Energy system planning of Zero Emission Neighborhood in Bodø combined with hydrogen ferries

Prosjektet "ny by- ny flyplass" i Bodø har som mål å ombygge dagens flyplass til en mindre flyplass, og en nullutslippsbydel med en ny generasjon bygg som er miljøvennlige og energieffektive. 15000 nye hjem skal bli bygd og 20000 nye arbeidsplasser skal bli etablert. Dette er et pilotprosjekt for nullutslippsbydeler, målet med pilotprosjektet er å utvikle en urban og miljøvennlig bydel som minimerer energiforbruket og med null klimagassutslipp. Fornybare energikilder er nødvendige for å oppnå et lavutslippsamfunn, og reduksjon av karbonutslippet i transportsektoren er en viktig del for å nå målet om et lavutslippsamfunn. Sjøtransportsektoren er en viktig del av transportsektoren i Bodøområdet og har et stort reduksjonspotensial i forhold til klimagassutslipp. Hovedoppgaven til denne masteroppgaven er å undersøke valget av egnet energisystem for den nye nullutslippsbydelen i Bodø kombinert med hydrogenferger. Bydelen vil ha lokal kraftproduksjon i form av vindkraft og solkraft, og et system med hydrogenlager vil bli inkludert. Denne masteroppgaven bruker Matlab programmet windhydtool til å beregne størrelsen av energisystemet som skal dekke nullutslippsbydelen og tre ferger fra Bodø, en til Røst, en til Værøy og en til Moskenes. Fergene kjører to ganger om dagen, og om i sommermånedene juni, juli og august kjører de fire ganger om dagen på grunn av alle turistene som besøker området. Disse fergestekkene er de lengste og mest utfordrende i Norge, og de er for lange for elektriske batteri, derfor er hydrogen nyttet som drivstoff en god løsning. Vindturbiner, eller solcellepanel, eller en kombinasjon av begge teknologiene skal dekke bydelens elektrisitetsbehov og fergenes hydrogen behov. Systemet har lokal kraftproduksjon, men er koblet til strømnettet så kraft kan bli importert og eksportert når det trengs. Først er størrelsen og sammensetningen på byggningsmassen estimert og bydelens elektrisitetbehov estimert. Videre er fergenes hydrogenlast estimert for å kunne gjøre beregningene. Tre hovedscenarioer ble kjørt: en med bare elektrisitetslasten og med hydrogenlageret og brenselcellen, en med både elektrisitetslasten og hydrogenslasten og hydrogenlageret er bare brukt til hydrogenlasten, den siste med både elektrisitetslasten og hydrogenlasten og hydrogenlageret og brenselcellen. Tilslutt ble alle hovedscenarione kjørt hvor energibehovet ble dekket av: bare vindkraft, bare solkraft og en kombinasjon av 80 % vindkraft og 20 % solkraft. Resultatene viser hvordan fergenes hydrogenlast påvirker kraftbehovet. Det årlige hydrogenbehovet er 26,5 GWh, og elektrisitetlasten er 101,3 GWh. Hovedmålet til bydelen er null-energi målet, og bydelen skal bli så selvforsynt med energi som mulig. Scenarioet med både hydrogenlasten og elektrisitetslasten inkludert og som har den laveste importen av kraft fra strømnettet er scenarioet med 43500 kW installert vindkraft og 10900 kW installert solkraft. Importen av kraft for dette tilfellet er 37 GWh. En kombinasjon av vindkraft og solkraft gir en optimalisert løsning, dette er fordi vindkraftproduksjonen er høyest på vinteren når vindhastigheten er høyest og solkraftproduksjonen er høyest på sommeren når solinnstrålingen er størst. Denne løsningen bruker brenselcellen til å produsere elektrisitet til å dekke en del av bydelens elektrisitetsbehov.The Bodø airport redevelopment project aims to turn today's airport area into a smaller airport and a Zero Emission Neighborhood with a new generation of buildings that are environmentally friendly and energy efficient. 15000 new homes and 20000 working places are planned to be build. This is a pilot project for Zero Emissions Neighborhoods, the goal for the pilot project is to develop an urban and environmentally friendly neighborhood, whit minimized energy demand, and with zero greenhouse gas emissions. Renewable energy sources are needed to achieve a low carbon society, and decarbonization of the transportation sector is a major part of reaching the goal of a low carbon society. The sea transportation sector is a major means of transportation in the Bodø area and has a considerable emission reduction potential. The main contribution of this thesis is an investigation of the power system choice in the new zero emission neighborhood in Bodø in a combination with hydrogen ferries. The neighborhood will have local and nearby power production as wind power and PV power, and a hydrogen storage system will be included. This thesis uses the Matlab model windhydtool to calculate the sizing of the power system for the Zero Emission Neighborhood in Bodø combined with three hydrogen ferries from Bodø, one to Røst, one to Moskenes, and one to Værøy. The ferries run two times a day, and in the summer months June, July, and August the ferries run four times a day, due to all the tourists visiting the area in the summer. These ferry routes are the longest and most difficult in Norway and too long for electricity battery, therefore hydrogen used as the fuel is the right solution. Wind power plant or PV power plant or a combination of both technologies should cover the electrical load of the neighborhood, and also cover the ferries' hydrogen load with hydrogen production. The system has local onsite and nearby power production, but is grid connected so electricity can be imported and exported when needed. First, an estimate of the building stock and the neighborhood's hourly electricity demand was made. Furthermore, an estimate of the ferries hourly hydrogen demand was made to do the calculations. Three main scenarios were run: one with only electricity load and with use of hydrogen storage and fuel cell, one with both the electricity demand and the hydrogen demand and the hydrogen stored is only used for the ferries, the last one with both the electricity demand and the hydrogen demand and with use of the fuel cell. Further, each of these three main scenarios is run ; with only wind power, only PV power, and a combination of 80% wind power and 20% PV power. The results show how the ferries' hydrogen load impacts the power production demand. The hydrogen load each year is 26,5 GWh, and the electricity load is 101,3 GWh. The main goal for the neighborhood is the zero energy goal, and the neighborhood should be as much as possible self supplied with energy. The case where both hydrogen load and electricity load are included and which has the lowest power import from the grid over the year is the case with 43500 kW installed wind power capacity and 10900 kW installed PV power capacity. The power import from the grid for this case is 37 GWh. A combination of wind power and PV power gives an optimized solution, because the wind power plant produces at its maximum during the winter when the wind speed is high and the PV power plant produces at its maximum during summer when the solar irradiance is high. This solution uses the hydrogen fuel cell, so it is beneficial to use the stored hydrogen in the fuel cell and produce electricity to cover a share of the neighborhood's electricity demand

Demand response in a short-term hydro-thermal multi market model.

Med den økende andelen av variable fornybare energikilder har behovet for mer balansering i nettet økt. Dette gjennom at disse forårsaker ubalanser i nettet ved at deres potensial for fleksibilitet er lavt og det samme med tregheten. I fremtiden vil det være et økende behov for fleksibilitet og kontrollerbarhet både på etterspørsel- og produksjonssiden med behov for prisprognoser for alle produkter. SINTEF Energy Research har utviklet en kortsiktig modell for prisprognosering, PriMod. Den optimaliserer kraftplanleggingen med en bedre tilnærming og beregner marginalkostnadene for alle fysiske produkter på en finere tidsskala. Fleksibiliteten på forbrukersiden er ennå ikke formulert her, men er et økende behov siden dette kan redusere prisene i systemet. Denne masteroppgaven undersøker effekten av prisbasert forbruksrespons gjennom ukentlig planlegging av vannkraftproduksjon i det nordiske systemet. Formålet er å modellere prisbasert forbruksrespons i PriMod med fokus på husholdninger for å fange opp dens påvirkning på systemet. Implementerte metoder er gradvis tilpasning av forbruk og demand side management med fokus på prisbasert forbruksrespons hvor pris justerer forbruk. De viktigste resultatene viser at prisbasert forbruksrespons vil redusere pris, forbruk i peak hours og forbruk når prisene i systemet og områdene er høyere enn kostnadene for kompensasjon for demand side management. Prisbasert forbruksrespons kan føre til en nedgang i investeringskostnader og lavere strømregninger. Det er sesongvariasjoner, hvor den største prisreduksjon er på vinteren med 1.68%, mens om sommeren og høsten er potensialet lik null på grunn av lave priser. Forskjell i reservoarnivåene har marginal effekt når det gjelder prisbasert forbruksrespons. Det var funnet at vannverdiene var variabelen som påvirket prisen her. Vannverdi ellers påvirkes indirekte av prisbasert forbruksrespons. Den avtar med det økende potensialet for forbruksrespons. Resultatene viser en marginal forskjell for sluttbrukere, men for samfunnet vil dette ha stor påvirkning grunnet reduksjon i nettleie og investeringskostnader. Forbruksrespons kan bidra i balansemarkedet med raskere reserve enn vannkraft. Så lenge forutsetning for forbruksrespons er godt formulert og testet kan det bli brukt i kraftmarkeder og kortsiktige prisprognoser.With the increasing penetration of variable renewable energy sources, balancing services needed in the grid increases. Intermittent energy causes imbalances in the grid with its lack of flexibility and inertia, affecting the markets of trading power and optimizing the power balance. The importance of flexibility is increasing with the increasing share of power traded closer to the operation time and the fluctuation coming from variable energy resources. In the future, there will be an increasing need for flexibility and controllability both on the demand and production side with a need for price forecasts for all electricity products. SINTEF Energy Research has developed a short-term multi market model, PriMod. It optimizes the power scheduling in a better approach and calculates the marginal cost for all physical products on a finer time scale. The flexibility on the consumer side has not yet been formulated, and model demand response in a more accurate hydropower scheduling model could decrease the price. This master thesis investigates the impact of price-based demand response in weekly scheduling of hydropower in the Nordic system. The object is to model demand response into PriMod with the focus on the residential side to capture its impact. Methods implemented are gradual adaption of consumption and demand side management with the focus of price-based demand response where the price adjust the consumption. The results showed that the impact price-based demand response had on the weekly scheduling model, PriMod, was a decrease in the price, peak-demand, and demand when the prices in the system and area were above the compensation cost of demand side management. Further, price-based demand response led to a decrease in investment costs in the grid and a lower electricity bill. From the seasonal variations, the greatest decrease in price was in the winter which was 1.68% while the summer and fall were 0% due to low prices. Results regarding reservoir level showed a marginal effect as the water values were the main variable that affected the price. The water value is though affected indirectly by price-based demand response as it decreases with the increasing potential of demand response. When flexible loads were increasing it had a good effect with an increasing impact. Altogether this shows a marginal difference for an end-user, but for the social welfare this will have a great impact due to a decrease in the network charges. Moreover, demand response can contribute to the balancing market under reserve mechanism where they have a great potential to work as a faster frequent reserve in the Nordic balancing market. Demand response has the potential to work closely with all markets as long the assumptions are well formulated and tested as this is one of the greatest barriers towards demand response. The further work of both reserves, how to further implement demand response into balancing services models and motivation for a formulation a new tariff structure is presented

Mastery learning and the Hunter model as instructional improvement tools

The publication of reports such as The Nation At Risk , combined with the recent introduction of improved teacher salary legislation in Iowa which may be tied to accountability, point to the need for schools to improve before others take over the process. It seems anyone who has completed any schooling believes he or she can correct the inadequacies of the school. With such leadership waiting in the wings, the school must take steps to improve itself, preferably through research identified and proven techniques (Gersten & Guskey, 1985)

Tverrfaglig samhandling i kommunal helse og omsorgstjeneste - Med fokus på avtalefysioterapeuter i Asker og Drammen

Demografiske endringer og endrede sykdomsbilder vil fremover krever nytenkning rundt hvordan vi leverer helse- og omsorgstjenester. Spesielt eldrebølgen vil utfordre helsevesenets kapasitet og samfunnsøkonomisk bæreevne og regjeringen har utpekt, blant annet, tverrfaglig samhandling som et viktig virkemiddel for å møte disse utfordringene. Privatpraktiserende fysioterapeuter med kommunal driftsavtale (avtalefysioterapeuter) er på grunn av sin løsere organisatoriske tilknytning til kommunen i mindre grad underlagt det kommunale kvalitetsutviklingsarbeidet. En del av kommunenes fokus fremover må involvere å innlemme avtalefysioterapeuter tettere i de tverrfaglige samhandlingen og det vil derfor være av interesse å se hvordan disse samhandler med den øvrige kommunale helse- og omsorgstjenesten. Det er gjort et kvantitativt eksplorativt observasjonelt tverrsnittstudie som ser på tverrfaglig samhandling mellom den private avtalebaserte fysioterapitjenesten og den øvrige kommunale helse- og omsorgstjenesten i Asker og Drammen kommune. Alle 143 avtalefysioterapeuter i kommunene var invitert til å svare på et nettbasert spørreskjema og 50 responderte (svarprosent på ca. 35%). Fokus har vært på å identifisere hvordan og i hvilken grad samhandlingen foregår, hvordan de forholder seg til- og vurderer samhandlingen og hva de ser som barrierer og fasilitatorer for samhandlingen og utvikling av samhandlingen fremover. Studien finner at avtalefysioterapeuter opplever at den tverrfaglig samhandlingen er utfordrende med tanke på tidsbruk, samhandlingsverktøy, økonomiske insentiver, ledelsesutfordringer, og at de savner oversikt over- og kontakt med kommunale samarbeidspartnere men at den likevel blir ansett som viktig og fordelaktig både for terapeutene og pasientene. Avtalefysioterapeutene oppgir en genuin følelse av tilknytning til den kommunale helsetjenesten, men ønsker bedre kommunikasjon i begge retninger. De mener at det eksisterer et reelt fornbedringsgrunnlag for å få tverrfaglig samhandling inn som en integrert del av terapeutenes arbeidshverdag. Konklusjonen er at eksisterende antagelser om utfordringer med implementering av tverrfaglig samhandling mellom privatpraktiserende fysioterapeuter med kommunal driftsavtale og den øvrige kommunale helse- og omsorgstjenesten ser ut til å bekreftes og at det her vil være behov for ytterligere forskning for å informere det videre kvalitetsutviklingsarbeidet.In the future, demographic changes and changing disease patterns will require new thinking about how we deliver healthcare services. In particular, the increase of older patients will challenge the healthcare system's capacity and macroeconomic sustainability, and the government has designated, among other things, interdisciplinary cooperation as an important tool for meeting these challenges. Private practitioner physiotherapists with a municipal operating agreement (contract-physiotherapists) are to a lesser extent subject to the municipal quality improvement work due to their looser organizational ties to the municipality. Part of the municipalities' focus going forward must involve incorporating contract-physiotherapists more closely into the interdisciplinary cooperation and it will therefore be of interest to see how these cooperate with the other municipal healthcare services. A quantitative, exploratory, observational cross-sectional study has been carried out which looks at interdisciplinary cooperation between the private contract-based physiotherapy service and the other municipal healthcare services in Asker and Drammen municipality. All 143 contract-physiotherapists in the municipalities were invited to answer an online questionnaire and 50 responded (a response rate of approx. 35%). The focus has been on identifying how and to what extent the cooperation takes place, how they relate to and assess the cooperation and what they see as barriers and facilitators for the cooperation and development of the cooperation going forward. The study finds that contract-physiotherapists find that the interdisciplinary cooperation is challenging in terms of time consumption, platforms for interaction, financial incentives, management challenges, and a lack of overview of – and contact with municipal colleagues but that it is nevertheless considered important and beneficial both for the therapists and the patients. The contract-physiotherapists state a genuine feeling of connection to the municipal health service but want better communication in both directions. They believe that there is a real room for improvement in order to bring in interdisciplinary cooperation as an integrated part of the therapists' everyday work. The conclusion is that existing assumptions about challenges with the implementation of interdisciplinary cooperation between contract-physiotherapists and the other municipal healthcare services seem to be confirmed and that there will be a need for further research to inform the further quality improvement work

Energy system planning of Zero Emission Neighborhood in Bodø combined with hydrogen ferries

Prosjektet "ny by- ny flyplass" i Bodø har som mål å ombygge dagens flyplass til en mindre flyplass, og en nullutslippsbydel med en ny generasjon bygg som er miljøvennlige og energieffektive. 15000 nye hjem skal bli bygd og 20000 nye arbeidsplasser skal bli etablert. Dette er et pilotprosjekt for nullutslippsbydeler, målet med pilotprosjektet er å utvikle en urban og miljøvennlig bydel som minimerer energiforbruket og med null klimagassutslipp. Fornybare energikilder er nødvendige for å oppnå et lavutslippsamfunn, og reduksjon av karbonutslippet i transportsektoren er en viktig del for å nå målet om et lavutslippsamfunn. Sjøtransportsektoren er en viktig del av transportsektoren i Bodøområdet og har et stort reduksjonspotensial i forhold til klimagassutslipp. Hovedoppgaven til denne masteroppgaven er å undersøke valget av egnet energisystem for den nye nullutslippsbydelen i Bodø kombinert med hydrogenferger. Bydelen vil ha lokal kraftproduksjon i form av vindkraft og solkraft, og et system med hydrogenlager vil bli inkludert. Denne masteroppgaven bruker Matlab programmet windhydtool til å beregne størrelsen av energisystemet som skal dekke nullutslippsbydelen og tre ferger fra Bodø, en til Røst, en til Værøy og en til Moskenes. Fergene kjører to ganger om dagen, og om i sommermånedene juni, juli og august kjører de fire ganger om dagen på grunn av alle turistene som besøker området. Disse fergestekkene er de lengste og mest utfordrende i Norge, og de er for lange for elektriske batteri, derfor er hydrogen nyttet som drivstoff en god løsning. Vindturbiner, eller solcellepanel, eller en kombinasjon av begge teknologiene skal dekke bydelens elektrisitetsbehov og fergenes hydrogen behov. Systemet har lokal kraftproduksjon, men er koblet til strømnettet så kraft kan bli importert og eksportert når det trengs. Først er størrelsen og sammensetningen på byggningsmassen estimert og bydelens elektrisitetbehov estimert. Videre er fergenes hydrogenlast estimert for å kunne gjøre beregningene. Tre hovedscenarioer ble kjørt: en med bare elektrisitetslasten og med hydrogenlageret og brenselcellen, en med både elektrisitetslasten og hydrogenslasten og hydrogenlageret er bare brukt til hydrogenlasten, den siste med både elektrisitetslasten og hydrogenlasten og hydrogenlageret og brenselcellen. Tilslutt ble alle hovedscenarione kjørt hvor energibehovet ble dekket av: bare vindkraft, bare solkraft og en kombinasjon av 80 % vindkraft og 20 % solkraft. Resultatene viser hvordan fergenes hydrogenlast påvirker kraftbehovet. Det årlige hydrogenbehovet er 26,5 GWh, og elektrisitetlasten er 101,3 GWh. Hovedmålet til bydelen er null-energi målet, og bydelen skal bli så selvforsynt med energi som mulig. Scenarioet med både hydrogenlasten og elektrisitetslasten inkludert og som har den laveste importen av kraft fra strømnettet er scenarioet med 43500 kW installert vindkraft og 10900 kW installert solkraft. Importen av kraft for dette tilfellet er 37 GWh. En kombinasjon av vindkraft og solkraft gir en optimalisert løsning, dette er fordi vindkraftproduksjonen er høyest på vinteren når vindhastigheten er høyest og solkraftproduksjonen er høyest på sommeren når solinnstrålingen er størst. Denne løsningen bruker brenselcellen til å produsere elektrisitet til å dekke en del av bydelens elektrisitetsbehov

Selvmordsfare blant ungdom på sosiale medier

Selvmord blir sett på som et tabubelagt tema som er sterkt knyttet opp mot vonde følelser og ensomhet. Selvmord på sosiale medier har blitt en økende "trend" de siste årene, og ungdom er en utsatt gruppe brukere i dette nettverket. Hensikten med oppgaven min er å kaste lys på om sosiale medier kan skape selvmordsfare blant ungdom som brukere, og hvordan vi som samfunn kan bli bedre i den digitale verden. Oppgaven er bygget opp som en litterær oppgave hvor forskning og litteratur er innhentet fra allerede eksistrende kilder. Teorien i oppgaven baseres på den sosiologiske teorien til Emilé Durkheim om "Selvmordet" og Zygmunt Bauman sin teori om flytende modernitet. Konklusjonen viser at sårbar ungdom er den gruppen som deler selvmordsrealterte innlegg på sosiale medier. Mennesker som føler på ensomhet, dårlig integrering og en følelse av verdiløshet. Svært få av dem som deler selvskadende innhold tenker hvilken innvirkning det har på andre mennesker som blir vitne til det og gjerne påvirket av det. For de aller fleste er det selvskadende innholdet et rop om hjelp

Demand response in a short-term hydro-thermal multi market model.

Med den økende andelen av variable fornybare energikilder har behovet for mer balansering i nettet økt. Dette gjennom at disse forårsaker ubalanser i nettet ved at deres potensial for fleksibilitet er lavt og det samme med tregheten. I fremtiden vil det være et økende behov for fleksibilitet og kontrollerbarhet både på etterspørsel- og produksjonssiden med behov for prisprognoser for alle produkter. SINTEF Energy Research har utviklet en kortsiktig modell for prisprognosering, PriMod. Den optimaliserer kraftplanleggingen med en bedre tilnærming og beregner marginalkostnadene for alle fysiske produkter på en finere tidsskala. Fleksibiliteten på forbrukersiden er ennå ikke formulert her, men er et økende behov siden dette kan redusere prisene i systemet. Denne masteroppgaven undersøker effekten av prisbasert forbruksrespons gjennom ukentlig planlegging av vannkraftproduksjon i det nordiske systemet. Formålet er å modellere prisbasert forbruksrespons i PriMod med fokus på husholdninger for å fange opp dens påvirkning på systemet. Implementerte metoder er gradvis tilpasning av forbruk og demand side management med fokus på prisbasert forbruksrespons hvor pris justerer forbruk. De viktigste resultatene viser at prisbasert forbruksrespons vil redusere pris, forbruk i peak hours og forbruk når prisene i systemet og områdene er høyere enn kostnadene for kompensasjon for demand side management. Prisbasert forbruksrespons kan føre til en nedgang i investeringskostnader og lavere strømregninger. Det er sesongvariasjoner, hvor den største prisreduksjon er på vinteren med 1.68%, mens om sommeren og høsten er potensialet lik null på grunn av lave priser. Forskjell i reservoarnivåene har marginal effekt når det gjelder prisbasert forbruksrespons. Det var funnet at vannverdiene var variabelen som påvirket prisen her. Vannverdi ellers påvirkes indirekte av prisbasert forbruksrespons. Den avtar med det økende potensialet for forbruksrespons. Resultatene viser en marginal forskjell for sluttbrukere, men for samfunnet vil dette ha stor påvirkning grunnet reduksjon i nettleie og investeringskostnader. Forbruksrespons kan bidra i balansemarkedet med raskere reserve enn vannkraft. Så lenge forutsetning for forbruksrespons er godt formulert og testet kan det bli brukt i kraftmarkeder og kortsiktige prisprognoser