MENY

Realfagssamarbeid i fornybar energi

Bryne videregående skole er forsynt med energi fra sol, vind og jord og har et energianlegg som er enestående i norsk sammenheng. Nå har UiS inngått et realfagssamarbeid med skolen.

  • Gunnar Solheim, Siri Kalvig og Rune Time på taket av Bryne videregående skole
    Gunnar Solheim, leder for realfagsseksjonen på skolen, Siri Kalvig, leder for Forskningsnettverket for miljøvennlig energi ved UiS og professor Rune Time ved Institutt for petroleumsteknologi ved UiS befarer vindturbinene på taket til Bryne videregående skole. Skolen på Bryne og UiS har inngått et samarbeid hvor energianlegget på skolen kan levere data til bachelor- og masterstudenter som ønsker å skrive oppgaver knyttet til fornybar energi. Foto: Asbjørn Jensen
  • Vindmøller på taket av Bryne videregående skole
    Fire vindturbinene ruver på taket til Bryne videregående skole, de produserer elektrisitet til skolen og symboliserer framtidens voksende fornybare kraftmarked. Foto: Asbjørn Jensen
  • Rune Time og Erling Knutsen i varmepumpeanlegget
    I varmepumpeanlegget ved Bryne videregående skole diskuterer skolens driftsingeniør Erling Knutsen og professor Rune Time ved UiS hvordan geotermisk energi kan hentes ut optimalt. Foto: Asbjørn Jensen
  • Solfangere på taket av Bryne videregående skole
    På toppen av taket er solfangere på rundt 80 kvadratmeter montert. De sørger for energi til varmt tappevann for Bryne videregående skole. Foto: Asbjørn Jensen

Med 34 energibrønner som går 200 meter ned i bakken og et tak med over 80 kvadratmeter solfangere, 40 kvadratmeter solcellepanel og fire vindmøller, samt gasskjeler, radiatorer, akkumulatortanker og en egen energisentral, er Bryne videregående skole ikke som alle andre skoler.

Skolen huser sitt eget energianlegg og er et pilotprosjekt for fylkeskommunens miljøpolitikk. Anlegget har vært i drift i ett år.

– Våre elever skal lære noe om alternative energikilder. Hos oss får de se det i praksis, sier Gunnar Solheim, leder for realfagsseksjonen på skolen.

Realfagssamarbeid

Professor Rune Time ved Institutt for petroleumsteknologi ved UiS har i flere år hatt kontakter med realfagsseksjonen ved Bryne videregående skole (BVGS) med sikte på tettere samarbeid. BVGS er den største videregående skolen i fylket.

Elever som tar matematikk, IT, fysikk, kjemi, geologi og teknologi har også tidligere fått komme til UiS for å se på laboratorier og utstyr og lære om tema som inngår i læreplanene, men nå har skolen nylig inngått en mer formell avtale med UiS.

– UiS har utstyr og laboratorier som overgår det som en videregående skole har, og lærerkreftene ved universitetet har spisskompetanse på områder som både lærere og elever ved vår skole kan dra nytte av, sier Gunnar Solheim som ser fram til å ta med elevene sine på lab-besøk til UiS.

Solheim ser også for seg at UiS-forskere kan komme til Bryne for å holde spennende forelesninger både for elever og lærere.

For UiS gir avtalen en flott muligheter for våre studenter til å bli kjent med et imponerende energianlegg.

– Dette anlegget kan vi dra nytte av i undervisningen og knytte studentoppgaver til, sier Time. Det vil også samarbeides mer rundt laboratorier, målemetoder og utstyr, i første omgang i fysikk.

Fornybar el-produksjon

De nye skolebyggene har lavt energibehov og energikilder med lave CO2-utslipp. På taket av skolen er det solfangere som gir energi til varmt tappevann. Det er også installert vindturbiner og solceller som gir fornybar elektrisitetsproduksjon.

Under plassen mellom byggene er det laget 34 borehull med dybde inntil 200 meter. Disse bidrar til oppvarming av skolen gjennom en grunnvarmebasert varmepumpe.

En tavle gir et øyeblikksbilde om hvor mye energi de forskjellige komponentene leverer.

– Etter ett års drift er konklusjonen at vindturbinene ikke har svart helt til forventingene, fordi de faktisk står skjermet mot de meste av vindfeltet. Turbinene skulle ha raget høyere over bygget. Energibrønnene har svart over forventning. Anlegget gir tilstrekkelig strøm og varme til skolen og kunne også ha levert varme til et nabobygg, forklarer prosjekteringsleder for byggingen, Jarl Nilsen ved DNF – teknisk totalleverandør til energianlegget og de nye byggene.

Data til bachelor og master oppgaver

I tillegg til at energianlegget blir verdifull i undervisningen på Bryne videregående skole, er avtalen at bachelor- og masterstudenter ved UiS skal få tilgang til data og målinger. Erling Knudsen som er driftsingeniør ved energianlegget, mener det er mye studentene kan ta tak i, for eksempel oppgaver knyttet til hvordan vinkelen på solfangerne bør være.

– Nå er de innstilt på en vinkel på 40 grader, som regnes å være det optimale ved helårsdrift. Vi har ikke drift på sommerstid og vil få mest utbytte av solen på våren og sensommer-høst når solen står lavt. Optimal helningsvinkel for drift utenom sommertid, kan studeres.

Også data fra vindturbinene kan man bruke for å regne ut virkningsgraden knyttet til vindhastigheter. Det samme gjelder virkningsgrad på varmepumpene og energibrønnene.

– Energibrønnene på Bryne videregående skole er borehull i bakken som utnytter grunnvarmen ved hjelp av en varmepumpe til oppvarming.  Dette er miljøvennlig, ingen CO2-utslipp og har ingen transport av energi da energikilden er rett ved siden av huset, forklarer Knudsen.

Jordvarme

Rune Time, som er fysiker og forsker på flerfasestrømming i en årrekke, har viet mye av sin forskning på teknologi knyttet til hullrensing.

– Borekompetansen mine kolleger og jeg på UiS har, kan brukes i alle typer sammenhenger som handler om å bore hull og hente ut ressurser – enten det er olje, gass eller geotermisk varme, som er tilfellet på dette anlegget. 

– En slik energibrønn yter naturlig nok mest hjelp på årets kalde dager. Samtidig kan overskuddsvarme pumpes ned og lagres på varme dager om sommeren. Slik fungerer brønnen som et energilager, forklarer fysikkprofessoren.

Nå ønsker Time å få data fra brønnanlegget til studentene sine, kanskje kan det også montere eksperimentelt måle utstyr i tilknytning til brønnene.

– Vi kan også gjøre analyser av styringssystemene, se på ledningsevne og transport av grunnvann og varme i undergrunnen. Dette er helt avgjørende for virkningsgraden til brønnene, påpeker Time.

Tekst: Karen Anne Okstad
Foto: Asbjørn Jensen

UiS logo