Da masterstudent Helleik L. Syse satte seg inn i energiforbruket til fiskeoppdrettsanlegget Teistholmen utenfor Stavanger, fant han raskt ut at næringen var mye mer energikrevende enn først antatt.

Et middels stort fiskeoppdrettsanlegg med dieselaggregat slipper i løpet av ett år ut like mye CO₂ som 70 personbiler.

– Det er selve fôringsprosessen hvor flere tonn med pellet skal blåses ut til merdene med komprimert luft gjennom slanger, som er energikrevende, forklarer Syse.

I dag er rundt halvparten av oppdrettsanleggene vi har langs norskekysten, avhengig av dieselaggregater. Den andre halvparten er koblet til strømnettet vårt, ofte via en sjøkabel.

• Les også: Norsk havvind drukner i billig vannkraft

Voksende næring, større krav

Havbruksnæringen vokser kraftig. Tendensen er større anlegg, lenger ute på havet.

– Framtidens anlegg langt til havs vil være mer energikrevende og møte store utfordringer når de skal kobles til strømnettet på land. Næringen vil også møte strengere krav til CO₂-redusert drift, sier førsteamanuensis Siri Kalvig ved Universitetet i Stavanger. 

– Løsningen kan være at havbruksnæringen tenker fornybare energiløsninger for såkalte offgrid-systemer, altså selvforsynte energisystemer som for eksempel et fiskeoppdrettsanlegg til havs, fortsetter hun.

Kalvig er leder for Forskningsnettverket for miljøvennlig energi ved UiS og IRIS og er deleier i selskapet Gwind. Selskapet springer ut fra forskning gjort ved UiS og som utforsker mulighetene for hybride fornybare løsninger på fyr og fiskeoppdrett langs norskekysten.  

I juni 2016 ga Kalvig masterstudent Syse i oppgave å vurdere forskjellige energikilder som kunne levere strøm til oppdrettsanlegg.

Syse som da studerte fornybare energisystemer ved University of Strathclyde i Skottland, fant få relevante studier som så på muligheten for å forsyne oppdrettsanlegg med fornybar energi. Det var heller ingen åpne studier som så på energiforbruket til norske oppdrettsanlegg.

Syse måtte derfor oppsøke et konkret anlegg og finne ut av saken på egen hånd.

• Les også: Knust av Skottland på vindkraft

Energikrevende

Med data fra anlegget og informasjon om kostnader fra daglig leder i Gwind, tok Syse i bruk energisimuleringsverktøy for å gjøre analysen sin.

– Fordelen med å bruke et slikt verktøy er at man kan teste ut millioner av kombinasjoner, og på den måten finne det optimale energisystemet for hvert enkelt anlegg, sier Syse.

I masteroppgaven presenterer han tre forskjellige måter å forsyne et oppdrettsanlegg med strøm: et rent dieselsystem, et hybrid energisystem og et 100 prosent fornybar energi-system.

Syse fant altså ut at dieselsystemene som brukes i dag, hadde høye kostnader og betydelige utslipp.

Et typisk anlegg har CO₂-utslipp på rundt 120 000 kg per år, i tillegg utslipp av flere andre gasser og sotpartikler.

– Med opp mot 500 anlegg i Norge som benytter dieselaggregat, står disse altså for store utslipp, forklarer Syse.

• Les også: Strengere regler gjør fiskeoppdrett mer bærekraftig

Ikke lønnsomt med bare fornybar energi

Syse undersøkte først muligheten for å forsyne et oppdrettsanlegg 100 prosent med fornybar energi. Flere potensielle energikilder ble analysert:  deriblant bølgekraft, tidevannskraft, vind og sol.

Han fant at vindturbiner, solceller og batteripakke var den mest effektive kombinasjonen i dagens marked.

– Skal et anlegg med et 100 prosent fornybart energisystem fungere, må det ha overkapasitet av vindturbiner, solceller og batterier for å sikre kontinuerlig drift. Først da vil systemet takle perioder med lite vind og sol, forteller Syse.

– Dette fører til veldig høye kostnader dersom de ønsker å kvitte seg helt med dieselaggregatet. Det er derfor ikke lønnsomt i dagens marked, konkluderer han.

• Les også: – Det grønne skiftet bør være blått

Hybridløsning funker best

Systemet som gikk seirende ut av undersøkelsen, var et hybrid energisystem med en kombinasjon av sol, vind og batteri med et dieselaggregat i bakhånd.

– Fornybar energi som sol og vind gir varierende energitilførsel avhengig av vind- og værforhold. Et oppdrettsanlegg må ha konstant levering av strøm. Dersom vi bruker fornybar energi og beholder dieselaggregatet i bakhånd, trenger vi ikke å ha en overkapasitet av vindturbiner og solceller. Det vil bli veldig mye billigere, samtidig som vi får en betydelig besparelse på CO₂-utslippene, slår Syse fast.

Masterstudenten har beregnet at ved å bruke vindmøller og solcellepaneler i tillegg til et dieselaggregat som tar energitoppene, vil anleggene kunne redusere CO₂-utslippene med nesten 50 prosent og samtidig redusere kostnadene med 16 prosent for et typisk anlegg.

– Dersom vi så bruker forsvarlig produsert biodiesel og biogass, kan oppdrettsanlegget driftes 100 prosent fornybart, sier Syse som har hatt Siri Kalvig ved UiS og Paul Tuohy ved University of Strathclyde som veiledere da han skrev masteroppgaven sin.

• Les også: Kritisk til miljørapport om oppdrett

Lønnsomt marked for vind i Norge

Den tidligere bachelorstudenten i petroleumsteknologi ved UiS jobber i dag i Gwind som prosjektingeniør.

– Det som er viktig for meg, UiS og Gwind er at dette er noe som kan gjøres lønnsomt allerede i dag, og ikke en gang i framtiden. Vi kan kutte utslippene betydelig uten at det trenger å koste noe. Hybridsystem ser ut til å være en svært god løsning som kan utkonkurrere diesel, slik markedet er per i dag, sier Syse. 

Kalvig er begeistret over resultatene.

– Her har vi identifisert et mulig lønnsomt marked for havvind i Norge. Det er akkurat hva næringen trenger.  

Kalvig tror markedet for grønne energiløsninger innenfor fiskeoppdrett vil øke og ser for seg et hjemlig springbrett til innovative løsninger innenfor havvind og solstrøm til sjøs. 

– Vi trenger et marked i Norge å utvikle ny teknologi i. Og oppdrettsnæringen kan vise seg å være et lovende marked for nettopp utviklingen av vindenergi, konkluderer Kalvig.

Referanse:

Helleik L. Syse (2016): Investigating Off-Grid Energy Solutions for the Salmon Farming Industry, University of Strathclyde og Universitetet i Stavanger.