Cristin-prosjekt-ID: 432742
Sist endret: 12. mars 2019 10:42

Cristin-prosjekt-ID: 432742
Sist endret: 12. mars 2019 10:42
Prosjekt

226139/NFR Elektrisitetsforbruk i det smarte boligfeltet Skarpnes

prosjektleder

Timothy Charles Lommasson
ved NORCE Teknologi ved NORCE Norwegian Research Centre AS

prosjekteier / koordinerende forskningsansvarlig enhet

  • NORCE Teknologi ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Finansiering

  • TotalbudsjettNOK 4.300.000
  • Norges forskningsråd
    Prosjektkode: 226139

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Elektrotekniske fag • Funksjonelle materialer • Bygningsmaterialer

Emneord

BIPV Solceller • Smart nett • Elektriske installasjoner • Nettverk og distribuerte systemer

Kategorier

Prosjektkategori

  • Anvendt forskning

Kontaktinformasjon

Sted
Timothy C. Lommasson

Tidsramme

Avsluttet
Start: 26. november 2013 Slutt: 31. januar 2018

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

226139/NFR Elektrisitetsforbruk i det smarte boligfeltet Skarpnes

Populærvitenskapelig sammendrag

Målet med prosjektet "Elektrisitetsbruk i det Smarte Boligfeltet Skarpnes" var å undersøke hvordan det elektriske distribusjonsnettet kan utformes og styres på en optimal måte i fremtiden. Lavenergihus med lokal energiproduksjon fra fotovoltaiske (PV) systemer setter nye krav til effektkapasitet i elektrisitetsnettet. Nye energieffektive apparater kan ha stort effektbehov. Nettleieutgifter er nå større enn kostnader for elektrisk energi. Det betyr at vi må håndtere maksimalt effektforbruk, kW, i tillegg til energiforbruket, kWh.

Prosjektet har samlet inn data fra fem "nesten null energi" hus bygget på Skarpnes, sør for Arendal. Skanska bygde husene i 2014 og 2015. Dataene er unike fordi dette er det første null-energi boligfeltet i Norden. Boligene var utstyrt med instrumentering som målte virkelige forbruksdata. Strømproduksjonen fra PV-systemet ble overvåket sammen med innstråling og temperatur for å beregne systemets ytelse. Netto elektrisk forbruk og produksjon fra hvert hus ble kontinuerlig registrert av en AMS-type elektrisitetsmåler og en Elspec effektkvalitetsmåler med høy tidsoppløsning. Slike omfattende data er ikke tilgjengelig fra noen annen kjent kilde i Norge.

Skarpnes boligene har ikke nådd målet om "nesten null energi", men det årlige netto energiforbruket er mye lavere enn et typisk norsk hus. Tilbakemeldinger fra huseierne bekrefter at husene er svært komfortable å bo i. Målingene viser variasjon i netto energiforbruk for de fem husene. Dette har flere årsaker: Personlige preferanser, oppsett av kontrollsystemer for oppvarming og ventilasjon, samt bruk av systemene inkludert ekstra apparater plugget inn i støpslene. Det årlige netto energiforbruket ser ut til å være avtagende, noe som tyder på at optimalisering av kontrollsystemet er mulig.

Prosjektet samarbeidet med Scanmatic for utformingen og installasjonen av det tekniske måleutstyret, og samarbeidet med følgende separate forskningsprosjekter ledet av Sintef: (i) ZEB - Research Center on Zero Emission Buildings, og (ii) EBLE - Evaluering av boliger med lavt energibehov. Universitetet i Agder og Teknova har i samarbeid med Agder Energi Nett utviklet metoder for mønstergjenkjenning for å identifisere strømtopper i forbruksprofiler hos elektrisitetskunder.

Prosjektet har undersøkt individuelle og aggregerte effektbehov for å avgjøre hvordan distribusjonsnettet vil bli påvirket av null-energihus i fremtiden. Dette er viktig informasjon for Agder Energi Nett for å planlegge fremtidige nettoperasjoner. Maksimalt strømforbruk viser seg å være mer enn ti ganger gjennomsnittet. Derfor har teknologi som styrer strømforbruket et potensial for stor reduksjon av fremtidige kostnader knyttet opp mot behovet for større nettkapasitet.

Et energilagringssystem fra Eltek (ESS) har vært i drift siden slutten av 2015. ESS-systemet har vist at maksimalt strømforbruk kan begrenses, og alternativt at selvforbruk av solenergi kan maksimaliseres. Omformerne i systemet har også muligheten til å forbedre effekt-kvaliteten ved å balansere faser og stabilisere spenningen ved å justere reaktiv effekt.

Tittel

226139/NFR Electricity Usage in Smart Village Skarpnes

Populærvitenskapelig sammendrag

The goal of the project "Electricity Use in the Smart Village Skarpnes" is to examine how the electrical distribution network can be designed and managed in an optimal way in the future, where new requirements in the building sector implies an increasing proportion of new "near-zero energy" houses. The introduction of low-energy housing with local energy production from photovoltaic systems is expected to provide changing consumption patterns. Although the total annual energy consumption is low, it is still unclear whether power consumption peaks will remain high.

The project collects data from the Skarpnes housing development outside Arendal, where the developer Skanska has built 5 detached zero houses which have equipped with sensors for detailed measurement of how energy and power consumption is distributed across various loads in the residence, as well as measurement of indoor climate and weather data. The houses have solar panels (PV) on the roof and are equipped with sensors for solar radiation and PV temperature in order to analyze the performance of the solar installations.

The project collaborates with Scanmatic for the design and installation of the technical measurement equipment, and with Sintef through the projects ZEB (Research Centre on Zero Emission Buildings) and EBLE-Low Energy Programme (evaluation of housing with low power requirement). The University of Agder and Teknova have in collaboration with Agder Energi Nett developed procedures for pattern recognition to identify power peaks in consumption profiles for electricity customers.

Agder Energi Nett has worked with the specifications for the equipment and procedures for voltage quality and power variation measurements with high temporal resolution at Skarpnes. The equipment is now in place in the residences and in the local grid substation. Of particular interest are results that show the coincidence factor for the aggregated power consumption in the village, and how the residential area affects the substation during different time periods of the day and year.

prosjektdeltakere

prosjektleder

Timothy Charles Lommasson

  • Tilknyttet:
    Prosjektleder
    ved NORCE Teknologi ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Kjetil Rostoft Boysen

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Eltek

Rolf Erlend Grundt

  • Tilknyttet:
    Lokalt ansvarlig
    ved Agder Energi

Mohan Lal Kolhe

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Institutt for ingeniørvitenskap ved Universitetet i Agder
Aktiv cristin-person

Anne Gerd Imenes

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Institutt for ingeniørvitenskap ved Universitetet i Agder
  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved NORCE Teknologi ved NORCE Norwegian Research Centre AS
1 - 5 av 5

Resultater Resultater

Energy measurements at Skarpnes zero energy homes in Southern Norway: Do the loads match up with the on-site energy production?

Sørensen, Åse Lekang; Imenes, Anne Gerd; Grynning, Steinar; Dokka, Tor Helge. 2017, Energy Procedia. NORCE, SINTEF, UIA, SKANSKAVitenskapelig artikkel

The impact of resolution on load matching in a Norwegian context.

Sørnes, Kari; Tunheim, Ketil; Sartori, Igor; Imenes, Anne Gerd. 2017, 33rd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. NORCE, SINTEF, UIA, DIVNORSKPoster

Performance of Zero Energy Homes in Smart Village Skarpnes.

Imenes, Anne Gerd. 2016, 43rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference. NORCE, UIAPoster

Impact of Increasing Penetration of Photovoltaic (PV) Systems on Distribution Feeders.

Azmi, Aimie Nazmin Bin; Dahlberg, Ivan N.; Kolhe, Mohan Lal; Imenes, Anne Gerd. 2016, IEEE conference proceedings. UIAVitenskapelig Kapittel/Artikkel/Konferanseartikkel
1 - 5 av 13 | Neste | Siste »