Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Enhancing optimal exploitation of solar energy in Nordic cities through the digitalization of the built environment

Alternativ tittel: Optimalisere utnyttelsen av solenergi i nordiske byer gjennom digitalisering av det bygde miljøet

Tildelt: kr 12,0 mill.

Norge har et stort potensial for å benytte seg av solenergi. Likevel blir lite av potensialet utnyttet, grunnet klima og vær, juridiske, kulturelle og økonomiske hindringer. HELIOS vil i sitt arbeid bruke Trondheim som pilot-by, for å teste ut og vise hvilket potensiale solenergien har i det nordiske klima. Digitale teknikker er i fokus for å best mulig utnytte solenergipotensialet. HELIOS’ fritt tilgjengelige og brukervennlige 3D-modellplattform har to mål: (i) Legge til rette for at kartlegging av solstråling kan optimalisere bruken av solenergi på flere nivåer, alt fra fasader og enkelte bygninger, til nabolag og hele byer. (ii) Forutsi energiproduksjon fra solenergi i flere tidsperioder, alt fra kortsiktig daglig produksjon, til produksjon i løpet av 50 og 100 år. Modellene tar høyde for klimaendringer. På bynivå skal HELIOS identifisere hvilke urbane overflater, som tak og fasader, som har høyt solenergipotensiale. Resultatene vil bli brukt til å tilrettelegge for byplanlegging som gir en bedre utnyttelse av solenergipotensialet, slik at hver bygning og nabolag kan bli mer selvforsynt og utnytte solen best mulig. På nabolagsnivå evaluerer HELIOS solinnstrålingen og produksjonen av solenergi. HELIOS vil utvikle 3D-modeller for å analysere tak- og fasadedetaljer som inkludere vegger, vinduer og andre fasadeelementer. Avanserte analyser utført på typiske nordiske bygg kan bane vei for å bedre utnytte solpotensiale. Flere komplekse urbane fenomener som f.eks. dynamisk skygning og refleksjoner mellom bygninger og fra bakken blir inkludert i modellene. Dette kan føre til problemstillinger som høye overflatetemperaturer og luftstrømninger, og er et resultat av eksisterende overflater i byene. Prosessene kan tilpasses så modellen kan brukes i andre miljøer, f.eks. spredt bebygde boligområder. Ambisjonene for HELIOS er å øke den sosiale aksepten for bruk av solenergi og stimulere en felles arena for engasjement blant urbane interessenter, myndigheter og innbyggere.

The 2030 Climate Target Plan promotes sustainable cities through, among the others, increased solar energy share at the current state and in the future climate scenarios. However, a large portion of the solar energy remains unexploited also in the Nordic countries which share the same climate challenges, legal and cultural barriers, and economic constraints, which are factors preventing optimal exploitation of solar energy. In modern cities, façades have a high potential to collect sunlight, especially at high latitudes since the sun maintains an optimum angle of incidence for longer making the solar systems' integration into facades even more favorable than in the rest of Europe. Moreover, employing vertically mounted solar systems in high latitudes presents better-operating conditions since they are rarely covered by snow in the winter, which brings an increased energy generation to match electricity consumption and price peaks. In this context, HELIOS aims to break the paradigm of solar energy use in the Nordic climate, by overcoming the common false beliefs that have discouraged the adoption of solar systems for a long time in Scandinavia. HELIOS has the ambition to turn the Nordic conditions into unique opportunities to accelerate the use of solar energy in the Nordic built environment using Trondheim as a pilot city. HELIOS develops an advanced co-simulation approach by combining numerical equations, algorithms, and simulation tools with observational data, in-field experimental campaigns, and monitoring of solar irradiance. The solar cadaster, grounded on this approach, contributes to change the role of solar energy in the Nordics by demonstrating the unexploited solar energy potential and expanding scientific knowledge dealing with complex urban phenomena (e.g. solar inter-building reflections, shadow cast) in various spatial domains (building, neighborhood, and city) and predicting solar energy potential at multiple temporal terms (short, mid and long).

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek