Mulighetsstudie : bruk av distribuert fornybar energiproduksjon på turisthytter

Abstract

I denne oppgaven har muligheten for å implementere fornybare energikilder i energisystemet på en hytte i Jotunheimen blitt undersøkt. Hyttetunet har et hovedhus, losjihus, garasje og skur til dieselaggregatet. Husene på tunet har store, sør-øst vendte tak.

Det har blitt samlet inn værdata for å kunne vurdere ressursgrunnlaget for produksjon av strøm med solcellemoduler og vindturbin. Innsamlingsprosessen har avslørt at både mengden solinnstråling og vindhastigheter er usikre. I simuleringene er det brukt solinnstrålingsdata som er interpolert mellom tre ulike værstasjoner i Skandinavia. Data for vindhastigheter er fra modellen WRF (The Weather Research & Forecasting Model).

Ulike faktorer som påvirker energiproduksjonen fra solcellemoduler og vindturbin har blitt vurdert. En skyggeanalyse for stedet er gjennomført og denne viser at skyggetap oppstår i vintermånedene når hytta er stengt.

Simuleringsprogrammet PVsyst er brukt til å designe og simulere ulike systemer for taket på hovedhuset. Ulike moduler og batterier har blitt brukt i simuleringene for å utarbeide et optimalt system. Det beste systemet inneholder moduler fra Sun Tech Solar og batterier fra Surrette. Beregninger for produksjonen til vindturbinen er gjort i egen modell i Excel. Vindturbinen som egner seg best på stedet er Kingspan 6 kW.

Simuleringene viser at systemet har en samlet effekt på 7,68 kWp og en årlig produksjon på 4 320 kWh. Den årlige produksjonen til vindturbinen er 2 713 kWh, mens produksjonen i åpningstiden er 547 kWh.

Det er et begrenset antall hybridsystemer installert i Norge, og mange av parameterne brukt i simuleringer er derfor usikre. Nøkkelparametere som påvirker er innstrålingsdata og tilsmussingstap.

Den simulerte årlige produksjonen med solcellemoduler er relativt bra korrelert med forbruket på hytta som er tidlig vår, sommer og tidlig høst. Hytta er stengt i mai, og får dermed ikke benyttet ressursene i den beste måneden for produksjon av solstrøm. Produksjonen med vindturbin er varierende gjennom sesongen.

En økonomisk vurdering av systemet med fornybare energikilder viser at over systemets levetid vil produksjonen av strøm være dyrere sammenlignet med strømproduksjon med dieselaggregat. Den laveste beregnede elektrisitetskostnaden er 9,81 kr/kWh med fornybare energikilder. Det er stor usikkerhet knyttet til den økonomiske vurderingen av systemet på grunn av et umodent og lite marked for slike systemer i Norge og de tidligere nevnte usikkerhetene knyttet til produksjonen fra systemet.