Abstract

In a net zero energy building (nZEB), the energy demand from the operation of the building is met by renewable energy generated on site. Buildings require energy both in the form of heat and electricity, and solar energy utilization is important in order to reach a net zero energy balance. In projects with ambitious energy targets or limited available areas for local energy generation, solar thermal and photovoltaic (PV) installations will eventually compete for space on roofs and facades. Hybrid photovoltaic–thermal (PV/T) modules, in which heat and electricity is generated simultaneously, are therefore an interesting technology for building applications, which can potentially lead to a higher total efficiency and lower use of space. This paper describes a comparative simulation study of different solar energy solutions for a Norwegian residential building concept aiming for a net zero energy balance. Separate PV and solar thermal systems are compared to PV/T systems, and the resulting energy balances analyzed. The results show that the building with only high-efficiency PV modules comes closest to reaching a zero energy balance, but that the results depend greatly on the nZEB definition, the boundary conditions and the design of the building’s energy system.

Sammendrag

Denne rapporten beskriver resultatene fra et prosjekt hvor vi har gjennomgått og diskutert erfaringer fra et utvalg utbyggingsprosjekter i Norge hvor man har hatt spesielt høye ambisjoner med hensyn til
energibruk og klimagassutslipp. Prosjektets målsetning er å bidra til økt kunnskap om gode løsninger for utforming av bygninger og energiforsyning for fremtidens boligområder, samt danne underlag for en
veileder til bruk i planleggingsprosessen. Hovedkonklusjonen er at det er behov for mer kunnskap og veiledningsmateriale om hvordan man kan integrere dette tidlig i planprosessen. Følgende punkter er
spesielt viktige:

•  Fokus på integrert, tverrfaglig prosjektering fra tidligfase.
• Formulering av konkrete krav/målsetninger i tidligfase.
• Undersøkelse av tilgjengelighet og leveransebetingelser for lokal, fornybar energi, samt muligheter for utveksling mot energinettet.
• Utforming av bygningsmassen med hensyn til varmetap, utnyttelse av solenergi, dagslys og materialbruk med lavt klimagassutslipp.
• Beregning av energi, effekt og klimagassutslipp, samt inneklima fra tidligfase og gjennom prosessen.
• Vurdering av ulike energiforsyningsløsninger i tidlig planfase, og innhenting av kunnskap om driftsforhold og leveringssikkerhet.