| Summary: | This thesis proposes an assemblage of comprehensive recommendations to the Longyearbyen community council with regard to the avalanche and energy challenges they face today. Foremost, we suggest an 30000m2 heated hall which can contain an all year heated indoor society at Svalbard. This recommendation is derived via our calculations, which prove that clean solar thermal energy and microwave assisted pyrolysis (MAP) in combination with Borehole Thermal Energy Storage (BTES) makes it possible to maintain a 17℃ constant temperature all year around. A construction of living areas within the heated indoor society would vacate the avalanche prone settlements. However, to secure the electrical demand of the 30000m2 heated hall remains a challenge. The biggest and most reliable contributor of electrical energy production is MAP of waste materials. Photovoltaic cells (PV cells), bioreactors and wind energy in combination with hydrogen production and storage have been examined to some extent to calculate a secure electrical energy supply to the hall. Wind energy is necessary to secure the hall electrical demands. Wind, however could turn out to be a sub-optimal solution due to high installation cost. PV cells and bioreactors are too inefficient to be able to supply the necessary electrical demand through the Polar Night. However, a more detailed analysis of the waste composition may prove a higher production yield for the MAP (cf. table 6). Currently, a heat demand of 2.5GWh is requested from the BTES by the 30000m2 hall. The heat delivered by solar collectors and MAP to the BTES equals approximately 8GWh, which creates a 2.9GWh surplus of heat assuming an 80% BTES efficiency. Electricity consumption, on the other hand, is very uncertain and sums up to 3.1 GWh. The values of electricity consumption were retrieved from the Norwgian Standard, NS3031, and vary depending on the use of the building. Without wind power generation the expected shortage of electrical supply sums up to 0.8GWh. Wind power looks promising at Svalbard with a production yield of 42%. Based on our analysis, a closer examination of the heated hall electrical demand must be completed when the intended use is decided. This also applies to the heat loss calculations after the architects change layouts and the use of the construction material is decided. However, a heat surplus of 2.9GWh is a pleasant result to conclude that the heated hall can maintain 17℃ all year. Denne oppgaven foreslår en samling av omfattende anbefalinger til Longyearbyen lokalstyre med hensyn til de utfordringene lokalstyret møter ved skredfare og energiomlegging. Vi foreslår en oppvarmet hall på 30000m2 som kan fasilitere et oppvarmet innendørs miljø på Svalbard. Denne anbefalingen er utledet gjennom våre beregninger, som viser at ren solvarmeenergi og mikrobølgeassistert pyrolyse (MAP) i kombinasjon med termisk borrehullslagring (BTES) gjør det mulig å opprettholde en konstant temperatur på 17 ℃ året rundt. En konstruksjon av boareal i det oppvarmede innemiljøet vil føre til en fraflytning av skredutsatte hjem. En løsning på den elektriske etterspørselen til den 30000m2 oppvarmede hallen er fortsatt en utfordring. Den største og mest pålitelige bidragsyteren til elektrisk kraftproduksjon er MAP av avfallsmaterialer. Fotovoltaiske celler (PV-celler), bioreaktorer og vindenergi i kombinasjon med hydrogenproduksjon og -lagring har til en viss grad blitt undersøkt for å beregne en sikker elektrisk energiforsyning til hallen. For å sikre den nødvendige elektriske forsyningen til hallen må vindkraftproduksjon medregnes. Vindkraft for å støtte samfunnsbehovet kan være en suboptimal løsning på grunn av ukjente høye installasjonskostnader. PV-celler og bioreaktorer er for ineffektive for å kunne levere den nødvendige elektriske etterspørselen gjennom Polar Night. En mer detaljert analyse av avfallssammensetningen kan imidlertid vise et høyere produksjonsutbytte for MAP (jf tabell 6). Hallen har et netto varmebehov på 2,5 GWh fra BTES. Varmen som leveres av solfangere og MAP til BTES er omtrent 8GWh, noe som skaper et 2,9GWh overskudd av varme med en 80% BTES effektivitet. Det elektriske forbruk er derimot svært usikkert men er kalkulert til 3,1 GWh. Verdiene for strømforbruk ble hentet fra Norsk Standard, NS3031, og varierer avhengig av bruken av hallen. Uten vindkraftproduksjon oppstår forventet mangel på strømforsyning opp til 0,8 GWh. Vindkraft ser lovende ut på Svalbard med et produksjonsutbytte på 42%. Basert på analysen, må en nærmere undersøkelse av den oppvarmede hallenes elektriske etterspørsel fylles ut når den tilsiktede bruken avgjøres. Dette gjelder også varmetabsberegningene etter at arkitektene har endret layout og bestemt byggematerialet. Imidlertid er et varmeoverskudd på 2,9 GWh et romslig resultat for å konkludere med at den oppvarmede hallen kan opprettholde 17 ℃ hele året. M-IØ
|
|---|