SammendragFormålet med denne masteroppgaven er å vurdere muligheten for bruk av solfangere i Hafslunds fjernvarmeanlegg på Gardermoen. Det har vært en kraftig økning i storskala solvarmeanlegg i Europa de senere årene og Norge fikk sitt første anlegg av denne typen i 2013, i Akershus Energipark utenfor Lillestrøm. Dette anlegget har et samlet solfangerareal på 12 581 m2 og er med det Europas 9. største anlegg.Et første steg for å vurdere muligheten for oppføring av et tilsvarende anlegg på Gardermoen er å innhente informasjon om forventet ressurstilgang. Den meteorologiske målestasjonen på Gardermoen måler imidlertid ikke solinnstråling. Undersøkelser av innstrålingsdata fra meteorologiske målestasjoner i en radius på 60 km rundt Gardemoen, samt estimerte innstrålingsdata fra ulike databaser, viser at global innstråling på Gardermoen kan forventes å være i området 850 – 940 kWh/m2 pr. år. Den diffuse innstrålingen kan forventes å være i området 420 – 480 kWh/m2 pr. årTilgjengelige arealer i området ved og rundt varmesentralen på Gardermoen er noe begrenset, og de arealene som vurderes brukt er deler av en fjernvarme-trasé samt varmesentralens takarealer. Samlet tilgjengelig areal er med det på ca. 11 daa, og beregninger viser at dette gir rom for et anlegg på mellom 2,7 daa og 4,1 daa aktivt solfangerareal. Simuleringer av solvarmeproduksjon gitt en global innstråling på 890 kWh/m2 pr. år, viser at man kan forvente å hente ut mellom 0,87 GWh og 1,2 GWh pr. år med et anlegg av denne størrelsen. Dette svarer til en maksimal dekningsgrad av varmebehovet i juni og juli på henholdsvis 23 % og 24 %. Maksimal dekningsgrad for sommerhalvåret som helhet (april – september) er på 9 %. Fordi varmebehovet vanligvis er størst tidlig på morgenen, mens solvarmeproduksjonen er størst midt på dagen, vil det enkelte dager hvor varmebehovet er spesielt lavt, være et misforhold mellom varmebehov og solvarmeproduksjon. Med oppføring av en buffertank for døgnlagring forventes dette misforholdet å kunne reduseres, og som et første anslag for størrelse foreslås en buffertank på mellom 168 m3 og 294 m3. AbstractThe purpose of this study is to assess the possibility of integrating solar collectors in Hafslund’s district heating system at Gardermoen. There has been a sharp increase in the number of large-scale solar heating plants in Europe in recent years, and Norway got its first facility of this kind in 2013, at Akershus Energipark outside Lillestrøm. This solar heating plant has a total collector area of 12 581 m2, making it Europe’s 9th largest plant. A first step to assess the possibility of installing a similar plant at Gardermoen, is to collect information about the expected solar insolation. However, the meteorological station at Gardermoen does not measure solar irradiance. Investigation of solar radiation data from meteorological stations in a radius of 60 km around Gardermoen, as well as estimated data from different databases, show that the global insolation can be expected to be in the range 850 – 940 kWh/m2/year. The diffuse insolation can be expected to be in the range 420 – 480 kWh/m2/year.Available areas for placing solar collectors around the heating central at Gardermoen is limited. The areas considered are parts of a piping pathway and the roof areas of the heating central. The total available area is approximately 11 daa, and calculations show that this allows for a facility of between 2,7 daa and 4,1 daa aperture area. Simulations of solar thermal production provided a global insolation of 890 kWh/m2/year, shows that one can expect a solar thermal production of between 0,87 – 1,2 GWh/m2/year, given a facility of this size. This corresponds to a maximum solar fraction of 23 % and 24 % in June and July respectively. The maximum solar fraction for the summer (April – September) is 9 %. Because heat demand is usually peaking in the early morning, while solar thermal production is highest at noon, a mismatch between heat demand and solar thermal production will occur at certain days. A buffer tank for short term storage is expected to reduce this disparity, and as a first estimate for the size of a buffer tank, a volume of between 168 m3 and 294 m3 is proposed.
展开▼
