Dagligvarebutikker i Norge er store brukere av energi. Som et ledd i å redusere energibehovet for sine nåværende og fremtidige butikker, har dagligvarekjeden REMA 1000 inngått et samarbeid med SINTEF Energi. Dette samarbeidet inngår i prosjektet Creativ, hvor det overordnede målet er energieffektivisering og reduksjon av klimagassutslipp. REMA 1000 Dragvoll er en av butikkene hvor energibruken undersøkes gjennom dette samarbeidet, og denne butikken ble benyttet som en case i prosjektoppgaven gjennomført forut denne masteroppgaven. Det var derfor naturlig å analysere REMA 1000 Dragvoll ytterligere. Målet med denne oppgaven var å evaluere og optimalisere varmegjenvinningen og oppvarmingen i butikken. Først ble det gjennomført en litteraturstudie. Denne inkluderte en gjennomgang av energisystemene i en vanlig dagligvarebutikk, med fokus på kuldeanlegg, varmegjenvinning fra kuldeanlegg, oppvarmingssystemer, luftbehandlingssystemer og belysningsanlegg. Videre ble energisystemene i REMA 1000 Dragvoll gjennomgått, sammen med bygningens klimaskjerm. Energimålinger for REMA 1000 Dragvoll, behandlet av SINTEF Energi, ble deretter analysert. Målingene var gjennomført i perioden 1. april 2010 til 31. mars 2011. De viste at det butikkens energibehov var på 437 kWh/m2år, noe som er 85 % av gjennomsnittet for butikkene i Norge. I måleperioden var ikke varmegjenvinningskretsen i drift, og det tilsa at potensialet for energibesparelse var stort. Siden energibehovet til det frittstående utstyret ikke ble målt direkte, men inkludert i posten Annet i målingene behandlet av SINTEF Energi, ble det gjennomført en egen måling for dette utstyret. Målingene av energibruken til utstyret viste at det sto for ca. 14 % av den totale energibruken i butikken. De viste også at utstyret uten dører/luker hadde et tilnærmet dobbelt så høyt energibehov som det utstyret med lukkemuligheter. For å kunne analysere medgått energi til oppvarming i butikken, ble det gjennomført målinger i ventilasjonsanlegget og varmegjenvinningskretsen. Loggingene viste en jevn temperatur i butikken på rundt 20 °C, men en meget varierende temperatur på tilluften i ventilasjonsanlegget. Videre undersøkelser avdekket at reguleringen av varmeavgiverne i ventilasjonsanlegget var meget ustabil. Ustabiliteten skyldes trolig at shuntventilen i varmegjenvinningskretsen er for stor i forhold til massestrømmen i kretsen, og dermed har en for liten autoritet. En annen årsak kan være at PID-innstillingene i ventilens regulator er feil. Den ustabile reguleringen av shuntventilen forplanter seg i hele ventilasjonsanlegget og påvirker også driften av kuldeanlegget. Videre ble en energimodell for beregning av oppvarmingsbehovet til dagligvarebutikker, laget av Stefano Poppi, revidert slik at den passet med REMA 1000 Dragvoll. Inndata i modellen og beregningsmetoder ble gjennomgått før selve beregningene ble utført. Beregningsresultatene viste at det er et potensiale for energibesparelse på ca. 104 000 kWh/år hvis varmegjenvinningskretsen utbedres. Mulige utbedringer av de tekniske anleggene er diskutert. For å redusere energibehovet til kuldeanlegget, foreslås utskiftning av kuldeutstyret i butikken til utstyr med dører/luker. Det kan redusere energibehovet med opptil 40 %. I ventilasjonsanlegget foreslås en endring av innstillingene for omluft i bygget. Ved å resirkulere ventilasjonsluften mer fornuftig, kan en spare 4146 kWh/år, ifølge beregninger gjort i energimodellen. Det er i tillegg foreslått alternativer for ombygging av varmegjenvinningskretsen. Forslagene omhandler installasjon av en frekvensregulert sirkulasjonspumpe og varmeakkumulasjonstanker. Det anbefales å gjennomføre en ombygging av varmegjenvinningskretsen, slik at reguleringen av de tekniske anleggene blir mer stabil. I tillegg bør tidsinnstillingene for omluft i ventilasjonsanlegget endres. Disse tiltakene vil medføre en merkbar reduksjon i butikkens energibehov. Etter at utbedringene er gjennomført, bør det utføres nye målinger for å bekrefte effekten av tiltakene. Målingene vil også gi muligheten til ytterligere forbedringer av oppvarmings- og ventilasjonsanlegget.

Med bakgrunn i nye regelverk vedrørende bygningers energieffektivitet, er denne oppgavens hensikt å beregne ulike mål for energiytelse for det miljøvennlige kontorbygget Miljøforsk¬nings¬senteret (MFS) på cirka 15.000 m2 (BTA) i Oslo.I bygget brukes grunnvann som energi¬reservoar for varmepumpe og naturlig kjøling, ventila¬sjon og lys er behovsstyrt, solavskjerm¬ingen er automatisk og solenergi skal utnyttes til for¬varming av tappevann i fremtiden. I tillegg er bygget energifleksibelt, med fjernvarme og oljekjel som spisslaster på varmesiden.I revidert TEK fremkommer et krav om at nye og rehabiliterte kontorbygg skal ha et årlig teoretisk ’netto energibehov’ på maksimalt 165 kWh/m2. Simuleringene i denne oppgaven, som er utført i programmet Energi i Bygninger 3.5, viser at MFS oppfyller dette kravet med klar margin, med sitt teoretiske behov på 145 ± 10 kWh/m2 per år. Det egendefinerte målet for årlig behov for ’levert (kjøpt) energi’ var på 120 kWh/m2 per år. Dette ble også overholdt i denne oppgavens simuleringer, med et beregnet behov på 100 ± 10 kWh/m2 per år. De årlige energikostnadene er sammenlignet med et tilsvarende (fiktivt) bygg med fjernvarme som eneste varmeforsyning og kjølemaskin som eneste kjøleforsyning. Disse ble cirka 20 prosent lavere for MFS, men med den relativt store merinvesteringen systemene i MFS krever, tyder nåverdibereg¬ning¬er på at prisnivået på energi i fremtiden må være høyt for at MFS sine løsninger skal være økonomisk lønnsomme.I henhold til nye CEN-standarder er også indikatorer for energiytelse (’levert energi’ vektet for primærenergi og CO2-utslipp) beregnet for MFS. Forslag til klassifisering i CEN-standardene er også fulgt, og MFS havnet i energiklasse B (på en skal fra A til G, der A er best), både når primærenergi og CO2-utslipp ble brukt som veieparametre. Sammenlignings¬bygget havnet i samme energiklasse, til tross for et betydelig høyere behov for ’levert energi’. Årsaken til dette er at sammenligningsbyggets teoretisk ’leverte energi’ består av en høy andel fjernvarme, og fjernvarme vektes mildere enn elektrisitet ved beregning av indikatorer for energiytelse. Energiytelsen til MFS konkluderes altså til å være god. Teoretiske energibehov, og dermed årlige energikostnader ble svært lave, men de tekniske løsningene er noe dyre.Største usikkerhet i beregningene finnes der anslag er gjort hvor erfaringsverdier ennå ikke er tilgjengelige. Dette grunnet byggets lave alder.

Vedlikehald av sjøkabelanlegg er eit tema som det er lite fokus på i mange nettselskap, og lite feil og statistikkar fører ofte til ein havaristyrt strategi. I denne oppgåva ser ein på korleis fleirmåls beslutningsanalyse og influensdiagram kan brukast til å vurdere tilstanden til sjøkabelanlegg. Dette for at ein på ein betre måte skal kunne sortere ut dei anlegga med dårligast tilstand. FMBA-verktøyet som er brukt er ein prototyp frå Sintef som er basert på MS Excel og dette har ikkje vore brukt på ei slik problemstilling før. Verktøyet har stort sett vore brukt på få prosjekt med mykje informasjon og tilhøyrande økonomiske analyser, mens det i dette tilfellet er brukt på mange anlegg utan økonomiske analyser. Dette har ført til nokre justeringar for at verktøyet skal fungere best mogeleg for dette formålet. For å gjennomføre ei slik analyse trengs mykje informasjon om anlegga, og ein del tid har gått med til å strukturere all informasjonen og presentere denne på ein god måte. Mesteparten av arbeidet som er gjort ligg i store tabellar, så det anbefalast å sjå godt på desse. For å gjennomføre ei kvalitativ vurdering må ein definere dei kvalitative faktorane som skal vurderast. I denne analysa er desse faktorane økonomi, leveringspåliteilgheit, personsikkerheit, ytre miljø, omdømme og teknisk tilstand. Desse faktorane er vekta opp i mot kvarandre ved hjelp av AHP-metoden for å bestemme fraksjonen av kor mykje dei ulike faktorane bidreg til det totale resultatet. Dei ulike faktorane vert og delt opp i ei gradering slik at ein ved vurdering av anlegga velger kor stort utslag på skalaen anlegget gir.Sjølv om mykje informasjon om anlegga er samla inn vart det vurdert til at datagrunnlaget var for tynt til å gjennomføre ei reell analyse. Vurderingane som er gjort på anlegga er difor fiktive, men graderinga er gjort på grunnlag av dei opplysningane som er kjent rundt anlegget.Ved å legge inn alle vurderingar i FMBA-verktøyet og modifisere resultatvisninga noko får ein fram ei god oversikt over korleis tilstanden til dei ulike anlegga er. Utifrå desse resultata kan ein for eksempel bestemme kva slags anlegg ein bør sette i gang forebyggande tiltak ved, eller bestemme inspeksjonsintervall for anlegga i ein vedlikehaldsplan. Influensdiagrammet som er laga i Netica er laga som et komplement til FMBA-verktøyet. I dette diagrammet kan ein legge inn vurderinga av eit anlegg for så å forandre på vurderinga og skaleringa av kriteria, og få ut den nye kvalitative verdien. På denne måten slepp ein å legge inn alle data på nytt i FMBA-verktøyet, men ser endringa i kvalitativ verdi umiddelbart. For å bli kjend med Netica-verktøyet vart det laga ein modell der delar av prosjektoppgåva frå hausten 2007 vart teke i bruk. Den tar for seg korleis KILE vert påvirka av ei eventuell fjerning av ein kabel i nettet, og ein har muligheit til å forandre på parameterar som last og lengde på utetid. Utifrå det som er erfart i denne oppgåva gir vurdering ved hjelp av FMBA-verktøy ei god framstilling av tilstanden til anlegga. Resultata kan brukast til å legge opp vedlikehaldsplanar, og vedlikehaldsstrategiar kan enkelt knyttast til analysen. Sidan mykje av denne analysa er basert på antakelsar er det usikkert kor god den er i realiteten, og derfor bør det gjennomførast fleire prosjekt med fokus på dette temaet. Eit steg vidare vil for eksempel vere å teste analysemetoden på eit utvalg av kablar der ein skaffar seg mykje informasjon om kablane og foretek både mekaniske og elektriske undersøkelsar. På denne måten kan ein få ei reell analyse som vil gi betre grunnlag for å vurdere om denne metoden gir eit godt bilde av virkeligheita.

Norway has great potential for offshore wind power, but the depths just outside the coast probably make floating wind turbines necessary. In order to use today’s technology for offshore wind turbines with foundations on the seabed, water depths cannot be much larger than 60 meters. It is possible to install the wind turbines at such depths, but the distance to these areas make AC cable transmission difficult because of the reactive power production in the cables. VSC HVDC is a technology well suited for offshore wind power, and HVDC Light is now commercially available for rating up to 1174 MW. Theory for VSC HVDC in systems in general is given first in the thesis. The case for this thesis is grid integration of a 1000 MW offshore wind farm into the Norwegian power system.PSS/E was used in simulations of grid integration of the offshore wind power. Two possible connection points in the south of Norway were found based on load flow simulations; Feda and Kårstø. Only a load flow situation with peak load and production in the isolated Norwegian power system was provided. Different load flow situations for the two connection points were established in order to investigate the dynamic response at the connection points for situations with lower load and production.A case with two sets of 100 km AC cables was used for the dynamic simulations as well as a HVDC Light link with a 600 km cable. SVCs were added at the connection point for the case with AC cable connection in order to fulfil the requirement for capacitive and inductive power factor at the connection point to the grid for wind power. No such compensation of reactive power is necessary for HVDC Light, as the converter can adjust the power factor. The voltage at the connection points is 300 kV. Dynamic simulations were done based on the fault ride through requirement from the Norwegian TSO Statnett for power plants connected to voltage level higher than 200 kV.Different disturbances were done in the power system onshore close to the two connection points. The simulations done with AC cables and SVCs for reactive power compensation showed that the power system was not able to return to a stable operating point in all the simulations. With HVDC Light on the other side, simulations showed that the voltage at the connection points recovered to the pre fault value in all the simulations. The voltage recovery was within the voltage profile defined in the fault ride through requirement, and the wind turbines had to stay connected.The wind farm was modelled as one equivalent generator offshore, and a standard PSS/E induction generator model was used. For the case with HVDC Light, the voltage offshore was practically unaffected by the disturbances onshore. The energy produced during the fault was stored as rotational kinetic energy in the wind turbine in order to avoid the DC voltage to increase drastically. This is an approximation done in this thesis. Wind projects planned with HVDC Light will have a DC chopper. A fault onshore will not affect the wind farm, as the power produced during the fault is dissipated in the DC resistance.

De seneste år har det vært en økning i forekomsten av blant annet resistent tuberkulose og resistente stafylokokker. For å hindre smittespredning fra sykehusinnlagte pasienter med slike sykdommer til andre personer benyttes det luftsmitteisolater. Statlige sykehus er pålagt av Helsetilsynet og ha tilgjengelig luftsmitteisolater til sine pasienter. Denne oppgaven går ut på å se på ulike tekniske løsninger som finnes ved isolater på norske sykehus. I tillegg ble det utarbeidet teoretiske modeller for luftutveksling gjennom døråpninger og disse modellene ble sammenliknet med målinger som ble gjort ved isolatene på SSHF Kristiansand. Disse målingene ble også gjort for å etterprøve funksjonen til isolatene. Siste delen av oppgaven gikk ut på å foreslå forbedringer på bakgrunn av disse målingene.Isoleringsveilederen nevner ulike sykdommer som kan kreve luftsmitteregime. Disse sykdommene er viral hemmoragisk feber, herpes zoester, meslinger, MRSA infeksjon, lungepest, smitteførende lungetuberkulose og vannkopper. Felles for disse sykdommene er at de er meget smittsomme og kan være potensielt dødelige for personer med nedsatt immunforsvar.Fire forskjellige isolatløsninger ble undersøkt. Det var løsninger fra Rambøll Kristiansand, Klean, ABB og Techno Consult. Isolatene bruker ulike prinsipper for å holde smittestoff unna omgivelsene. Kleans og Rambølls system bruker forsert ventilasjon, mens ABBs system bruker sjokkventilering av sluse. Techno Consults isolat kan også brukes som overtrykksisolat; slike isolater anbefalesikke av isoleringsveilederen. Det er fire mekanismer som forårsaker luftutveksling gjennom en døråpning.Disse er:- tetthetsdifferanser drevet av temperaturdifferanser- trykkdifferanser drevet av mekanisk ventilasjon eller vind- pumpeeffekt ved åpning/lukking av dører- passasje av menneskerDen første mekanismen, strømning forårsaket av tetthetsdifferanser er delt opp i to igjen, en transient og en stasjonær del. De varer i henholdsvis 8 og 2sekunder ved persontransport og 8 og 32 sekunder ved sengetransport. Modellen som brukes for transient strømning er qe = 14 A(g0h)1=2 og for stasjonær strømningqe = 13 A(g0h)1=2. Disse tar også hensyn til trykkdifferanser drevet av mekanisk ventilasjon eller vind. Pumpeeffekten ved åpning/lukking av dører bygger på en antakelse om at dørens endelige posisjon er 90 grader og modelleres ved likningen Vp = 2,3 ud der ud er dørens fart i midten. Shaw og Whyte fant ved hjelp av eksperimenter ut at en person vil dra med seg et luftvolum på mellom 0,087 m3 og 0,29 m3 etter hvor stor personen er og hvor stor fart personen beveger seg med.Målinger som ble utført ved isolatet var trykkmålinger, temperatur- og luftfuktighetsmålinger og sporgassmålinger. Trykkmålingene viste at trykkforholdetmellom slusen og pasientrommet var 4 Pa under minimumskravet til Isoleringsveilederen og derfor ikke helt tilfredsstillende. Ved døråpning og lukking visertrykkmålingene at man får enkelte perioder med overtrykk i pasientrommet i forhold til slusen, når døren står oppe. Dette fører til en luftstrømning som går ”feil“ vei. Trykkforholdet mellom slusen og korridoren var i målingene godt innenfor kravene til Isoleringsveilederen. Temperaturmålingene viser at temperaturforskjellenefor tilstøtende rom i isolatet ligger på mellom 0,3 og 0,6 grader, mens luftfuktighetene ligger på rundt 11-13 %. Dette er en veldig lav luftfuktighet noe som kan tyde på feil på måleinstrumentet. Sporgassmålingene viser at isolatet fungerer etter hensikten, det vil si at svært lite eller ingenting sporgass lekker ut i korridoren.Trykkforholdet mellom slusen og pasientrommet er for lite. Det er flere alternativer til hvordan dette problemet kan løses. Man kan tilføre mer luft i slusen,korridoren eller både slusen og korridoren. Man kan også trekke av mer luft i skyllerommet slik at man får et større ”sug“ gjennom isolatet og dermed et større undertrykk. Andre generelle forbedringer som kan gjøres for å minske sjansen for smittespredning kan være enkle ting som å forlenge oppholdstiden i slusen ellergjøre temperaturforskjellene mindre.

Denne rapporten undersøker muligheten for å introdusere fornybar energiproduksjon i det autonome energisystemet på forskningsstasjonen Troll i Antarktis. Per i dag er stasjonen forsynt med energi fra en dieselgenerator. Denne er overdimensjonert for lasten på Troll, og sliter allerede med driftsproblemer av den årsak. Ønsket om å introdusere fornybar energi kommer fra Miljøverndepartementet og Norsk Polarinstitutt, og springer ut av både energiøkonomiske og miljømessige hensyn.I rapporten simuleres energisystemet på Troll for flere konfigurasjoner med fornybart energitilskudd fra sol og vindenergi, både enkeltvis og i kombinasjon. Modellene er bygget opp, og simuleringen utført med energisimuleringsprogrammet TRNSYS. Modellene er størst mulig grad bygget opp av komponenter med spesifikke data for konkrete, anbefalte teknologier som er vurdert som relevante for Troll. Modellene er også basert på målte data for vindhastighet og solinnstråling fra Troll. Målte data for energiforbruket for stasjonen foreligger i svært liten grad, og det har derfor blitt gjennomført en lastestimering på bakgrunn av Norsk Standard, samt kunnskap om bygningsmassen på Troll. Slik systemet på Troll er i dag, er det nødvendig å skifte ut dieselgeneratoren for å kunne dra nytte av et tilskudd fra fornybar energi. I simuleringene brukes en Low Load Diesel (LLD) generator, som kan kjøre på belastninger ned mot 5 % over lengre tid, uten driftsproblemer. På den måten er det mulig å utnytte en svært høy andel fornybar energi når denne er tilgjengelig.Resultatene viser at de gjennomsnittelige vindhastigheten på Troll er noe lav i forhold til det man anbefaler for å investere i vindturbiner. Likevel gir en konfigurasjon med flere små vindturbiner et jevnt bidrag over året. For solenergi er den innstrålte effekten svært god over store deler av året. Unntaket er tre måneder med mørketid, hvor det ikke er noe solenergi tilgjengelig. Likevel gir solenergi et betraktelig større energibidrag totalt enn det man får fra tilsvarende mengde installert effekt for vindturbiner. En kombinasjon av de to kildene gir nødvendigvis det største bidraget. Denne løsningen anbefales likevel ikke, ettersom det vil komplisere energisystemet ytterligere. Det er svært viktig å velge enkle, solide løsninger for å begrense driftsproblemer i et svært isolert område.De økonomiske beregningene viser at alle konfigurasjonene som har blitt studert er økonomisk lønnsomme. Også der viser det seg at solenergi er den beste løsningen, som vil generere den største besparelsen i dieselutgifter. Sannsynligvis vil dessuten lønnsomheten av en investering i fornybar energi bare øke ettersom verden for tiden opplever en sterk økning i oljeprisen. I tillegg til å være en god investering fra et økonomisk standpunkt, gir en investering i fornybar energi betydelige miljøbesparelser i form av reduserte CO2-utslipp, samt en positiv miljøprofil utad for NPI.

The floating production unit HLNG FPSO-1 has been evaluated with respect to its energy consumption and emissions to air, and improvement potentials within the same context have been suggested. The thesis describes theory of combustion of natural gas, emission calculations, energy consumption of compressors and theory of fuel gas consumption for gas turbines. A literature study of LNG processes suitable for offshore applications has also been included. The CO2 emissions from the HLNG FPSO-1 add up to about 6% of the CO2 emissions from the Norwegian oil and gas industry (2005), which is a noticeable amount. However the energy content in the LNG produced over one year from the FPSO-1 count for ca 35% of the yearly energy consumed related to oil and gas extraction on the Norwegian continental shelf. This illustrates that even though floating LNG production is energy intensive and the resulting amounts of greenhouse gas emissions (as CO2) are substantial, the LNG holds significant amounts of energy, which is a result of the 600-fold reduction in volume when the natural gas is liquefied. Two different availabilities of the topside processes FPSO-1 exist and are calculated by Det Norske Veritas. The lower availability is based on a no-flare philosophy, which is considered not to be relevant for the project in the further development. The reason for this is that a strict no-flaring philosophy is not desirable from an operational point of view, and that duplication of every equipment item which handles hydrocarbon streams is not a realistic design alternative. Therefore the higher availability which allows some flaring during normal production is used for all the suggested improvement potentials. Based on two different future oil prices (a high and low scenario), the value of the LNG produced, as well as the value of the additional LNG produced as a result of higher availability of the FPSO-1 are calculated. Two design changes of the LNG liquefaction process as a result of a lighter feed gas composition are described and discussed in the context of energy consumption and emissions to air. Both design changes have the possibility of saving more than 10 MW power in total. Also, the implications of eventual necessary compliance with the Equator Principles are discussed. The project may find that certain guidelines or philosophies given by institutions financing parts of the project must be followed (such as use of Best Available Technology), and should evaluate these eventual restrictions when financial institutions are selected for the project. The further development of the project with the goal of making the topside processes on the FPSO-1 as energy efficient as possible (thereby saving operational costs and reducing the impact on the environment), should evaluate the feasibility of implementing the design changes suggested in the thesis from a more extensive technical and economical point of view.

The combustion of biomass could in some cases lead to ash problems induced by high temperatures such as ash sintering, agglomeration and melting. The degrees of these problems depend on the fuel feedstock and are highly dependent on the amount of potassium, sodium and chlorine in the biomass. Straw, grass, bark, branches and wood residues are typical examples of biomass fuels that are connected to the mentioned ash problems.Addition of additives in the problematic fuels is a possible measure in order to reduce the ash problems. This project studies the effect of some additives in a problematic wood pellet fuel and wheat straw. The wood pellet consist of residues from the furniture industry in the Møre area in Norway, and is causing ash problems in several boilers using this fuel. The additives, clay, sewage sludge, marble sludge and paper sludge, are added in 3 to 10 percent addition in the problematic fuels. The melting temperatures of the resulting ash, as well as the sintering tendency of the different fuel and additive mixtures, are analyzed.Melting experiments showed that the melting temperature of wood and straw ash was drastically increased by adding sewage and marble sludge. Clay was more effective for wheat straw than wood pellet. Paper sludge increased the melting temperature to some extent for straw ash, but not for wood pellet.The sintering test revealed an increased sintering for wood pellet with sewage sludge, and a much higher slagging tendency for clay. Marble sludge effectively decreased the sintering of wood pellet ash, even at 1200 °C. Paper sludge did neither reduce the sintering. All additives showed a positive effect on the wheat straw ash sintering, with marble sludge as the indisputable best additive.The wood pellet, and pellet together with 4 and 8 percent addition of sewage sludge, is combusted in a 1.2 MW boiler to investigate if the sewage are able to reduce the sintering and agglomeration of the ash. The combustion rounds showed that addition of sewage sludge drastically increased the amount of sintered and agglomerated ash. The form of the ash changed from hard slag to more porous ash, but the formed ash was still too hard to not cause problems with the ash removal system.

En modell av en vindturbin er studert numerisk og eksperimentelt. Dette er gjort for å verifisere at modellen fungerer i henhold til de beregninger som ble lagt til grunn i designprosessen. Vindturbinen har en diameter på 0.9m. Numeriske beregniner av vindturbinens effekt- og dragkoeffisient har blitt kalkulert under forskjellige driftsbetingelser. Både en Bladelementmetode (BEM) og en fullstendig løsning av bevegelseslikningene (CFD) har blitt benyttet. Eksperimentelle målinger ble deretter utført i vindtunnelen for å ha et sammelikningsgrunnlag.Modellturbinen benytter et NREL s826 profil langsmed hele bladet. Grundige todimensjonale undersøkelser av dette profilet ble gjennomført, et studie som resulterte i løft og dragkurver for BEM-beregningene, samt anbefalinger for gridoppløsning i det tredimensjonale gridet som skulle bli konstruert.Et hybridgrid bestående av 3.54 millioner celler ble benyttet i CFD-simuleringen. Strømingen ble antatt å være rotasjonsmessig periodisk, og Menters SST modell ble benyttet for å modellere de turbulente størrelsene.Det ble observert god overensstemmelse mellom eksperimentelle og numeriske resultater. CFD-resultatene viste seg å stemme best overens med den målte effektkoeffisienten, med avvik under 5%.Det ble oppdaget at strømingen rundt vindturbinen ble svært tredimensjonal ved lave tupphastighetsrater. Denne tredimensjonaliteten synes å oppstå når roten av bladet steiler, og forplanter seg langsmed dette i det tupphastighetsraten senkes ytterligere. BEM-metoden er ikke i stand til å beskrive denne prosessen, men viste seg å predikere bladets steiling svært bra.Det viste seg at vindturbinen opplever en rotasjonsmessig forsterking av løftekraften på vingeseksjoner nær roten på grunn av disse tredimensjonale effektene. De tredimensjonale effektene antas å være avhengige av vingerotens geometriske utforming.I eksperimentet ble det observert kraftige dynamiske effekter ved begynnene steiling. Disse kan være knyttet til regulær steiling av bladet, men det er indikasjoner på at laminære effekter kan være involvert. Disse effektene ble ikke observert i CFD-simuleringene da en fullturbulent beskrivelse ble benyttet. Effekten rotasjon har på transisjon i grensesjiktet bør studeres videre, da dette kan ha betydning for dynamiske krefter på vindturbiner. Videre er fysikken bak rotasjonsmessig løftforsterkning utilstrekkelig beskrevet, noe som inviterer til videre studier.

I 1983 nedsatte FN en kommisjon, den såkalte Brundtlandkommisjonen, som blant annet hadde som formål å kartlegge forholdet mellom fattigdom, miljø og utvikling. Etter fire års arbeid la kommisjonen fram sin rapport, ”Vår Felles Framtid”, der hovedkonklusjonen var at dagens utvikling tærer for mye på dagens naturressurser og truer opprettholdelsen av naturens livsbærende systemer. Dette skulle vise seg å danne grunnlag for et senere mye omdiskutert begrep, bærekraftig utvikling; en utvikling som imøtekommer dagens behov uten å forringe muligheten for senere generasjoner å imøtekomme deres behov. ”Vår felles framtid” la dermed grunnlaget for et stadig økende påtrykk for større fokus på klimaproblematikk og effektiv utnyttelse av verdens energiressurser. Ca 40 prosent av energibruken i Norge og resten av Europa kan knyttes opp mot energibruk i bygninger. I 2002 fremmet EU-parlamentet et direktiv, on the Energy Preformence of Buildings, som har til hensikt å gi økt energiytelse i bygninger. Dette innebefatter blant annet redusert energibehov og utslipp av CO2 relatert til bygningssektoren, og skal belyses gjennom en energimerkeordning, der bygninger får karakterer ut i fra bygningers energibehov og energiforsyning. I 2009 fulgte EU-parlamentet opp med et forslag til nytt bygningsdirektiv der det stilles krav til at byggets primærenergiforbruk og CO2-utslipp skal inkluderes i energimerkingen. Dette er et klart signal om at det rettes stort fokus mot energibruk og energieffektivisering tilknyttet bygningssektoren.CHP-anlegg er samproduksjon av kraft og varme i en prosess. Dette betyr at brenselet som benyttes for å drive prosessen, utnyttes i mye større grad i forhold til vanlig kraftproduksjon. I gode CHP-anlegg kan man oppnå virkningsgrader på over 90 prosent. Dette krever imidlertid en drift som gjør at de tekniske egenskapene i anlegget ivaretas på en tilfredsstillende måte. På grunn av stor variasjon i etterspørsel etter varme, stilles det store krav til planlegging av driften og sammensetningen av enheter i et CHP-anlegg. Å drifte et anlegg på en kapasitet som overskrider etterspurt varmebehov, vil medføre større tap fordi anleggets totale virkningsgrad måles ut fra produsert elektrisitet, og nyttiggjort varme. Dette fremskaffer stor motivasjon for å drifte et anlegg på en måte som gir minimale tap i forhold til energietterspørselen. En bedre sammensetning og drift av et CHP-anlegg i en energisentral, vil også kunne gjøre teknologien mer konkurransedyktig i forhold til andre energiforsyningsalternativ, både hva gjelder økonomisk lønnsomhet og miljøvennlighet.Gjennom denne masteroppgaven er det rettet stor fokus mot å tilstrebe en best mulig sammensetning og drift av et CHP-anlegg i forhold til en gitt energietterspørsel. Dette vil bidra til en drastisk økning i det økonomiske og miljømessige konkurransefortrinnet til CHP i kombinasjon med fjernvarme i forhold til andre energiforsyningsalternativ. Ved å benytte velkjente økonomiske metoder og standardiserte metoder for fremskaffing av primærenergiforbruk og CO2-utslipp, er det gjennom denne masteoppgaven funnet ut at CHP i kombinasjon med fjernvarme vil være et energiforsyningsalternativ som absolutt bør tas i betraktning for at det totale energiforsyningssystemet skal imøtekomme Brundtlandkommisjonen og ”vår felles framtid” sin konklusjon om å ivareta våre naturressurser og opprettholdelsen av naturens livsbærende systemer på en bærekraftig måte.