<p>I denne rapporten er det gitt en beskrivelse av de forskjellige reguleringsregimene i Danmark, Finland, Norge og Sverige. Alle regulatorene bruker, eller er i ferd med å innføre, benchmarkingsmodeller for å sammenligne nettselskapenes prestasjoner. I Norge og Finland brukes DEA, i Danmark skal Netvolumen brukes og i Sverige brukes Nettnyttemodellen. Den største forskjellen mellom regimene er måten benchmarkingsresultatene benyttes til å lage krav til nettselskapene. I Norge benyttes en kombinasjon av historiske kostnadstall og benchmarkingsresultat direkte til å fastsette selskapenes inntektsrammer. I Danmark skal benchmarkingsresultat benyttes til å gi selskapsspesifikke effektiviseringskrav til hvert enkelt selskap. I Finland og Sverige benyttes benchmarkingsresultatene som et vurderingsgrunnlag for hvilke selskaper som skal undersøkes nærmere. I rapporten er flere aspekter ved reguleringsregimene og de respektive benchmarkingsmodellene sammenlignet. For ytterligere sammenligning ble det utført en case-studie, hvor tre norske distribusjonsselskap ble satt inn i den danske benchmarkingsmodellen Netvolumen. Resultatene fra disse analysene viser at det norske selskapet med høyest kundetetthet kom dårligst ut. I følge Dansk Energi er det en klar tendens til at city- / byselskaper kommer dårlig ut i den danske benchmarkingen. Resultatene fra analysene viser også at de norske selskapene oppnår en lav effektivitetsscore sammenlignet med de danske selskapene. Dette kan skyldes at det generelt er dyrere å drifte et nett i Norge grunnet andre rammevilkår eller at norske selskaper har en lavere effektivitet enn danske selskaper. En stor andel av forskjellen kan også skyldes forskjeller i datagrunnlaget, da det er forskjeller i regnskapsføringspraksis og skatte- og arbeidslover. Det ble også utført en spørreundersøkelse blant distribusjonsselskaper i Danmark, Finland, Norge og Sverige. 103 selskaper har svarte innen tidsfristen. Resultatene fra denne undersøkelsen finnes i bilag 1.</p>

<p>Denne rapporten er en vurdering av alternative strukturer i utførelsen av moderne bygningsinstallasjoner. To konkrete bygninger er vurdert, Sentralbygg II (SBII) på NTNUs campus Gløshaugen, og en del av Byåsen Videregående Skole (BVS), også i Trondheim. Et pluggbart system for elektroinstallasjoner, Wieland Gesis, er vurdert opp mot konvensjonelle installasjoner i de aktuelle bygningene. I den alternative løsningen er det også benyttet 4-polte kurser med geografisk inndeling av laster. Det er i tillegg gjort vurderinger rundt økonomisk optimalisering av stigeledninger i bygninger. Når det gjelder de konkrete bygningene, ble det vist at en full installasjon av SBII med den alternative konfigurasjonen kunne redusere installasjonskostnadene med 32 %, sammenliknet med de faktiske kostnadene. På BVS ble det alternative systemet sammenliknet mot en estimert pris for en konvensjonell installsjon. Den alternative løsningen var her 17,7 % rimeligere. Sammenlikningen ble opprinnelig gjort med et system for romkontroll inkludert i den nye konfigurasjonen. Inklusive romkontrollen ble den nye løsningen bare lønnsom rent økonomisk i tilfellet SBII. I analysen kom det fram at det var mye å spare som på at stigeledningene ble redusert som følge av en ny kalkulasjon av effektbehovet. Under dimensjonering viste det seg at prisen for å legge stigeledninger kan optimaliseres ved at det ikke nødvendigvis legges bare en kabel i passende størrelse, men det økonomisk gunstigste av 1 eller flere like store kabler. I mange tilfeller er det konfigurasjoner med flere kabler som lønner seg, også inkludert kostnadene for arbeid. I konklusjonen er det fastslått at 4-polte, geografisk inndelte kurser sannsynligvis er mer økonomisk fremfor 2-polte med funksjonell inndeling, som er det vanlige i dag. Pluggbare systemer er også anbefalt, men fortrinnsvis i bygninger med funksjoner plassert rundt lange korridorer, og utstrakt bruk av systemhimlinger med innfelte armaturer som kan tilpasses det aktuelle systemet. Det er også utarbeidet en figur til hjelp for økonomisk optimalisering av stigekabler.</p>

<p>Det er i dag store forskjeller på både alder og tilstand på veilysanleggene i Norge. Eldre anlegg består av armaturer med konvensjonelle forkoblingssystem, mens nye anlegg er sterkt anbefalt av veinormalen å skulle installeres med armaturer med elektronisk forkoblingsutstyr. Nytt utstyr kan også gi muligheter for dimming. Det er i denne rapporten sett på de elektriske forholdene i utvalgte veilysanlegg. Det er kartlagt spenningsforhold og effektforhold for 11 anlegg og 120 armaturer inkludert testanlegget ved NTNU. To av disse anleggene er videre benyttet til å se på muligheten for energibesparelse ved utskifting av armaturene og innføring av en dimmestrategi basert på astronomisk ur. For å kunne vurdere sparepotensialet har det blitt undersøkt effektbehovet for armaturer med både konvensjonelt og elektronisk forkoblingsutstyr. Resultatene fra disse viser at mens armaturene trekker bortimot det samme ved merkespenning, 230 Volt. Konvensjonelle armaturer trekker derimot lavere effekter desto lavere påtrykt spenning blir. Det er fortatt målinger ned til og med 170 Volt. Elektroniske armaturer holder effekten konstant uavhengig av spenningen. Det vil si at ved spenninger under 230 Volt trekker disse armaturene mer enn de konvensjonelle. De elektroniske armaturene som det er målt på har derimot vist seg å ikke i alle tilfeller tåle lave spenninger, under 200 Volt. Den elektroniske Philipsarmaturen (150 W) viste et den klarte ikke å holde fast effekt lenger ned enn til 200 Volt. Dette bedret seg derimot når lampen var dimmet. Multiluxarmaturene av forskjellig merkeeffekt klarte alle å opprettholde effekten ved lavere spenninger, men en av armaturene slukket ved 172 Volt. Dette er av relevans ettersom det er målt spenninger under 170 Volt i reelle veilysanlegg. Målingene i veilysanleggene viser at det er store forskjeller fra anlegg til anlegg. Selv om ikke anleggene ble valgt ut etter størrelse, og dermed ikke etter muligheten for stort spenningsfall med ett unntak, ble det funnet to kurser med spenninger under 230 Volt. Den ene av disse har mastspenninger under 170 Volt. Dette medfører når kursene består av konvensjonelle armaturer, lave armatureffekter og visuelt markant merkbart lavere lysfluks fra armaturene. Resultatene fra målingene viser også en sammenheng mellom spenningsfallet og trekt effekt for kursene med konvensjonelle armaturer. I kursene med målt minimal spenning over 4 % lavere enn merkespenningen, trekker ingen av kursene over 10 % over installert effekt, og det er inkludert tapene for kursene. Alle kursene med høyere minimal spenning trekker over 10 % over installert effekt. For kurser med elektroniske armaturer blir virkningen motsatt. Tapene kommer i tillegg til en fast armatureffekt, og økt spenningsfall tilsier høyere tap. Mastmålingene i anleggene viser at de konvensjonelle armaturer i anleggene trekker en lavere effekter enn det laboratoriemålingene har indikert i denne rapporten og i tidligere. Dette kommer muligens av brenntiden på lyskildene. Energiberegninger er utført for to kurser på 650 meter, med en PFSP 3*10mm kobberkabel. Kursene har henholdsvis 3300 og 1700 Watt installert effekt. Energiberegningene viser at det er den reelle effekten de konvensjonelle armaturene trekker som er avgjørende for sparepotensialet. Den største kursen har i snitt en armatureffekt på 137 Watt pluss tap. Når tilsvarende elektroniske armaturer uavhengig av spenningen trekker i størrelsesordenen 170 Watt, så det klart at dimmingen har en del å ”ta igjen” før det oppnås energibesparelse. Ved overgang fra fotocelledrift til elektroniske armaturer med 15 minutter forskjøvet astronomisk ur og dimming til 50 % pådrag mellom 23:30 og 04:45, gir det 0 % og 10 % energibesparelse for de to kursene. Det er derfor en utskifting av armaturene i hvert fall i kurser med stort spenningsfall må ha andre incitamenter enn kun energibesparelse.</p>

<p>Veilyset i Trondheim ble vinteren 2006/07 (særlig høsten 2006) satt under søkelyset som følge av mørklagte gater/veier og mørke veilysarmaturer. Hensikten med denne oppgaven er følgelig å kartlegge status for veilysanlegget i Trondheim og komme med forslag til utbedring. I Trondheim er det ca 21 500 lyspunkt. I denne oppgaven er det plukket ut et knippe anlegg som er undersøkt. I prosjektet er det gjennomført ulike undersøkelser for å løse problemet. Elektrotekniske undersøkelser er gjennomført for å kartlegge veilysarmaturers effektforbruk, spenningsavhengighet og harmonikkverdier forbundet med støy på nettet. På kursnivå er det gjennomført undersøkelser hvor fokus er vært rettet mot spenningsfall og tap i elektrisitetsoverføring. I prosjektet er det kommet frem til at de fleste veilysarmaturer i Trondheim benytter konvensjonelle forkoblinger. Disse forkoblingene er svært spenningsavhengige. Det vil si at armatureffekten, utsendt lysfluks og lysutbytte blir redusert når den påtrykte spenningen blir redusert. Følgelig er det nødvendig å opprettholde god nettspenning og lave spenningsfall på veilyskursene for at slike veilysarmaturer skal fungere optimalt. I undersøkelser gjennomført på operative veilyskurser i Trondheim er det opplevd at veilyskurser med høy belastning ikke har tilfredsstillende spenningsnivåer. I veilyskurser bør det ikke tillates mer enn max 10 % underspenning. Spenningsfallet er målt til mer enn 10 % ved to av elleve undersøkte veilyskurser. Dette er kurser med høy belastning og lave kabeltverrsnitt (10mm2 Cu). Den ene av kursene er trefase, mens den andre er tofase/enfase. Problemet med trefasekursen er at den ikke er symmetrisk belastet (symmetrisk fordeling av armaturene mellom fasene). Trefasekurser bør belastes symmetrisk for å gi best mulig spenningsforhold. Begge kursene er antakeligvis blitt utvidet med flere veilysarmaturer i etterkant. Derfor er veilyskursene mest sannsynlig ikke dimensjonert for den effekten som er tilkoblet. I undersøkelser gjennomført på operative anlegg er det dokumentert at gjennomsnittelig påtrykt armaturspenning i mange tilfeller ligger lavere enn armaturers merkespenning (230V). Gjennomsnittelig påtrykt armaturspenning er beregnet til 216V. Konsekvensene av dette er at armaturenes effektforbruk, utsendte lysfluks og lysutbytte blir redusert. Følgelig vil veibaneluminansen bli redusert. Det er blitt utført luminansmålinger ved 7 veistrekninger i Trondheim. På to veistrekninger er målinger utført på både våt og tørr veibane. På de resterende veistrekningene er målingene kun utført på tørr veibane. Resultatene viser at anleggene har problemer med å oppfylle kravene til luminans. Undersøkelsen indikerer at 150 W armaturer med elektroniske forkoblinger gir en høyere veibaneluminans enn 150 W armaturer med konvensjonelle forkoblinger. Et anlegg som benytter elektroniske forkoblinger vil i de fleste tilfeller trekke mer effekt enn et anlegg som benytter konvensjonelle forkoblinger. Årsaken til dette ligger i at elektroniske forkoblinger er spenningsuavhengige i området 200V til 250V. Effektforbruket, lysfluksen og lysutbytte vil ikke bli redusert som følge av lavere påtrykt spenning. Påliteligheten til veilysanlegget i Trondheim avhenger i stor grad av anleggets styrestrategi. Styrestrategien for veilyset i Trondheim bygger på kontaktorstyring hvor styresignalet blir overført over lavspent 230 V nettet. For å øke påliteligheten i anlegget er det i denne rapporten utarbeidet et forslag der antall styresignalsetter (fotoceller, astronomiske ur eller luminansmeter) blir økt. Dette vil skape større redundans i systemet.</p>

<p>Formålet med denne masteroppgaven er å dokumentere arbeidsoppgaver som gjennomføres under ressurskartleggingsprosessen for et potensielt vindparkområde. Det er lagt spesiell stor vekt på problemstillinger som reiser seg ved langtidskorrelasjon og bruk av programvare for modellering av vindforhold innad i vindparken. Fokuset for resultatene i oppgaven er rettet mot en planlagt vindpark lokalisert i Rogaland fylke i regi av Agder Energi. Resultatene viser at det er knyttet stor usikkerhet til disse delene av ressurskartleggingsprosessen. Det innebærer at beslutningen hvorvidt parken skal realiseres eller ikke, vanskelig lar seg fatte på det grunnlaget en skulle ønske. I arbeidet er det vist at nærliggende meteorologiske værstasjoner har måledata som ikke tilfredsstiller kravene til kvaliteten som er nødvendig ved langtidskorrelering. Det er også påvist beskjedne homogenitetsbrudd for modelldata, men at disse likevel viser god korrespondanse i kraft som langtidsreferanse. Matematisk kan langtidskorrelasjon gjøres ved mange forskjellige metoder. Ved valg av korrelasjonsmetode, må man vite hva slags resultat og hva slags dataform man ønsker resultatet på. For energiberegninger er en av de undersøkte metodene best egnet, men dersom gjennomsnittlig vindhastighet eller vindretningsfordeling er det ønskelige resultatet, er andre metoder bedre egnet. Undersøkelser viser at usikkerhet rundt 15 % i energiproduksjon kan forekomme. Derimot viser resultatene at langtidskorrelering som oftest reduserer usikkerheten i motsetning til å kun bruke lokale korttids måledata for ressursberegninger. Ved kontrollmålinger viser modellverktøyene WAsP og WindSim en usikkerhet på 6 – 8 % i gjennomsnittlig vindhastighet ved målehøyde. WindSim viser seg å være marginalt bedre enn WAsP i tilfellene kontrollert i denne rapporten, men forskjellene er for tilfeldige til å trekke noen generell konklusjon. Modellverktøyene viser i gjennomsnitt relativt like vindressursestimater ved samme høyde som måledataene representerer. Derimot viser modellene forskjeller i det mest komplekse terrenget, spesielt i lesiden av høydedrag hvor WAsP ikke tar hensyn til separasjon og resirkulasjon av vindmasser. Forskjellene blir spesielt fremtredende når ekstrapolering er nødvendig. Ved en spesifikk parkdesign overestimerer WAsP resultatene til WindSim med 15 % i årlig energi. Dette indikerer en forskjell i årlig energiinntekt på 20 millioner kroner. Resultatene i denne oppgaven demonstrerer at vindressursgrunnlaget er avhengig av svært mange variabler. Flere av variablene har kun et rent empirisk grunnlag, andre er utsatt for subjektive og stedsavhengige vurderinger. De aller fleste matematiske metodene som anvendes er også tilnærmelser av de reelle forhold. Akilleshælen i arbeidet er likevel at det ikke er mulig å anslå hvor tett fremgangsmåtene i kartleggingsprosessen kommer de faktiske vindforholdene. Ved å gjennomføre en identisk studie for et område hvor det foreligger et mer omfattende datagrunnlag, vil resultater og konklusjoner kunne anses mer slagkraftige, og kildene til usikkerhet vil lettere la seg adressere.</p>

<p>Kvalitetssikring av polymerisolerte HVDC kabler ved hjelp av spenningsprøving</p>

<p>Shell Eco-marathon Europe ble første gangen arrangert i 1985 og går ut på at studenter fra høyskoler og universiteter i Europa konkurrerer om å bygge den mest energieffektive bilen. NTNU stilte i år med sitt første bidrag i konkurransen i klassen Urban Concept. Studentene som har stått for byggingen av bilen er tverrfaglig gruppe fra fem institutter og har hatt prosjektet som masteroppgave våren 2008. Shell Eco-marathon 2008 ble avholdt "Paul Armagnac Race Circuit" utenfor Nogaro i Sør-Frankrike. Data for banen er hentet inn, og sammen med PureChoice kjøretøyets parametre ble det gjort beregninger for effektområdet for elektrisk motor til bruk i fremdriftssystem. Beregninger viste at det var hensiktsmessig med kraftig akselerasjon ved start, og effektbehovet her ble dimensjonerende for motorens størrelse. Ulike motortyper gir ulike muligheter. Etter en del vurderinger rundt teknologier og behov ende valget på børsteløs likestrømsmotor. Motorer av denne typen er separatmagnetisert ved hjelp av permanentmagneter og komuterer ved bruk av motordrift med komuteringslogikk og vekselretterbro. BLDC-motorer har høyt forhold mellom effekt og vekt, noe som var spesielt gunstig i denne situasjonen. Testing av fremdriftssystemet i laboratoriet har vist forskjellen i virkemåte for ulike former for tilbakekobling av rotorposisjon. Både løsning med Hallsensor og metode for måling av mot-indusert spenning er prøvd ut. Målinger gjort for de ulike motorenes virkningsgrad avgjorde hvilken modell som ble brukt i fremdriftssystemet. I løpet av april og mai ble PureChoice kjøretøyet satt sammen og ferdigstilt for deltakelse i Shell Eco-marathon den 22. til 24. mai 2008. Ved montering av fremdriftssystemet i kjøretøyet ble det lagt vekt på så enkle løsninger som mulig. Med dette menes at det ikke ble lagt til funksjoner utover det som var behovet for et funksjonelt fremdriftssystem. Resultatet ble et ryddig og oversiktlig motorrom som var lett å feilsøke og endre på. Virkningsgraden for fremdriftssystemet avgjør hvor langt det er mulig å kjøre på energiinnholdet i en liter bensin.</p>

<p>TrønderEnergi ønsker å undersøke om innsetting av et tredje aggregat i Svorkmo kraftverk vil gi økt produksjonsgevinst, bedret totalvirkningsgrad ved lave vannføringer og mer fleksibel drift av vassdraget. Svorkmo kraftverk har i perioder om sommeren for lav vannføring til å drifte de to eksisterende aggregatene på en optimal måte. Produksjon på lav virkningsgrad og periodevis behov for ekstra tapping av magasinvann om sommeren, gir tapte inntekter. Hypotesen er at et nytt mindre aggregat i Svorkmo kraftverk vil bedre denne situasjonen. Den matematiske beskrivelsen av Svorkmo kraftverk kompliseres av store falltap og bekkeinntak som påvirker falltapene i stor grad. God modellering av virkningsgradsbeskrivelsen i dette kraftverket har vært helt essensielt, spesielt modellering av bekkeinntak. Vansimtap er brukt til simulering av forventet drift av vassdraget både med og uten et tredje aggregat i Svorkmo. Liten mulighet for detaljert beskrivelse av totalvirkningsgraden i Svorkmo kraftverk i Vansimtap, gav et behov for verifisering av resultater i SHOP hvor detaljgraden er vesentlig høyere. Simuleringene i Vansimtap viste at en innsetting av et tredje aggregat i Svorkmo kraftverk gir en produksjonsgevinst på 4,322 GWh. En gjennomsnittlig markedspris på 39 Euro/MWh, gir en økning i produksjonsverdien på 0,164 M Euro. Det totale magasinnivået, minker ved innstetting av aggregat 3 pga mulighet for økt tapping av magasinvann med mindre risiko for overløp. Produksjonsgevinsten kommer i hovedsak fra økt kapasitet i Svorkmo kraftverk, og dermed bedre utnyttelse av høyt tilsig. På sommervannføring vil et tredje aggregat bedre totalvirkningsgraden til kraftverket. Verifisering av fem produksjonssituasjoner i SHOP viste at Vansimtap og SHOP får omtrent lik effekt av et tredje aggregat. Modellbeskrivelsen i Vansimtap kan antas god nok til bruk i videre analyser, men usikkerhet i beregningsresultater og verifisering av flere situasjoner må vurderes før resultatene tas i bruk. Lønnsomheten i prosjektet med å sette inn et tredje aggregat i Svorkmo kraftverk, er avhengig av fremtidige priser på kraft og kostnadene relatert til utbyggingen. En følsomhetsanalyse bør gjennomføres for å se hvor stor risiko det er knyttet til avvikende verdi for produksjonsgevinst. Dette kan avgjøre hvor stor betydning usikkerhetene i beregningene vil ha for avgjørelsen om prosjektet settes i verk eller ikke.</p>

<p>Skagerak Energi AS eier og drifter mesteparten av regionalnettet og kraftverkene i Telemark og Vestfold. Med denne oppgaven ønsker de å bedre samdriften av kraftverkene og regionalnettet i området. Arbeidet skulle resultere i en oversikt over optimal produksjon av reaktiv effekt i kraftverkene i tillegg til en oversikt over spenningsprofilen i nettet. Optimaliseringsverktøyet som ble brukt i denne oppgaven var MATPower som inneholder forskjellige algoritmer for løsning av generelle lastflyter og optimale lastflyter. Året ble delt i to perioder, hvor tunglastperioden utgjør tidsrommet fra og med desember til og med februar, mens resten av året ble modellert med sommerbelastning. Optimaliseringen tar utgangspunkt i en minimalisering av taps- og produksjonskostnader, men i tunglastperioden ble det i tillegg inkludert kostnader forbundet med uttak av reaktiv effekt fra sentralnettet. Sammenligningsgrunnlaget er en optimalisering uten uttak av reaktiv effekt fra kraftverkene, noe som er i nærheten av dagens drift. De andre optimaliseringene ble sammenlignet med denne og viste at en optimalisering av reaktivt uttak fra kraftverkene ga en stor kostnadsbesparelse. Kostnaden ved uttak av reaktiv effekt fra sentralnettet er den som reduseres mest ved optimalisering av reaktivt effektuttak ved kraftverkene. Kostnadene ble redusert ved optimaliseringer både med og uten kostnaden for uttak av reaktiv effekt fra sentralnettet. Taps- og produksjonskostnadene ble også redusert i forhold til sammenligningsgrunnlaget. Sammenligningsgrunnlaget ga de høyeste kostnadene uansett belastning og produksjonsnivå.</p>

<p>I denne masteroppgaven har det blitt arbeidet med NTNUs deltagelse i Shell Eco-marathon våren 2009. Med utgangspunkt i bilen fra 2008 og simuleringer og analyser fra forprosjektet høsten 2008, har arbeidet vært fokusert på å bygge opp et elektrisk framdriftssystem med hovedfokus på effektivitet. 9-fase motordrift Det ble først utredet og startet som smått på arbeidet med å bygge en veldig eksperimentell motorstyring for å teste ut et nytt motorkonsept. Etter en stund måtte dette arbeidet avbrytes på grunn av at det trengtes resurser til å bygge opp et styresystem til en ny brenselcellestack, som hadde et mye større potensial til å bedre energieffektiviteten i systemet. Brenselcellestyring En brenselcellestack som hadde potensial til å bli en del av et ekstremt effektivt brenselcellesystem, var utgangspunktet for dette arbeidet. Det ble bygd opp hydrogenforsyning, viftesystem og elektronisk styring for brenselcellestacken. Systemet ble først testet grundig på lab med blant annet lastsimuleringer, slik at hydrogenforsyning og viftestyring kunne optimeres for bilen. Deretter ble systemet implementert i bilen. Resultatet var et brenselcellesystem med en virkningsgrad på rundt 60%. Med dette som utgangspunkt for resten av framdriftsystemet, ble Shell Eco-marathon 2009 en stor suksess for NTNU.</p>