Denne oppgaven analyserer utviklingen av fornybar fjernvarme i Norge frem mot 2020 med bakgrunn i nye krav og føringer for energiløsninger. Fornybar fjernvarme er i denne oppgaven definert som fjernevarme basert på forbrenning av avfall og biobrensler. Oppgaven innledes med en oversikt over pådrivere og krav som påvirker energibruk og energiforsyning for bygninger i Norge. Videre følger netto energibruk for bygninger i Norge i tiden fremover beregnet ut i fra dagens krav og antatte krav i 2020. Forhold angående bruk av primærenergi samt CO2 utslipp i forbindelse fornybar fjernvarme er klarlagt. Det er videre gjort estimater for teoretisk potensial og antatt faktisk potensial for fornybar fjernvarme i Norge. Siste del omhandler økonomiske konsekvenser for et gitt området med fornybar fjernvarme der dagens behov for levert varme er sett i forhold til levert varme i 2020. For at fornybar fjernvarme i tiden fremover skal få et solid grunnlag for utvikling i Norge, er det nødvendig med politiske føringer som gjør dette lønnsomt både for sluttbruker og produsent. Av pådrivere vil regjeringen, fagdepartementene og Stortinget som lovgivende myndighet være de viktigste. Beregninger gjort ved bruk av en antatt forskrift for 2020, ”TEK20”, viser en nedgang i netto energibehov på 9 % for kontorbygg og en nedgang på 18 % for småhus i forhold til TEK07. Nedgangen i oppvarmingsbehovet er henholdsvis 45 % og 9 % sammenlignet med TEK07. Forhold som har betydning for primærenergiforbruk ved bruk av fornybar fjernvarme er i hovedsak virkningsgraden for fjernvarmeanlegg og distribusjonssystem og faktorer knyttet til disse . I tillegg vil transportkanaler og innretninger hos sluttbruker ha betydning. Det tekniske potensial for fornybar fjernvarme er estimert til omlag 38-41 TWh, hvor 35 TWh er biobrensel og 3-6 TWh er avfall. Det totale faktiske potensialet i 2020 er estimert til 1,7 TWh ut i fra prosjekter som ikke er lønnsomme uten offentlig støtte. Ved historisk estimering av fornybar fjernvarme, vil produsert energi i 2020 være omlag 8,2 TWh, hvor 4,5 TWh er produsert fra biobrensler og 3,7 TWh fra avfall. I en analyse av Trehørningen forbrenningsanlegg er det beregnet en nedgang på 20,2 % i behovet for levert varme for et gitt område i 2020 i forhold til dagens behov.

Byggebransjen er i stadig endring, og vi lever i et samfunn hvor brukere stiller høyere krav til kvalitet på bygg, enten det er boliger, kontorlokaler eller industri. Å ta de riktige beslutningene tidlig i byggeprosjektene er vesentlig for at det endelige resultatet blir godt. Dette krever god planlegging og de riktige verktøyene for å enes om hva som bør gjøres, og hvordan. Målet med denne masteroppgaven er å utvikle et relevant beslutningsstøtteverktøy for byggebransjen, med utgangspunkt i metoden Analytisk Hierarki Prosess (AHP). Gjennom arbeidet med oppgaven er metoden AHP grundig vurdert og sammenlignet med andre metoder, med mål om å vurdere om den er relevant for verktøyet. Det er spesielt skalaen som AHP er bygd på som er blitt diskutert. På bakgrunn av gjennomgangen av AHP er det kommet frem til at metoden er gunstig for bruk i et verktøy rettet mot byggebransjen. Videre er derfor et slikt verktøy utviklet i Microsoft Excel. Det bygger på et eksisterende verktøy utviklet av Eta Energi AS, men kommer med vesentlige endringer. Mange av endringene består i å senke brukerterskelen på verktøyet, slik at sjansen er større for at det blir tatt i bruk. Det innebærer blant annet en mer intuitiv oppbygning av verktøyet, navigasjonsknapper for enklere navigering, nye forklaringer på faktorene som vurderes, samt estetiske endringer. I tillegg er det lagt til rette for lagring av data i Microsoft Access slik at man etterhvert kan bygge opp en database av tidligere erfaringer. Tilslutt er det utarbeidet en detaljert brukermanual for verktøyet. Denne beskriver gangen i verktøyet i detalj og er rikt illustrert med skjermbilder og eksempler. En kort presentasjon av AHP er tatt med innledningsvis. Brukermanualen er også med på senke brukerterskelen og heve kvaliteten på verktøyet som helhet.

Potensialet for klimagassreduksjoner gjennom lokalt initierte tiltak er beregnet å være mellom 2,5 og 8 millioner tonn CO2-ekvivalenter innen 2020. Dette utgjør 15 til 50 % av Norges mål for innenlands utslippsreduksjon, hvilket gjør kommunen til en viktig brikke i nasjonalt klimaarbeid. Et nasjonalt satsningsområde innen kommunalt klimaarbeid er utvikling av klima- og energiplaner. Per januar 2010 har 27 % av landets kommuner utarbeidet en slik plan, mens ytterligere 54 % har gjort vedtak om å utarbeide plan. I oktober 2008 inngikk Enova et samarbeid med Kommunenes Sentralforbund om kommunal satsning på miljøvennlig omlegging av energibruk og energiproduksjon. I samarbeidet inngår utvikling av et webverktøy som har til hensikt å forenkle prosessen rundt utarbeidelse og oppdatering av kommunale klima- og energiplaner. Kommunenes sentralforbund (KS) har fått ansvaret for å utvikle dette. I denne rapporten presenteres et forslag til kravspesifikasjon for et slikt webverktøy. Kravspesifikasjonen er utarbeidet for å kunne benyttes når arbeidet med webverktøyet etter planen legges ut på anbud vinteren/våren 2010. Webverktøyet anbefales inndelt i tre nivåer; administratornivå, brukernivå og nivå åpent for alle. I brukernivået skal kommunene kunne utarbeide en fullverdig klima- og energiplan. Det anbefales i rapporten at kommunen skal ledes gjennom tre hovedtrinn: kartlegging av nåsituasjonen, utarbeidelse av fremtidige utviklingsbaner og definering av målsetninger og tiltak. Anbefalinger til innhold i hvert av disse trinnene er beskrevet. Det er blant annet behov for hjelpemidler som kan bistå kommunen i å estimere effekten av hvert enkelt tiltak. I hvert trinn skal det derfor implementeres flere metoder og verktøy. En metode og to verktøy er utarbeidet i arbeidet med denne rapporten. Metoden som er utviklet skal hjelpe kommunene å se målsetninger og tiltak i sammenheng. Dårlig samsvar mellom overordnede målsetninger og effekten av tiltakene utarbeidet i eksisterende klima- og energiplaner viser at det er behov for en slik metoden. Metoden går ut på at effektene av hvert enkelt tiltak skal summeres og sammenliknes med den overordnede målsetningen. På den måten kan kommunene få oversikt over i hvilken grad målsetningene stemmer overens med den estimerte effekten av tiltakene. Ved avvik vil kommunen bli oppfordret til enten å justere målsetningene eller å videreutvikle tiltaksplanen. Det første verktøyet beregner kostnader og energibesparelser for tiltak innen veibelysning, det andre beregner reduksjon i klimagassutslipp per kjørte kilometer for privatbiler. Verktøyet for veibelysning er testet på et reelt prosjekt og viste seg å gi gode estimater både for kostnader og for energibesparelser. Verktøyet for utslipp fra privatbiler lar seg ikke teste ettersom det baserer seg på prognoser om utvikling innen bilteknologi frem mot 2030. Det knytter seg betydelige usikkerheter rundt hvilken retning bilteknologien vil ta. Dette bidrar til usikkerheter også i verktøyets beregninger. En casestudie på hvordan avvik fra antatte prognoser vil påvirke verktøyets resultater er gitt i rapporten.

Ved bruk av bergvarmepumpe vil temperaturen i grunnen bli redusert med tida. Resultatet er auka kompressorarbeid. Solfangarsystem kombinert med bergvarmepumpesystem, kan bidra til betre forhold for bergvarmepumpa. Det finst mange moglege kombinasjonar og det er behov for å analysera ulike løysingar. Målet med masteroppgåva var å foreta ei detaljert analyse av ulike tekniske kombinasjonsløysingar med solfangarsystem, varmepumpeanlegg og system for termisk energilagring for større bygningar. Det har blitt beskrive fire ulike systemløysingar med bergvarmepumpe, solvarmesystem og termisk energilagring (borehol), kor ulike eigenskapar ved løysingane blei trekt fram. Ei teknisk- og økonomisk analyse av to av kombinasjonsløysingane presentert som kombinasjonsløysing 2 og 3, har blitt utført ved hjelp av simuleringsprogram for sol (TSOL), for berggrunn (EED) og for varmepumpe (CoolPack). For å ha datagrunnlag til analysen blei Skadberg skole nytta som case. Skulen har stort behov for varmt vatn, og det var difor av interesse å nytta han som basis for analysen. Bakgrunnen for at kombinasjonsløysing 2 og 3 blei valt til å nytta i analysen, heng saman med grensa kompleksitet i høve til simuleringsprogram og tilgjengeleg tid. I tillegg var det av stor interesse å sjå korleis fluidtemperaturen blei endra ved ulik påverknad på berggrunnen; kombinasjonsløysing 2 varmar opp berggrunnen ved hjelp av solfangarar, medan kombinasjonsløysing 3 avlastar berggrunnen ved å nytta solfangarsystem til varmt vatn. For å lettare kunne sjå kva dei to solsystema hadde å sei for det totale elektriske energibehovet, blei det nytta eit referansesystem. Referansesystemet består av to bergvarmepumpesystem; CO2-varmepumpesystem for varmt vatn og NH3-varmepumpesystem for romoppvarming. For begge kombinasjonsløysingane blei fluidtemperaturen auka og kompressorarbeidet redusert i forhold til referansesystemet. Kombinasjonsløysing 2 fekk størst fluidtemperatur, medan kombinasjonsløysing 3 fekk lågast totalt behov for elektrisitet. Solvarmesystem er generelt forbunde med relativt store investeringar, noko som og gjeld for desse anlegga. Kostnaden for plan solfangar med dekklag, som blei nytta i kombinasjonsløysing 3, ligg i området 1 500 – 4 000 kr/m2. Dette resulterte i ei investering på 0,75 – 2,00 millionar, noko som er langt over den utrekna største tillate investeringa. I tillegg til solfangarane må ei rekna med investering til blant anna prosjektering, røyrføring, varmevekslarar, stativ og tankar. Noko som medførte at kombinasjonsløysing 3, med den konfigurasjonen som blei nytta i oppgåva, ikkje kunne bli lønsam. For plan solfangar utan dekklag, som blei nytta i kombinasjonsløysing 2, ligg kostnaden rundt 600 – 900 kr/m2. Investeringskostnad knyta til solfangarane blei dermed 300 000 – 450 000 kr. Denne kostnaden er over den største tillate investering, som blei funnen for simulert systemløysing. Dei aller fleste slutningar ein byggherre står overfor, er forbunde med risiko eller usikkerheit. Ei følsomheitsanalyse med variasjon i kalkulasjonsrente og energipris blei difor utført. Alle dei simulerte kombinasjonsløysingane er funne økonomisk ulønnsame, sjølv med denne variasjonen. Dette kan ein sei allereie før ein har full oversikt over komplett kostnadsbilete. Simuleringane er blitt gjort noko forenkla, grunna grensingar i tilgjengeleg tid og simuleringsprogram. Prinsippa i kombinasjonsløysingane er likevel vist og rekna på. Meir detaljerte og tidkrevjande simuleringar kan auka presisjonen om nødvendig.

Ny Krohnborg skole er vurdert som verneverdig av byantikvaren i Bergen. Skolen har i de siste årene hatt behov for rehabilitering. Rehabilitering av verneverdige bygninger gir spesielle krav til hvilke tiltak som kan utføres. Målet med rehabiliteringen er å redusere bygningen energibehov og bedre inneklimaet, uten at det skal gå på bekostning av skolens kulturhistoriske verdi. Dagens tilstand for skolen presenteres og det blir sett på utfordringer og muligheter ved rehabilitering av eldre skolebygninger, med spesielt fokus på Ny Krohnborg skole. Energiberegningene og vurdering av inneklima utføres i energiberegningsprogrammet SIMIEN. Fordelt på 4 case er det 13 scenario som simuleres. Hvert scenario blir simulert for flere ulike lekkasjetall, da det virkelige lekkasjetallet til bygningen er ukjent. Flere nødvendige verdier for simuleringene er ukjent, og disse blir bestemt ut i fra nasjonale kilder og undertegnedes vurdering. De resulterende verdiene fra simuleringene vil være påvirket av bygningens lekkasjetall før og etter tiltaket. Virkningen av enkelttiltakene vil også variere i forhold til bygningens opprinnelige tetthet. Det anbefales å trykkteste bygningen før og etter utførelse av tiltakene, samt termofotografere bygningskroppen for å lokaliseres lekkasjepunktene. I masteroppgaven er det, i tillegg til å se på virkningen av tiltakene, sett på sammenhengen mellom netto oppvarmingsbehov og bygningens varmetapstall, for ulike lekkasjetall. Det er en lineær sammenheng mellom netto oppvarmingsbehov og bygningens varmetapstall. Stigningstallet til de lineære grafene øker med tettheten til bygningskroppen. Dette vil si at tiltakenes virkning øker desto tettere bygningen er. For en tett til en meget utett bygning dobles oppvarmingsbehovet for en middels god bygningskropp, mens det kun øker med 4 % for en bygning med dårlige U-verdier. Å montere varevindu antas å gi en liten reduksjon av lekkasjetallet, og reduserer dermed oppvarmingsbehovet med omkring 11 %. Dersom varevinduene bedres fra 2,2 til 1,5 W/m2K gir det minimal virkning på netto oppvarmingsbehov. Etterisolering av loftet reduserer netto oppvarmingsbehov med 20-25 % betinget at lekkasjetallet reduseres betraktelig ved at loftet isoleres og samtidig tettes. Det er også blitt sett på virkning av å etterisolere enkelte fasader ved skolen, til tross for at dette går på bekostning av byantikvarens krav. Dette tiltaket gir stor reduksjon i oppvarmingsbehovet. Det oppfordres til å diskutere muligheten for total rehabilitering av enkelte fasader som er mindre synlige for allmennheten, hvis dette reduserer energibehovet betraktelig. Inneklimaet i skolen bedres med mekanisk balansert ventilasjon. CO2-nivået i rommen er tilfredsstillende med de angitte luftmengdene. Ved vinterforhold er operativ temperatur tilfredsstillende, mens for sommerforhold er temperaturen høy. Den høye temperaturen kan reduseres ved bruk av utvendig solskjerming for å hindre at varmen transmitteres inn. Ved utilstrekkelig og unøyaktig bakgrunnsmateriale vil ikke en økonomisk lønnsomhetsanalyse være pålitelig. Dette kan forårsake økonomiske feilvurderinger og mulighet for å velge feil løsninger og tiltak på bygningen. Fokuset på å redusere bygningers energibehov må ikke ha som mål å kun redusere behovet til et minimum, men samtidig ta i betraktning at energiens rolle er å tjene brukerne og prosessene i bygningen på en tilfredsstillende måte, og oppnå et tilfredsstillende inneklima. Samtidig skal Norges kulturarv ivaretas, og dette innebærer at bygninger blir vernet og betegnet som verneverdige. Kravene om lavere energibehov og bevaring av eldre bygninger må møtes for å finne løsninger alle partene kan godta. Verneverdige bygninger med begrensninger til hvilke tiltak som kan utføres vil ikke kunne tilfredsstille ønsket om svært lave energibehov. Men mange mindre omfattende tiltak vil sammen utgjøre en stor reduksjon i bygningsmassens energibehov.

I ”Undersøkelse av varmetap ved Grong barneskole” er fasadene termografert utvendig og innvendig for å avdekke kuldebroer og infiltrasjon. Termograferingen ble foretatt uten å trykksette bygget. Årsaken til at termografering ble valgt som metode, er at det gir en rask oversikt over temperaturforskjeller på fasadene. Ut fra temperaturmålinger og en antatt endimensjonal varmestrøm gjennom fasadene, ble varmegjennomgangskoeffisienten til ulike bygningskomponenter beregnet. I en tidligere undersøkelse var det beregnet at avgitt effekt gjennom ytterveggene og dørene på Grong barneskole var 2-3 ganger høyere enn det som var planlagt under dimensjoneringen. Det ble mistenkt at årsaken var kuldebroer, stor overflateareal, lite isolasjon i gulvene og et høyt energiforbruk til pumper. Skolen ble planlagt med tanke på å oppnå et lavt energiforbruk. Elektrisitetsforbruket ble redusert gjennom lavt trykkfall i luftveiene. I tillegg er energibruken til vifter redusert ved at ventilasjonen i stor grad drives av oppdriftskrefter. Termograferingen tyder på at rammene i ytterdørene er betydelige kuldebroer. Beregninger viser at den installerte effekten for oppvarming av toalettene trolig ville vært tilstrekkelig dersom toalettene hadde vært uten kuldebroer og infiltrasjonen ikke hadde vært større enn normalt. På grunn av at varmetapet ble større enn beregnet, er det maksimale effektbehovet for oppvarming dobbelt så stort som installert effekt. En del av den tilførte effekten tapes til grunnen, på grunn av mangelfull isolering av gulv mot grunn. Når effektbehovet i tillegg økes på grunn av kuldebroer i hjørnene, blir toalettene ubehagelig kalde. Det anbefales at det bygges en svalgang rundt toalett-utbyggene for å redusere varmetapet fra ytterdørene i garderoben og toalettveggene. På avtrekksloftet ble det oppdaget infiltrasjon flere steder. Ved oppføring av lignende bygninger må man være mer nøye mer utførelsen av vindtettingen på avtrekksloftet. I tillegg må man prøve å unngå å få like mange hjørner. I hjørner vil det alltid bli økt fare for infiltrasjon. Siden kjelleren er oppvarmet, burde gulvet vært bedre isolert. Kjellergulvets effekttap til grunnen er høyt. Mulighetene for å etterisolere kjellergulvet innvendig bør undersøkes. Gulvene mot grunn på resten av skolen er også dårlig isolert, men det er vanskelig å utbedre etter at bygget er bygget. Klasserommene oppleves å være kalde deler av året. Særlig gjelder det klasserommene i enden av fløyene som har to yttervegger. Det foreslås at det gjøres en vurdering på muligheten for innvendig etterisolering av treveggene som er forblendt med tegl. Etterisolering bør vurderes opp mot muligheten for å installere ekstra radiatorer eller elektriske varmeovner. Målinger av det elektriske effektforbruket tyder på at pumpene til gulvvarmen og radiatorene går på tilnærmet maksimal effekt hele året. Derfor anbefales det å undersøke hvordan pumpene til radiatorene og gulvvarmen kan reguleres bedre, slik at det ikke brukes energi til drift av pumper i perioder med lavt oppvarmingsbehov.

Denne masteroppgaven er todelt. Den første delen er et litteraturstudie hvor fokuset har vært olje/vann-blandinger, og deres oppførsel med tanke på varmeovergang og trykktap. Det ble funnet lite informasjon i litteraturen angående varmeovergang i olje/vann-blandinger, så fokuset har ligget på varmeovergang i ikke-Newtonske medier. Trykktap i olje/vann-emulsjoner er et felt hvor det er gjennomført en del forskning. Det er i hovedsak to strømningsmønster som er presentert med tanke på trykktap. Dette er trykktap i lagdelt og spredt strømning. Emulsjoner forekommer ved at den ene fasen blir den kontinuerlige, mens den andre fordeler seg som dråper i den kontinuerlige fasen. Det er derfor konkludert med at trykktapsmodellen for spredt strømning er den som mest sannsynlig kan benyttes ved beregning på olje/vann-emulsjoner. Ved beregninger på olje/vann-strømninger må det også tas høyde for inversjonspunktet som inntreffer ved en viss fraksjon vann. Metoder for bestemmelse av viskositeten til olje/vann-blandinger er også funnet. Både beregningsmodeller og målemetoder for bestemmelse av viskositeten til ikke-Newtonske fluider er diskutert. Det er gjennomført et litteraturstudie vedrørende koking i laminære strømninger. De fleste modellene for beregning av varmeovergang som ble funnet, er utviklet med tanke på strømninger med relativt høye Reynoldstall. Det ble allikevel funnet en studie av en korrelasjon som kan benyttes ved lave Reynoldstall, men denne modellen er utviklet for rør med veldig liten diameter. Hvorvidt denne også kan benyttes på rør med større diameter, ble ikke studert. Zeotrope blandingers innvirkning på kokeprosessen er også diskutert. Den andre delen av oppgaven har bestått av å prosjektere en forsøksrigg for måling av varmeovergang og trykktap i rørsatser med og uten finnede rør. Riggen baserer seg på luft som strømningsmedium, med en vann/glykol-blanding på rørsiden. Det er i samråd med instituttet utarbeidet kravspesifikasjoner for oppsettet. Det er foreslått instrumentering for forsøksriggen, samt gjennomført dimensjonering av hovedkomponenter. Samtlige komponenter som skal inngå i forsøkriggen er gjennomgått og presentert. Det er også utarbeidet et grovt kostnadsestimat for riggen. Det er utarbeidet en datareduksjonsprosedyre for konvertering av måledata til varmeovergangstall og trykktapskoeffisienter. En komplett usikkerhetsanalyse er utarbeidet for å avdekke usikkerhet i målt varmeovergangstall og trykktap på luftsiden.

Elektrifisering av petroleumsinstallasjoner i Sørlige Nordsjø med integrasjon av offshore vindproduksjon Student: Eirik Veirød Øyslebø Veileder: Olav Bjarte Fosso Kontaktpersoner: Vegard Willumsen og Anne Sofie Ravndal Risnes, NVE Denne rapporten er skrevet som en del av min masteroppgave våren 2010, og er basert på de resultater som ble presentert i prosjektrapporten høsten 2009. Første del av oppgaven går ut på å opprette en modell av en elektrifiseringsløsning for fire petroleumsfelter i Sørlige Nordsjø; Ekofisk, Eldfisk, Gyda og Ula. I prosjektoppgaven ble forskjellige løsninger for en slik elektrifiseringsløsning diskutert, og det ble konkludert med at VSC HVDC-konseptet er det mest hensiktsmessige i en slik sammenheng, både med tanke på tapsprosent, men også i forhold til systemkontroll. Modellen er utarbeidet i simuleringsverktøyet PowerFactory fra DIgSILENT GmbH. Fra sentralnettskoblingen på Lista sørvest i Norge, transformeres spenningen ned til det spenningsnivå omformeren er dimensjonert for. Deretter gjøres spenningen om til DC i omformeren, før den passerer gjennom de 280 kilometer lange bipolare HVDC-kablene, med et spenningsnivå på ±150 kV. Ute på Ekofiskfeltet opprettes det en omformerplattform, som inkluderer offshore omformer, filtre, transformator, SVC-anlegg, samt forgreininger til petroleumslastene. SVC-anlegget installeres på omformerplattformen for å holde spenningen ytterst i systemet på et tilfredsstillende nivå. Omformeren transformerer DC-spenningen om til 132 kV AC-spenning. Deretter blir denne transformert ned til 52 kV, som er valgt som systemspenning offshore. Videre går det 52 kV-kabler ut til hver enkelt plattform. Ute på feltene transformeres spenningen ned til allerede gjeldende systemspenning på hvert enkelt felt. For Ekofisk betyr det 13.8 kV, mens de tre andre benytter seg av 6.6 kV. Omformeren onshore kontrolleres med tanke på å holde spenningen på HVDC-kablene stabile. Måten dette er gjort på er ved bruk av et kontrollsystem som bruker strøm- og spenningsmålinger til å regulere og styre PWM-styringen av transistorene i omformeren. Offshore omformer har som oppgave å opprettholde AC-spenningen offshore på et stabilt nivå, samtidig som frekvensen må styres etter hvert som implementering av vindparker blir aktuelt. Det er også utarbeidet vindkraftmodeller i PowerFactory. Disse er laget med tanke på å simulere vindkraftens påvirkning på HVDC-systemet og plattformlastene, og er av den grunn en del forenklet. I tillegg er det benyttet en universitetsversjon av PowerFactory, noe som betyr at modellen har en begrensning på 50 samleskinner. Det er derfor valgt å samle vindturbinene i store turbinmodeller framfor å modellere turbinene hver for seg. Disse vindparkmodulene er koblet til samleskinne OF52kV i figuren over. Videre simuleringer er gjort på tre forskjellige topologier. Den første topologien inneholder kun HVDC-linken med de fire petroleumsfeltene. Her er det undersøkt hvordan HVDC-systemet oppfører seg ved feil og andre hendelser som induserer transienter, i tillegg til om hvorvidt spenning og frekvens på de fire petroleumsfeltene holder seg innenfor akseptable grenser ved de samme transiente hendelsene. Videre er basistopologien utvidet med en vindparkmodul som ved normale tilstander produserer om lag 120 MW. Her har det vært fokus på hvordan feil og hendelser på vindparken påvirker resten av systemet. I tillegg er det gjort simuleringer på en kortslutning på omformerplattformen for å få direkte sammenliknbare resultater med samme hendelse for basistopologien. Til slutt er vindparken utvidet ytterligere med nok en vindparkmodul på 120 MW. I normal tilstand her er det eksport fra vindparkene og inn mot land. Videre er de samme hendelsene undersøkt, som var tilfellet for den lille vindparken, for lettere å kunne sammenlikne de transiente forløpende. Konklusjonen er at HVDC-systemet klarer å styre systemet tilbake til stabil tilstand etter de forstyrrelser som er simulert her. De største problemene kommer av at hendelser rundt om i AC-systemet offshore fører til uakseptable transiente hendelser på plattformlastene, noe HVDC-systemet ikke kan forhindre. Verst er dette for feil på omformerplattformen, og hovedmønsteret er at større AC-system offshore, gir større oscillasjoner med lengre varighet. Det vil si at kortslutning på omformerplattform med stor vindpark innkoblet, er worst case i denne oppgaven. Ved de andre typene forstyrrelser som det her er undersøkt, viser det seg å være gunstigere med to vindparkmoduler enn bare en.

The aerodynamic drag force acting on a circular cylinder clad with knitted wool and polyester textiles has been investigated in wind tunnel experiments in this study. Particle image velocimetry (PIV) was utilized to determine the flow field, both around the separation point and a wake profile in the close wake. The drag forces and the characteristic CD curves were determined over a range of Reynolds numbers expected to contain flow transition, for a number of knitted textiles having different surface roughness characteristics. The effects of knitting parameters and type of yarn on the flow field were investigated. The parameters of interest to be examined were critical Reynolds number, separation point, growth of the wake and wake profile. The wool and polyester textiles examined showed dissimilar effects on the flow field. Both were clearly adding surface roughness, and hence tripping transition to turbulence at a lower Reynolds number than for the smooth cylinder. The wool textile did however turn out be a more effective turbulence trigger than expected.

Energi til romoppvarming og til produksjon av varmt forbruksvann utgjør en stor del av den totale energibruken i bygninger, og fossil energi eller elektrisitet blir ofte benyttet. Bruk av fossil energi og elektrisitet produsert av fossile kilder bidrar til global oppvarming, og det er derfor ønskelig å redusere bruken av både fossil energi og elektrisk energi. Det er da aktuelt å bruke fornybar varme, og et solvarmeanlegg som dekker deler av varmebehovet i bygninger kan være et godt alternativ. Det ble derfor gjort et litteraturstudie over mulighetene for å utnytte soloppvarming av vann i Norge, med fokus på steder med et klima tilsvarende Oslo-klima. Det ble også gjort en analyse av mulighetene for å utnytte et solvarmeanlegg i et spesifikt kontorbygg i Oslo som skal bygges ut. Kontorbygget bruker nå fjernvarme til vann- og romoppvarming, men andre alternativer undersøkes. For å undersøke mulighetene for å utnytte et solvarmeanlegg i kontorbygget ble det gjort simuleringer i to simuleringsprogram, utført en økonomisk analyse, og en kort analyse av potensiell reduksjon av klimagassutslipp. Til slutt ble det gjort en kort analyse av et nytt solvarmeanlegg for oppvarming av varmtvann i et grendesenter i Oslo, med blant annet en barnehage, skole, og en flerbrukshall. Analysen av grendesenteret er basert på temperaturmålinger fra solvarmeanlegget. Litteraturstudiet indikerer at solvarmeanlegg passer generelt best for bygninger med et stort varmtvannsbehov, og bygninger med et stort varmtvannsbehov i forhold til totalt varmebehov. Dette medfører at idrettshaller og lavenergiboliger og passivhus er best egnet for solvarmeanlegg. For kontorbygg vil et solvarmeanlegg ikke kunne dekke noen særlig stor andel av totalt varmebehov. Det vil imidlertid kunne bidra til at krav i nye standarder og forskrifter blir oppfylt. I tillegg vil et solvarmeanlegg kunne bidra til en bra energimerking av kontorbygg og bygg generelt. Hvis det skal bygges et solvarmeanlegg i tilknytting til kontorbygget i Oslo anbefales det å bygge et solvarmeanlegg for vann- og romoppvarming med solfangere på taket. Solvarmeanlegget som anbefales har et solfangerareal på 100 m2 og en lagringskapasitet på 5000 liter. Solvarmeanlegget bruker en god vakuumrørsolfanger som er vendt mot sør og har en helningsvinkel på 60 °. Solvarmeanlegget gir en årlig varmeproduksjon på 13,9 % av årlig energibehov til vann- og romoppvarming. Resultatene fra den økonomiske analysen av solvarmeanlegget til kontorbygget er usikker. Resultatene er avhengig av hva levetiden til solvarmeanlegget blir og hvor stor kostnaden knyttet til planlegging og oppføring av solvarmeanlegget er. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 20 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring av solvarmeanlegget er 39 % av total investeringskostnad vil anbefalt solvarmeanlegg gi et tap på omtrent 209 328 kr, det trengs da en støtte på 2,2 kr/kWh produsert fornybar varme for at solvarmeanlegget skal gå i null. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 20 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 20 % av total investeringskostnad vil solvarmeanlegget gi en gevinst på omtrent 53 766 kr. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 30 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 39 % av total investeringskostnad vil anbefalt solvarmeanlegg gi et tap på omtrent 65 421 kr, det trengs da en støtte på 0,7 kr/kWh produsert fornybar varme for at solvarmeanlegget skal gå i null. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 30 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 20 % av total investeringskostnad vil solvarmeanlegget gi en gevinst på omtrent 197 673 kr. Anbefalt solvarmeanlegg vil redusere årlig klimagassutslipp fra kontorbygget med omtrent 8924 kg CO2-ekvivalenter. Dette tilsvarer omtrent å fjerne 1,5 biler fra veiene i året. Resultatene viser at det er mulig å bruke solvarmeanlegg som kan ta en del av varmebehovet i kontorbygninger i et klima tilsvarende Oslo-klima. Om solvarmeanleggene er lønnsomme kommer an på hvor lang levetid solvarmeanleggene får og hvor stor investeringskostnaden blir. Mange av de simulerte systemløsningene for solvarmeanlegg i kontorbygget ble aldri lønnsomme, selv med lang levetid og optimistisk investeringskostnad. Det er derfor viktig å gjøre en grundig analyse før en bygger store solvarmeanlegg for kontorbygninger. Beregninger indikerer at solvarmeanlegget på Storøya Grendesenter har produsert varme tilsvarende 5,8 % av totalt energibehov til oppvarming av varmtvann i perioden anlegget har blitt analysert. Beregningene er basert på temperaturmålinger fra og med uke 11 til og med uke 14, og fra og med uke 18 til og med 28. mai i uke 21. Beregningene er svært usikre siden de bare er basert på temperaturmålinger, men de indikerer at solvarmeanlegget ikke fungerer optimalt.