Hvordan man gør fiskeopdræt industrien mere klimavenlig

En ny kandidatafhandling viser, at en vedvarende vind- og solenergiløsning kan reducere emissionerne med 50 procent og samtidig øge rentabiliteten.

Da kandidatstuderende Helleik L. Syse begyndte at undersøge energiforbruget i Teistholmen dambrug uden for Stavanger, han fandt hurtigt ud af, at industrien var meget mere energiintensiv end forventet.

Et mellemstort dambrug med dieselgeneratorer udleder samme mængde CO2 årligt som 70 private biler.

"Det, der kræver meget energi, er den egentlige fodringsproces, hvor flere tons pellets transporteres gennem slanger ved hjælp af trykluft ud til havbure, ”forklarer Syse.

I dag, omkring halvdelen af ​​dambrugene langs den norske kyst er afhængige af dieselgeneratorer til at producere den nødvendige elektricitet. Den anden halvdel er tilsluttet elnettet, via et havkabel.

Industriens vækst betyder strengere standarder

Akvakulturindustrien vokser hurtigt. Større gårde længere ude på havet er tendensen.

"I fremtiden, gårde vil ligge langt ude på havet. De vil forbruge mere energi, og det vil være udfordrende at forbinde dem til landets elnet. Industrien vil også stå over for strengere CO2 -emissionsstandarder, siger lektor Siri Kalvig ved universitetet i Stavanger.

"En mulighed er for akvakulturindustrien at bruge vedvarende energiløsninger til off-grid systemer, dvs. selvforsynende energisystemer såsom et fiskeopdræt til søs, "fortsætter hun.

Kalvig er leder af Research Network for Sustainable Energy på UiS og IRIS, og hun er delejer i Gwind. Dette firma blev etableret baseret på forskning foretaget på UiS, og den undersøger mulighederne for hybrid -vedvarende løsninger på fyrtårne ​​og dambrug langs den norske kyst.

I juni 2016, Kalvig tildelte kandidatstuderende Syse opgaven med at vurdere forskellige energikilder til levering af el til dambrug.

Syse, der på det tidspunkt studerede vedvarende energisystemer ved University of Strathclyde i Skotland, kunne ikke finde mange relevante undersøgelser, der handlede om at forsyne dambrug med vedvarende energi. Der var heller ingen åbne undersøgelser, der så på energiforbruget i norske dambrug.

Han måtte derfor besøge en egentlig gård og selv finde ud af det.

Energikrævende

I juni 2016, Helleik L. Syse blev udfordret til at undersøge, hvordan dambrug kan have gavn af vedvarende energiløsninger. Svarene, han fandt, er gode nyheder for offshore vindenergiindustrien.

Ved hjælp af data fra fiskeopdræt og omkostningsoplysninger fra administrerende direktør for Gwind, Syse anvendte energisimuleringsværktøjer til sin analyse.

"Fordelen ved at bruge et sådant værktøj er, at du kan teste millioner af kombinationer for at finde det optimale energisystem til hver enkelt gård, ”siger Syse.

Hans kandidatafhandling præsenterer tre forskellige måder at forsyne et dambrug med elektricitet:et rent dieselsystem, et hybrid energisystem og et 100 procent vedvarende energisystem.

Syse fandt ud af, at de dieselsystemer, der i øjeblikket er i brug, giver høje omkostninger og betydelige emissioner.

Et typisk dambrug har CO2 -emissioner på omkring 120, 000 kg om året, foruden emissioner af andre gasser og sodpartikler.

"Næsten 500 dambrug i Norge kører på dieselgeneratorer, hvilket tilsammen skaber betydelige emissioner, ”forklarer Syse.

100 procent vedvarende energi er ikke rentabelt

Syse kiggede først på muligheden for at forsyne et dambrug med 100 procent vedvarende energi. Flere potentielle energikilder blev evalueret, herunder bølgeeffekt, tidevandsstyrke, vind og sol.

Han fandt ud af, at kombinationen af ​​vindmøller, fotovolatiske paneler (PV -paneler) og batterier var den mest effektive løsning på det nuværende marked.

"At få et dambrug med et 100 procent vedvarende energisystem til at fungere, det kræver en overkapacitet af vindmøller, PV paneler og batterier for at sikre kontinuerlig drift. Først da vil systemet kunne klare perioder med lidt vind og sollys, ”siger Syse.

"Dette fører til meget høje omkostninger, hvis de helt vil slippe af med dieselgeneratoren. Det er derfor ikke rentabelt på det nuværende marked, "slutter han.

En hybrid løsning fungerer bedst

Systemet, der leverede elektricitet til den laveste pris, var et hybrid energisystem, der kombinerede solceller, vind- og batteristrøm med en dieselgenerator til backup.

"Vedvarende energi som sol og vind afhænger af vind og vejrforhold. Et dambrug kræver konstant strømforsyning. Hvis vi bruger vedvarende energi og beholder dieselgeneratorerne til backup, der er ikke behov for en overkapacitet af vindmøller og solcellepaneler. Det har en lavere pris, og vi opnår også en betydelig reduktion af CO2 -emissioner, ”Slutter Syse.

Kandidatstuderende har anslået, at ved hjælp af vindmøller og solcellepaneler ud over en dieselgenerator til håndtering af energitoppene, gårde kan reducere deres CO2 -udledning med næsten 50 procent, og et typisk dambrug vil samtidig kunne reducere omkostningerne med 16 pct.

"Ved at skifte til bæredygtigt produceret biodiesel eller biogas for at drive generatoren, dambruget kunne skære fossile brændstoffer sammen, siger Syse, der er vejledere for kandidatafhandlingen var Siri Kalvig ved UiS og Paul Tuohy ved University of Strathclyde.

Lønnsomt marked for vind i Norge

I dag, den tidligere bachelorstuderende i petroleumsteknik ved UiS arbejder på Gwind som projektingeniør.

"Hvad er vigtigst for mig, UiS og Gwind er, at denne løsning kan være økonomisk levedygtig på dagens marked og ikke engang i fremtiden. Vi kan reducere emissionerne betydeligt uden ekstra omkostninger. I betragtning af det nuværende marked, hybridsystemer synes at være en meget god løsning til at fjerne diesel, ”siger Syse.

Kalvig er begejstret for resultaterne.

"Her har vi identificeret et potentielt rentabelt marked for havvind i Norge. Det er lige hvad industrien har brug for.

Kalvig mener, at markedet for grønne energiløsninger inden for fiskeri vil vokse og forestiller sig et norsk springbræt til innovative løsninger inden for havvind og solenergi til søs.

"Vi har brug for et marked i Norge til udvikling af ny teknologi, og fiskeopdrætindustrien kan blive et lovende marked for en sådan udvikling af vindenergi, "slutter Kalvig.