Forsyning og forbruk av energi i lakseoppdrett

Abstract

Sjølokalitetene i oppdrettsnæringen er i dag i stor grad driftet av dieselaggregat. Cermaq ønsker midlertidig å gå over til mer miljøvennlige og økonomiske løsninger. Denne oppgaven består av tre deler som omhandler: 1) fornybare energikilder 2) Identifisere energibehovet på flåtene og tiltak for energieffektivisering 3) analyse av omlegging til landstrøm på lokalitetene hvor strømforsyningen i dag er fra dieselaggregat. Første del behandler fornybare energikilder som kan være aktuelle å benytte på sjølokalitetene i årene framover. Disse alternativene er offshore vindkraft, bølgekraft, tidevannkraft, solenergi og bioenergi. Biodiesel er tidlig vurdert, men på grunn av leveringsregularitet er det ikke gått videre med. I tillegg nevnes elektrifisering og energilagring som viktige faktorer for utvikling av fornybar energi. Gjennomgangen viser at alternativene fornybare energikilder må videreutvikles av produsentene og industrien før det vil være hensiktsmessig å ta de i bruk. Den andre problemstillingen kartlegger energibehovet på fôringsflåtene, og da ble to fôringsflåter besøkt for å se på dagens løsninger. Funnene viser at en lokalitet med produksjon på 7000 tonn har et årlig energibehov på 379 600 kWh. For den gitte produksjon er 65 % (248 200 kWh) av dette til fôringsanlegget som er det mest energikrevende på flåten. Ved økt produksjon vil denne andelen gå opp. Effekt behovet går fra 10 - 15 kW, når fôringsanlegget ikke er i bruk, til 100 kW når det blir startet. Denne variasjonen i last gjør at optimalisering av dieselaggregat kan gi store energibesparelser. Dette kan for eksempel oppnås ved bedre tilpasning av størrelsen på aggregatene eller å kjøre aggregatene i kombinasjon med batteribanker. Batteribankene eller mindre aggregat fører til at de alltid kan gå med optimal last. Andre tiltak for energibesparelser kan være å bytte lys til LED - lys og varmepumpe til oppvarming. I den tredje og siste del av oppgaven estimeres investeringskostnader, reduserte CO2 – utslipp og reduserte kostnader for omlegging til landstrøm på 26 av Cermaq`s lokaliteter. Beregningene viser en internrente på 56,4 % på den mest lønnsomme lokaliteten og positiv nåverdi for 20 av 26 lokaliteter. Investeringskostnadene for å få landstrøm til lokalitetene er mellom 1 357 826 kr til 8 500 000 kr. Årlig besparelser ved å bytte fra dieselaggregat til landstrøm på et at anlegg med produksjon på 7700 tonn er beregnet til 877 064 kr. Tilsvarende vil årlig redusert utslipp på samme lokalitet være 275 877 kilo CO2-ekvivalenter.

Marine sites in aquaculture are today largely powered by diesel generator sets (d-g sets). Cermaq wants to have more sustainable, environmental and cost effective solutions. This thesis consists of three parts that deal with: 1) renewable energy sources 2) to identify the energy needs of the barges and to consider more energy effective solutions 3) an analysis of restructuring to shore at locations where the power supply today are from diesel generator sets. The first part evaluates renewable energy sources that may be suitable for the use at marine sites in the years ahead. These options are from offshore wind power, wave power, tidal power, solar power and bioenergy. Biodiesel has earlier been considered, but due to delivery related problems regarding to regularity, these projects has been stopped. Additional, electrification and energy storage has been key factors for the development of renewable energy. The review shows that the alternatives of the renewable energy sources must be further developed before this are useable for the aquaculture industry. The second part is mapping the energy demand related to the feeding barges. Two feeding barges were visited, to look into the current solutions. The findings show that a site with a production of 7000 tons, requires an annual energy consumption of 379 600 kWh. Related to this production, 65 % (248 200 kWh) of the energy supplies the feeding system, which is the largest energy consumer on board the barges. With an increased production, these proportions will increase. The power requirement is 10-15 kW when the feeding system is not running, and increases to 100 kW when started. This variation in load opens up for optimizing the run of diesel generators sets, which might gain major energy savings. This may be achieved by more favorable run and size of the d-g sets and run of d-g sets in combination with accumulator storages. Optimum load are buzzwords here. Other measures to save energy may be switching to LED – light fixtures and heat pumps for heating. The third and final part of this project looks in to estimated investment costs, reduced CO2 emissions and reduced costs for the converting to shore power on 26 of Cermaq`s localities. The calculations show an internal rate of return of 56,4 % on the most profitable locality and a positive net present value for 20 of 26 localities. The investment costs to get shore power to localities, are between 1 357 826 to NOK 8 500 000 NOK. The annual savings related to switching from onboard diesel generators to shore based power, at a production of 7700 tons, is estimated to 877 064 NOK. Similar, annual emissions at the same locality will be reduced by 275 877 kilograms of CO2 - equivalents.