Fimmtán styrkir til að rannsaka og kynna innlenda orkugjafa og hagkvæma orkunotkun
Ragnheiður Elín Árnadóttir, iðnaðar- og viðskiptaráðherra, hefur staðfest tillögur Orkuráðs um styrki úr Orkusjóði til rannsóknar- og kynningarverkefna fyrir árið 2013. Styrkirnir eru veittir árlega til verkefna sem beinast að nýtingu innlendra orkugjafa og hagkvæmri orkunotkun.
Að þessu sinni eru veittir 15 styrkir að upphæð 25,7 milljónir króna. Alls bárust 46 umsóknir um samtals 120,3 m.kr. og voru í þeim hópi ýmis áhugaverð verkefni.
Stærsti styrkurinn nú fer til verkefnis um notkun á endurnýjanlegri orku um borð í skipum. Verkefni um gerð hugbúnaðar til notkunar við hönnun á orkusparandi toghlerum hlýtur litlu minni styrk. Meðal annarra verkefna sem hljóta styrki má nefna framleiðslu á eldsneyti með hitakærum örverum og með gösun lífræns hráefnis. Þessi verkefni falla vel að hlutverki rannsóknarstyrkja Orkusjóðs, að stuðla að minni notkun jarðefnaeldsneytis.
Þegar auglýst var eftir umsóknum var líkt og undanfarin ár lögð áhersla á verkefni sem snertu hagkvæma orkunýtingu og orkusparnað, nýtingu innlendra orkugjafa, vistvænt eldsneyti og sparnað jarðefnaeldsneytis. Um hvern styrk er gerður samningur þar sem kveðið er á um verk- og kostnaðaráætlun, áfanga við greiðslu styrkfjárhæðarinnar, framvinduskýrslu og skilagögn. Miðað er við að styrkir úr Orkusjóði geti numið allt að helmingi kostnaðar við verkefnið sem styrkinn hlýtur eða þann hluta þess sem styrktur er.
Eftirtalin verkefni hlutu rannsóknar- eða fræðslustyrk úr Orkusjóði 2013
1. Miðlun vistvænnar orku milli árstíða – 2,2 m.kr.
Háskóli Íslands – Ari Ólafsson og Birgir Jónsson. Verkefnið snýst um að kanna hagkvæmni þess að nýta yfirfall vatnsaflsvirkjana, síðsumars, þegar það nýtist ekki til orkuframleiðslu. Skoðaður verður ávinningur af stórum einangruðum miðlunartanki fyrir heitt vatn á þéttbýlisstað á köldu svæði þar sem dreifikerfi fyrir heitt vatn er fyrir hendi. Ávinningur slíkrar viðbótarmiðlunar í orkukerfinu er margþættur svo sem að framleiðni starfandi virkjana eykst, án fjárfestinga á virkjanastað og vistkerfi í slóð yfirfallsvatns fær stöðugri aðstæður.
2. Smíði frumgferðar Andblæs – 1,6 m.kr.
Breather Ventilation ehf. – Jóhannes Loftsson. Smíðuð verður frumgerð af heildstæðu loftræstikerfi, Andblæ. Mælingar á frumgerð munu gefa áreiðanlegar upplýsingar um orkunotkun, orkusparnað og hljóðstig. Lokavara verkefnis verður prófunarhæf frumgerð af loftræstikerfi með varmaskipti.
3. Orkusparandi kornþurrkari – 1,75 m.kr.
Dexta orkutæknilausnir ehf. – Gauti Hallsson. Verkefnið snýst um að fullhanna færanlegan, orkusparandi kornþurrkara sem noti innlenda orkugjafa í stað jarðefnaeldsneytis, þ.e. jarðhita til hitunar og rafmagn á blásara, hámarka orkunýtingu og orkuendurnýtingu og lágmarka heildarorkunotkun.
4. Orkusparandi toghlerar – 3,0 m.kr.
Háskólinn í Reykjavík – Leifur Þór Leifsson. Árleg olíunotkun fiskiskipa við togveiðar er gríðarlega mikil. Árið 2009 notaði fiskiskipaflotinn u.þ.b. 190 milljón lítra af olíu. Þörfin fyrir endurbætur á togbúnaði í þeim tilgangi að draga úr olíunotkun er því mikil. Verkefninu er ætlað að þróa tölvulíkön til að herma streymi umhverfis toghlera, bestunaraðferðir til að hanna lögun toghlera með hjálp tölvulíkana. Þannig verður kleift að hanna og prófa nýja toghlera á ódýran hátt, áður en líkanprófanir eru gerðar í togtönkum eða vindgöngum og lækka þannig kostnað og spara tíma.
5. Raforkunotkun heimila – 670 þ.kr.
Háskóli Íslands – Rúnar Unnþórsson. Verkefnið snýst um að koma upp tækjabúnaði og þróa hugbúnað þannig að smærri neytendur geti á hagkvæman hátt komið upp raforkuvöktun og fylgst með notkun í gegnum vefsíðu. Búnaðurinn geti tengst með nettengingu hjá notanda eða GSM samskipti ef vöktun fer fram þar sem hefðbundin nettenging er ekki til staðar.
6. Gösun lífræns hráefnis–varmaafl, rafafl og eldsneyti –3,015 m.kr.
Háskóli Íslands – Rúnar Unnþórsson. Markmið verkefnisins er tvíþætt. Annarsvegar að koma upp rannsóknaraðstöðu fyrir rannsóknir og þróun á gösunartækni. Hinsvegar að taka saman erlenda þekkingu á gösunartækni og setja saman bóklegt og verklegt kennsluefni. Með búnaði fyrir verklega kennslu og þróunarvinnu er verið að mynda grunn að frekari þekkingaröflun í gösunarfræðum. Með aukinni þekkingu mun tækni þróast og verða hagnýt. Ávinningur til framtíðar er m.a. aukin nýting lífræns úrgangs, framleiðsla innlendra orkugjafa, framleiðsla vistvæns eldsneytis og sparnaður jarðefnaeldsneytis og vistvænar aðferðir við förgun úrgangs.
7. Ræsivægisstýring fyrir vindtúrbínur – 406 þ.kr.
IceWind efh. – Sæþór Ásgeirsson. Verkefnið snýst um að fullhanna og smíða frumgerð að rafstýringu fyrir vindtúrbínur til að auka framleiðslu þeirra við hægan vind. Stýringin gerir það að verkum að álagi er hleypt hægt og rólega inn á rafal túrbínunnar og eykst álagið eftir vindhraða.Þetta veldur því að hægt er að byrja að framleiða afl í lægri vindi en ella. Proof-of-concept stýring á „mini“ skala hefur verið smíðuð og prófuð og virkar sem skildi. Nú þarf að smíða og prufa stýringuna á stærri skala og tengja hana við vindtúrbínu undir raunverulegum aðstæðum.
8. Orkunotkun fiskþurrkunar – 240 þ.kr.
Magnús Kári Ingvarsson. Um er að ræða meistaraverkefnis í vélaverkfræði við Háskóla Íslands, en verkefnið er unnið í samstarfi við Matís ohf. Í verkefninu er tekið til skoðunar tæki til fiskþurrkunar sem fyrst var smíðað árið 1981 eftir hönnun Sigurjóns Arasonar. Markmið verkefnisins er að nota mælingar til þess að annars vegar búa til líkan sem lýsir loftflæði í þurrkaranum og hinsvegar til að gera samanburð á ólíkum orkugjöfum fyrir þurrkarann; hvoru tveggja í þeim tilgangi að auka skilning á virkni tækisins og bæta orkunýtingu þess
9. Eiginleikar tveggja fasa streymis vatns og gufu í jarðhitakerfum – 500 þ.kr.
Háskólinn í Reykjavík – María Sigríður Guðjónsdóttir. Verkefnið er doktorsverkefni verkfræðings á sviði forðafræði jarðhita. Settur hefur verið upp mælibúnaður sem notaður er til að mæla eiginleika á tveggja fasa streymi vatns og gufu. Þessir eiginleikar eru notaðir til að reikna út hlutlekt fasanna tveggja. Þær líkingar sem nú eru notaðar til að segja til um eiginleika rennslis tvífasa streymis vatns og gufu um lekt efni, líkt og fyrirfinnst í jarðhitakerfum hafa reynst ófullnægjandi. Því er mikilvægt að endurbæta þessar líkingar með tilraunum. Markmið verkefnisins er því að gera slíkar mælingar og nota niðurstöðurnar í þróun og uppbyggingu forðafræðilíkana. Forðafræðilíkönin eru notuð til að spá fyrir um hegðun jarðhitakerfa m.a. við nýtingu þeirra. Niðurstöður þessa verkefnis geta því nýst til að spá fyrir um slíka hegðun og forðafræðilíkönin orðið betri tól til að meta sjálfbærni jarðhitakerfa við nýtingu þeirra.
10. Örveruorka - 2,520 m.kr.
Matís ohf. Bryndís Björnsdóttir. Matís hefur unnið að þróun hitakærrar bakteríu sem getur brotið niður sellulósa til framleiðslu á etanóli sem orkugjafa. Þessi vinna m.a. verið styrkt af Orkusjóði. Þegar hefur náðst góður og lofandi árangur í verkefninu með fullraðgreiningu erfðamengis bakteríunnar og skilgreiningu á efnaskiptaferlum hennar, hönnun etanólframleiðslustofns, skimun og greiningu á sellulósaniðurbrjótandi ensímum hitakærra baktería og smíði á innsetningarkassettu til flutnings sellulósagena inn í erfðamengi bakteríunnar. Í þessu verkefni stendur til að ljúka þessari vinnu.
11. Optimizing an electric grid using energy storage for renewable energy and electric vehicle integration in Iceland – 220 þ.kr.
Michael Sugar. Orkugeymsla í nútímara orkukerfum býður upp á mikla möguleika á raforkumörkuðum framtíðarinnar. Verkefnið snýr að hermun með hugbúnaði þar sem hægt er að prófa ólíkar sviðsmyndir af mismunandi orkugeymslum í kerfinu. Orkugeymslur geta geymt rafeindir þegar eftirspurnin er lítil og hleypt þeim inn á kerfið að nýju þegar notkunin vex. Hugbúnaðurinn getur fundið ákveðna bestun í kerfinu með tilliti til orkunýtni og hagkvæmni. Íslend hentar vel sem tilraunavettvangur, þar sem kerfið er nútímalegt, afmarkað og einungis keyrt áfram af endurnýjanlegum orkugjöfum.
12. Notkun á endurnýjanlegri orku á sjó (Rensea phase II) – 4,0 m.kr.
Norðursigling ehf. – Árni Sigurbjarnarson. Seglbát Norðursiglingar verður breytt þannig að hann verður að fullu knúinn vistvænu eldsneyti. Hönnuð verður ný gerð af stýribúnaði þannig að báturinn getur endurhlaðið raforku með því að nota skrúfuna til að bremsa þegar nægur vindur er í seglum. Forverkefni hafa skilað mjög jákvæðum niðurstöðum. Ávinningur verkefnisins liggur fyrst og fremst í að auka nýtingu á vistvænu eldsneyti um borð í skipum. Mikilvæg þekking hefur orðið til í forvinnslu RENSEA, og búið er að byggja upp teymi fyrirtækja, jafnt innlendra sem erlendra. Ljóst er að ef vel tekst til er markaðurinn fyrir slíka þekkingu stór. Með nýtingu innlendra vistvænna orkugjafa um borð í skipum er mikilvægt skref tekið til að draga úr notkun jarðefnaeldsneytis.
13. Upphitun með vindorku – 1,550 m.kr.
Rafey ehf. – Eyjólfur Jóhannesson. Markmiðið með verkefninu er að kanna hagkvæmni upphitunar með litlum vindmyllum í dreifbýli á köldum svæðum. Annarsvegar með rafmagnsframleiðslu, og hinsvegar með beinni hitun með vatnsbremsu. Einnig á að gera tilraunir með notkun á vatni sem orkugeymslu til að jafna sveiflur í orkuframleiðslu og orkunotkun. Ef þessi tilraun gefur vísbendingar um að upphitun með vindorku sé hagkvæmur kostur til upphitunar í dreifbýli opnast tækifæri til frekari þróunar.
14. Sjávarorkuverkefni Valorku; hverflaþróun og rannsóknir – 2,5 m.kr.
Valorka ehf. – Valdimar Össurarson. Orkusjóður styrkti þróun Valorku hverfilsins 2009 (Þá Straumhjólið). Valorku hverfillinn er nýr íslenskur hverfill sem er talinn henta til virkjunar hægstraums þar sem erfitt er að koma við hefðbundnum úrræðum, s.s. til virkjunar sjávarfalla og hægstreymandi vatnsfalla. Árið 2011 styrkti sjóðurinn 2. þróunaráfanga sem laut m.a. að hönnun og smíði stærra líkans á grundvelli niðurstaðna kerprófana, til prófunar í sjó. Í verkáfanganum sem nú er styrktur verða hverflarnir prófaðir sem tveggja metra líkön í raunverulegum sjávarföllum. Fyrst verður prófuð nýjasta gerð Valorka hverflanna, nefnd V5 sem er einföldust að hönnun og hefur sýnt yfirburði umfram fyrri gerðir í kerprófunum, varðandi afköst. Prófunin mun fara fram í Hornafjarðarósi sumarið 2013.
15. Umhverfisvænt inntaksmannvirki fyrir smávirkjanir – 1,5 m.kr.
Orkuver ehf. – Birkir Þór Guðmundsson. Inntak, inntakslón, er oft sá hluti smávirkjunar sem hvað mesta þýðingu hefur fyrir rekstraröryggi ásamt því að vera sá hluti framkvæmda sem hefur hvað mest sýnileg varanleg umhverfisáhrif. Hér verður lagt mat á notkun svokallaðs Coanda inntaks við íslenskar aðstæður. Tæknin byggir á straumfræði, flæði vatns (vökva, gass) eftir hlut, t.d. inntaksrist þrátt fyrir að um sveigju á straumstefnunni sé að ræða. Með inntaki sem þessu er vatn látið renna yfir fíngerða inntaksrist í farvegi vatnsfallsins. Lítil sem engin uppistaða myndast. ef inntaksmannvirkið hentar almennt íslenskum aðstæðum, er komin fram aðferðarfræði er lágmarkar, tilkostnað við uppbyggingu, rekstraráhættu, umhverfisáhrif og síðast en ekki síst slysahættu við stíflubort. Í dag er venja að byggja allt að 5 til 6 metra háar stíflur til að tryggja rekstraröryggi með tilheyrandi tilkostnaði og yfirvofandi hættu við stíflubort í hamfaraflóði.