| dc.description.abstract | Det norske kraftnettet står i dag ovenfor utfordringer som økende elektrisitetsbehov, uregulerbar fornybar energiproduksjon, endringer i forbruksmønster og desentralisert energiproduksjon. Smartby-prosjektet +CityxChange, med Trondheim og Limerick som fyrtårnsbyer, etablerer smarte energiløsninger for å møte disse utfordringene og dekke den økende etterspørselen etter kraft.
Hensikten med denne oppgaven er å undersøke den potensielle fleksibiliteten Pirbadet kan tilby for +CityxChange på Brattøra i Trondheim. Som Norges største innendørs badeanlegg er Pirbadet påvirket av både termiske og elektriske laster. Tidligere har studier blitt utført for å avdekke forbruksmønsteret for ulike laster på Pirbadet. Herunder er ikke fordampningstap i storhallen, energigjenvinning av avkastluft og det elektriske forbruket bak den bølge-genererende maskinen studert. Herav undersøker denne oppgaven de nevnte tilfellene med mulige løsninger innen laststyring, effekttoppreduksjon og energieffektivitet.
Bruk av kjølebatteri i avkastkanalen og reduksjon av fordampningstap er relatert til den relative fuktigheten,φ , og forbruket av fjernvarme. På grunn av manglende målinger for temperatur og φ, ble beregninger og simuleringer basert på antakelser. Gjenvunnet varmemengde ble simulert for φ = 80% og φ = 100%, som resulterte i en daglig energireduksjon på henholdsvis 955,4 kWh og 1480 kWh.
Videre studeres varmetapet fra fordampning for seks basseng på Pirbadet, hvor det antas at 50% av varmetapet kan reduseres ved å implementere bassengovertrekk. Følgelig fører dette til en reduksjon i totalt fjernvarmeforbruk på 0,71% for φ= 80%. For φ = 64,3% kan bassengovertrekk redusere det totale fjernvarmeforbruket med 2,19%. Kostnadsanalysen avdekket at tildekking av boblebadene vil være den eneste økonomisk lønnsomme investeringen. Basert på reduksjon av fjernvarme for både kjølebatteriet og varmetap fra fordampning, anslås den totale energireduksjonen til omtrent 1495 kWh/døgn, avhengig av φ.
For å undersøke muligheten for laststyring av den bølge-genererende maskinen, har tre ulike driftssituasjoner av et ideelt NMC-batteri blitt simulert for å erstatte drift fra nettet. Basert på antatt investeringskostnad konkluderes det med, til tross for reduksjon av effekttopper, at investeringen ikke vil være lønnsom uten økonomisk støtte.
Tidligere arbeid har konkludert med at det ikke er økonomisk lønnsomt for Pirbadet å delta som prosument i et fleksibilitetsmarked. Basert på dette prosjektets resultat vil det heller ikke være lønnsomt for Pirbadet å benytte laststyring for aktiv deltakelse i markedet. Pirbadets rolle i et fleksibilitetsmarked vil da eventuelt være som passiv forbruker, hvor bygget i hovedsak vil kunne bidra ved reduksjon av eget forbruk. | |
| dc.description.abstract | The norwegian power grid is currently facing challenges such as growing electrification, variable renewable energy production, changes in consumption patterns and desentralised energy production. +CityxChange, a smart city project with Trondheim and Limerick as lighthouse cities, establishes smart solutions to meet the rising power demand.
The purpose of this study is to examine the potential flexibility Pirbadet can provide for +CityxChange at Brattøra in Trondheim. As Norway's largest indoor bathing facility, Pirbadet is influenced by both thermal and electric loads. Previous research has conducted the consumption patterns of various loads. Nevertheless, research on evaporation, energy recovery of exhaust air and the electric consumption behind the generated waves in the wave-pool are still to be investigated. Hence, this thesis investigates these scenarios with possible solutions within load shifting, peak shaving and energy efficiency.
The use of a cross heat exchanger in the exhaust duct and the reduction of evaporation losses are related to the relative humidity, φ, and the consumption of district heating. Due to lack of measurements within temperature and φ, all calculations are based on assumptions. The amount of heat exchanged is simulated for φ = 80% and φ = 100%, which resulted in a daily energy reduction of 955,4 kWh and 1480 kWh.
Furthermore, the heat loss from evaporation is studied for six pools at Pirbadet. It was found that 50% of the heat loss could be reduced by implementing pool covers . Followingly, this leads to a reduction in total district heating of 0,71% for φ = 80%. For φ = 64,3%, pool covers could reduce the total district heating with 2,19%. It was found that covering the hot tub would be the only profitable investment. Based on the reduction of district heating for both the cross-heat exchanger and heat loss from evaporation, the total energy reducton is estimated to approxiomately 1495 kWh, depending on φ.
In order to investigate the possibility of load management of the wave-generating machine, an ideal NMC battery has been simulated to substitute operation from the grid. Three different operating situations, defined by opening hours at Pirbadet, have been simulated. Based on the assumed investment cost, it is concluded that the investment will not be profitable without financial support.
Previous studies have concluded that it is not financially profitable for Pirbadet to participate as a prosumer in a flexibility market. Neither will load management for active participation result in a profitable solution. Pirbadet will most likely function as a passive consumer in a flexibility market, where the building will mainly contribute by reduction of its own consumption. | |
