskrevende prosess med å distribuere snø ut i løypene. Denne prosessen er basert på et enkelt eksempel fra Granåsen i 2015, med estimerte driftskostnader på 54,43 NOK/m³. Fra andre eksempler kan det tyde på at en senking av disse kostnadene er realistisk. Dette kunne ført til totale driftskostnader på under 0 NOK/m³ for case B-D. Dermed ville en kontinuerlig drift av disse casene vært ønskelig for å utnytte investeringskostnadene maksimalt, dersom det fantes et tilstrekkelig behov for varme.
Resultat av lavt tilgjengelig varmebehov
Basert på resultatene, er snølagring (case A) best egnet i Granåsen blant de analyserte casene. Dette fordi det estimerte tilgjengelige varmebehovet i Granåsen-området er for lavt til at de andre casene får utnyttet sitt potensiale. Driftskostnadene til case A er estimert til 59,48 NOK/m³, og det vil ta 36 år før de totale kostnadene blir utlignet av case B ved en elektrisitetspris på 0,8 NOK/kWh. Fokuset i Granåsen bør følgelig ligge på automatisering av snøproduksjon, samt utvikling av en mer effektiv distribusjonsprosess.
Muligheter ved tilstrekkelig varmebehov
Samtidig, for et vilkårlig skianlegg vil en kontinuerlig drift kunne forbedre ytelsen til case B-D dersom kostnadene relatert til distribusjon kan senkes, og dersom et tilstrekkelig varmebehov er til stede. Case C, eventuelt i kombinasjon med case D, er den mest lovende løsningen i så måte. Dette vil gi 12 GWh/år med overskuddsvarme og nesten 200.000 m³/år med snø, som betyr besparelser på 7,1 MNOK/år. Dersom investeringskostnadene antas å være uforandret vil nedbetalingstiden til en slik løsning være på under 5 år. Det bør derfor vurderes å plassere fremtidige skianlegg i nærheten av varmekrevende industri, kjøpesentre eller lignende, noe som dessuten vil flytte skiløypene nærmere folkerike områder.
