28 / 60
28
ZEB
annual report 2015
production used in the buildings - the rest
is supplied to the electricity grid) and self-
generation (the portion of the buildings’ energy
needs covered by PV production - the rest
comes from the electricity grid). At a monthly
level, self-consumption is 69 % and self-
generation 62 %. At an hourly level, it goes
down to 36 % and 32 %, respectively.
Although the PV system alone is not enough
to achieve the ZEB ambition, the mismatch
with the electric load causes large amounts
of energy to be exported to the grid. In order
to achieve the full ZEB target and improve
interaction with the grid, alternative energy
system solutions have to be investigated, such
as a local thermal energy grid with biomass
based cogeneration, additional PV capacity
(on carports, for example), or the use of
electric vehicle batteries (eventually additional
stationery batteries). Later studies will also
consider the case of an all-electric solution,
with heat pumps installed in each building.
Et nytt boligområde er under planlegging i
nærheten av Bergen. Det ambisiøse målet
er å oppnå et Zero Emission Building (ZEB)
nullutslippsnivå for hele boligområdet, der
byggenes totale energibehov er tatt med
i betraktningen. Prosjektet “Zero Village
Bergen” består av over 700 boenheter fordelt
mellom eneboliger og blokkleiligheter. I tillegg
rommer arealet yrkesbygg som kontorer,
butikker og en barnehage.
Solenergisystemer (i dette tilfellet solceller
- PV) har flere fordeler når de integreres i
bygninger, men solenergi er per definisjon en
væravhengig energikilde. Vi ble derfor nødt til
å simulere PV-produksjonen og sammenligne
denne med byggenes energibehov for å
kunne estimere hvor betydelig mismatchen,
dvs. misforholdet, mellom produksjon og
behov ville være. Dette kan gjøres i henhold
til ulike måleskalaer: årlige, månedlige
(som er vanligst), daglige eller timesbaserte
lastprofiler. For å oppnå god nøyaktighet
i undersøkelsen valgte vi å sammenligne
verdier fra timesmålinger. Vi simulerte profiler
på PV-produksjon ved bruk av programvaren
PVsyst, og vurderte ulike takorienteringer og
skyggeeffekter ved hjelp av en 3D-modell av
byggene.
Lastprofiler for elektrisitetsbehov i
boligbyggene ble fremskaffet ved bruk
av en såkalt ”TUD” (Time of Use Data)
metodologi, basert på normalisering av data
fra undersøkelser av faktiske husholdninger.
Vi kalkulerte varmelastprofiler tilpasset norsk
standard for passivhus gjennom dynamisk
energiytelse-simuleringer i programvaren
IDA ICE. Både energiproduksjon og
lastprofiler ble naturlig nok basert på samme
timesvise værdatafiler for å sikre stringens i
undersøkelsen av mismatch mellom de to.
De innledende resultatene viser at PV-
systemet i aggregert tilstand dekker omtrent
90 % av elektrisitetsbehovet. Zero Village
Bergen har et totalt elektrisitetsbehov på
3,3 GWh/år, mot PV-kraftverkets totale
energiproduksjon på 2,9 GWh/år. På et mer
detaljert nivå må en differensiere mellom
eget forbruk (andel PV-produksjon som
går til dekning av behovet i bygningene
– overskuddselektrisiteten blir levert til
kraftnettet) og egenproduksjon (andel av
bygningenes energibehov som dekkes av
PV-produksjonen – underskuddet hentes fra
kraftnettet). Ved månedsbaserte målinger
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul
Aug Sep Oct Nov Dec
Electricity [kWh/m2]
Electricity monthly load and generation
Electricity load
Electricity generation
mismatch fact rs
monthly
hourly
self-‐generation
62 % 32 %
self-‐consumption
69 % 36 %
GM (generation/load)
4.3
GM (export/import)
3.7
Figure 1: Example of shading effect (21st of December, 10:30 am). Credit: Multiconsult.