Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Strömma Naturbrukscentrum is an agricultural high school in southern Sweden. The establishment consists of over 30 buildings which includes student housing, lecture halls and animal housing. Due to its numerous buildings, Strömma faces a high energy demand. To address the high energy demand, this report was undertaken to explore ways to reduce and optimize the energy consumtion, as well as find solutions to reduce Strömma’s power peaks.
For six of the buildings at Strömma, simulations in the calculation software program VIP-Energy were used to evaluate energy-efficient actions. The goal was to identify potential heat savings and by creating building models and analyzing various measures, the heat consumtions reductions were identified to a maximum of 141.5 MWh per year. An accumulator tank could also help the heat demand and possibly prolong the lifetime of the boilers.
The project also investigated the possibility of implementing solar energy together with energy storage options, such as batteries and hydrogen, this to improve Strömma’s energy selfsufficiency. The modelling of the solar panels and the batteries was done in the software SAM (System Advisory Model) and MATLAB. With an assumed capacity of 200 000 kWh, the solar panels were not expected to consistently generate excess electricity beyond Strömma’s consumtion. It was therefore seen unnecessary to invest in batteries as a solution for energy storage. Hydrogen as a storage option also presented challenges such as requirments of space and high costs associated with the implementation. Both options were therefore considered unsuitable for Strömma.

Strömma Naturbrukscentrum är ett naturbruksgymnasium i södra Sverige som kräver en stor energiförbrukning i sin verksamhet. Anläggningen består av över 30 hus som inkluderar elevboenden, lektionslokaler och djurhus. I detta arbete undersöks det hur verksamheten kan minska och optimera sin energiförbrukning. De alternativ som undersöks är hur stor förbättringen blir av olika energieffektiviseringsåtgärder för sex olika byggnader på anläggningen, om deras värmeförsörjning kan bli mer effektiv med en ackumulatortank, hur anläggningen kan bli mer självförsörjande på elektrisk energi genom installation av solceller och möjligheten att optimera det med batterilagring, bränsleceller och vätgas. För att undersöka detta användes VIP-energy, SAM och egna beräkningar i Matlab.
Arbetet visade att de föreslagna energieffektiviseringsåtgärderna för byggnaderna tillsammans kan minska deras värmeförbrukning med 141,5 MWh per år och minska pelletsbehovet motsvarande 70 000 kr/år. En ackumulatortank kan hjälpa till att jämna ut effektbehovet och eventuellt medföra mindre slitage på pannorna. Solcellernas storlek hamnar på 200 000 kWh/år och eftersom produktionen aldrig överstiger konsumtionen är det inte lönsamt att investera batterilagring. Både vätgas och bränsleceller skulle ta för stor plats och vara för dyra för att det ska vara rimligt att investera i det.