© Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Cursus Analyse voor Schone Energieprojecten De Status van Schone Energietechnologieën Huis met.

Presentatie over: "© Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Cursus Analyse voor Schone Energieprojecten De Status van Schone Energietechnologieën Huis met."— Transcript van de presentatie:

1 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Cursus Analyse voor Schone Energieprojecten De Status van Schone Energietechnologieën Huis met passieve Zonne-energie Fotocredit: McFadden, Pam DOE/NREL Fotocredit: Nordex Gmbh Windpark © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005.

2 Opwekking van elektricteit met afvalhout Doelstelling Verhogen van bewustzijn voor duurzame energie- technologieën (RETs) en energiebesparingsmaatregelen Verhogen van bewustzijn voor duurzame energie- technologieën (RETs) en energiebesparingsmaatregelen  Markten  Typische toepassingen Zonnecellen en Zonneboiler Fotocredit: Warren Gretz, NREL PIX Fotocredit: Vadim Belotserkovsky

3 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Definities Energiebesparing  Minder energiegebruik om dezelfde energiebehoefte te dekken Duurzame Energie  Gebruik onuitputbare natuurlijke bronnen om de energiebehoefte te dekken Super geïsoleerd huis met passieve zonne-energie Photo Credit: Jerry Shaw Schone Energie- technologie

4 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Argumenten voor Schone Energie- technologieën Milieu Milieu  Klimaatsverandering  Plaatselijke vervuiling Economie Economie  Levenscycluskosten  Uitputting fossiele brandstof Sociaal Sociaal  Creëren van werkgelegenheid  Minder wegvloeien van plaatselijke $$$  Groei van energiebehoefte (x3 per 2050) Windenergie: Kosten elektricteitsopwekkings 0 10 20 30 40 198019902000 Jaren Bron: National Laboratory Directors for the U.S. Department of Energy (1997) Elektriciteitskosten (US ¢/kWh)

5 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Algemene Kenmerken van Schone Energietechnologieën Vergeleken met conventionele technologie: Vergeleken met conventionele technologie:  Normaal hogere initiële kosten  Gewoonlijk lagere operationele kosten  Milieuvriendelijker  Vaak goedkoper op basis van kosten in hele levenscyclus

6 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Totale kosten van een energie opwekkend of verbruikend systeem Totale kosten Totale kosten + jaarlijkse kosten voor brandstof, bedrijfsvoering en onderhoud + belangrijkste revisiekosten + ontmantelingskosten + financieringskosten + etc.  aanschafkosten =aanschafkosten

7 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Technologie voor de opwekking van duurzame elektricteit

8 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Windenergie Technologie en Toepassingen Noodzaak voor goede wind Noodzaak voor goede wind  (>4 m/s op 10 m hoogte)  Kustgebieden, afgeplatte bergruggen, open vlakten Toepassingen: Toepassingen: Geïsoleerd netwerk Centraal netwerk Southwest Windpower, NREL PIXPhil Owens, Nunavut PowerWarren Gretz, NREL PIX Niet- net- gekoppeld Mast Ashoogte Nacelle met Versellingsbak en Rotorbladen generatonr

9 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor windenergie Wereldwijde jaarlijkse installatie van Windturbines 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 19831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999 2000200120022003 MW 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 Wereldwijd geïnstalleerd vermogen (2003): 39.000 MW (~20,6 millioen huizen @ 5.000 kWh/huis/jaar en 30% capaciteitsfactor) Duitsland: 14.600 MW Spanje: 6.400 MW VS: 6.400 MW Denemarken: 3.100 MW 83.000 MW in 2007 (verwacht) Bron: Danish Wind Turbine Manufacturers Association, BTM Consult, World Wind Energy Association, Renewable Energy World

10 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Kleinschalige Waterkracht Technologie en Toepassingen Projecttype: Projecttype:  Reservoir  Run-of-river Toepassingen: Toepassingen:  Centraal net  Decentraal net  Eilandbedrijf Francis Turbine Componenten van een waterkrachtcentrale Stuwdam Generator Turbine Reservoir Spilsluis Kracht- centrale Uitlaat Elektrische kabels Drukpijp Water inlaat

11 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor kleinschalige waterkracht 19% van mondiale elektricteit wordt geproduceerd door groot- en kleinschalige waterkrachtcentrales 19% van mondiale elektricteit wordt geproduceerd door groot- en kleinschalige waterkrachtcentrales Wereldwijd: Wereldwijd:  20.000 MW gerealiseerd (grootte < 10 MW)  Vooruitzicht: 50.000 tot 75.000 MW per 2020 China: China:  43.000 bestaande bedrijven (grootte < 25 MW)  19.000 MW gerealiseerd  verder 100.000 MW economisch haalbaar Europe: Europe:  10.000 MW gerealiseerd  verder 4.500 MW economisch haalbaar Canada: Canada:  2.000 MW gerealiseerd  verder 1.600 MW economisch haalbaar Data bron: ABB, Renewable Energy World, and International Small Hydro Atlas Kleinschalige waterkrachtcentrale

12 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Fotovoltaïsch (PV) Technologie en Toepassingen Fotocredit: Tsuo, Simon DOE/NREL Fotocredit: Strong, Steven DOE/NREL PV-systeem voor huishouden Waterpomp met PV In gebouw geïntegreerde PV aan net gekoppeld Accu Licht Regelaa r Elektrici- teitsnet Gecentraliseerde PV productie Levering via net

13 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Fotovoltaïsche Markt Jaarlijkse Fotovoltaische Installaties Wereldwijd 0 100 200 300 400 500 600 700 800 198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000 200120022003 MW p 0 100 200 300 400 500 600 700 800 ) Geïnstalleerd vermogen (2003): 2.950 MW p (~1,2 miljoen huishoudens met 5.000 kWh/huis/jaar) 32% toename van export in 2003 Source: PV News

14 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Warmtekrachtkoppeling (WKK) Simultane productie van twee of meer types bruikbare energie met één enkele energiebron (ook wel WKK genoemd) Simultane productie van twee of meer types bruikbare energie met één enkele energiebron (ook wel WKK genoemd) Rendement warmteterugwinning (55/70)= 78,6 % Totaal rendement ((30+55)/100)=85,0 % Rookgas 15 eenheden Warmte 55 eenheden Kracht 30 eenheden WTW Stoomgenerator Generator Warmte- last Elektrische Belasting Warmte en Rookgas 70 eenheden Brandstof 100 eenheden Krachtinstallatie

15 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Toepassingen Gecombineerde Warmte/ Kracht, Brandstoffen en Apparatuur Fotocredit: Rolls-Royce plc Zuigermotor voor krachtopwekking Verschillende ToepassingenVerschillende Brandstoffen Verschillende apparatuur Fotocredit: Gretz, Warren DOE/NREL Biomassa voor WKK Fotocredit: Gaz Metropolitan Buizenstelsel voor opvangen stortgas Filter Compressor Koeler/ droger Stoomproductie Proces Elektricteitsproductie Fakkel Opvangcyclus Stortgas

16 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Gecombineerde Warmte en Kracht Toepassingen Alleenstaande gebouwen Alleenstaande gebouwen Commercieel en industrieel Commercieel en industrieel Meerdere gebouwen Meerdere gebouwen Warmtedistributiesystemen (bijv. stadsverwarming) Warmtedistributiesystemen (bijv. stadsverwarming) Industriële processen Industriële processen Fotocredit: Urban Ziegler, NRCan Microturbine in kas Stortgas WKK voor stadsverwarming, Zweden Fotocredit: Urban Ziegler, NRCan WWK van Kitchener stadhuis

17 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Gecombineerde Warmte en Kracht Brandstofsoorten Duurzame brandstoffen Duurzame brandstoffen  Houtafval  Stortgas  Biogas  Agrarische bijproducten  Bagasse  Energiegewassen  Enz. Fossiele brandstoffen Fossiele brandstoffen  Aardgas  Diesel  Etc. Geothermische energie Geothermische energie Waterkracht Waterkracht Fotocredit: Joel Renner, DOE/ NREL PIX Geothermische Geiser Fotocredit: Gretz, Warren DOE/NREL Biomassa voor WKK

18 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Gecombineerde Warmte en Kracht Apparatuur & Technologie Koelinstallaties Koelinstallaties  Compressoren  Absorptiekoelers  Vrije koeling Krachtopwekking Krachtopwekking  Gasturbine  Gasturbine - steg  Stoomturbine  Zuigermotor  Brandstofcel  Enz. Warmte-installaties Warmte-installaties  Boilers  Warmteterugwinning Fotocredit: Rolls-Royce plc Gasturbine Fotocredit: Urban Ziegler, NRCan Koelmachine

19 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor Gecombineerde Warmte en Kracht Verwachte groei van 10 GW per jaar 247 GW Wereld Voornamelijk ter vervanging van kolengestookte elektricteitcentrales 0,5 GW Zuid-Afrika Meestal op bagasse gestookte WKK voor suikerfabrieken 4,1 GW India Warmtedistributie gecombineerd met niet net- gekoppelde installaties 2,8 GW Brazilië Sterke motivering voor duurzame energie 4,9 GW Engeland Groeimarkt voor gemeentelijke WKK 11 GW Duitsland Ongeveer 30% van elektricteit van WKK 65 GW Rusland Overwegend kolen gestookte WKK 32 GW China Snelgroeiend, beleidssteun voor WKK 67 GW VS Meest voor pulp-, papier- and olie-industrie 12 GW Canada OpmerkingenCapaciteitRegio Bron: World Survey of Decentralized Energy 2004, WADE

20 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Duurzame energie: Warmte- en Koeltechnologie

21 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Warmte met biomassa Technologie en Toepassingen Hout versnipperen Ketelhuis Alleenstaande gebouwen en/of warmtedistributie Fotocredit: Wiseloger, Art DOE/NREL Fotocredit: Oujé-Bougoumou Cree Nation Gecontroleerd verbranden van hout, landbouwafval, huisvuil, enz., om warmte te verkrijgen Gecontroleerd verbranden van hout, landbouwafval, huisvuil, enz., om warmte te verkrijgen

22 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Wereldwijd: Wereldwijd:  Verbranding van biomassa voorziet in 11% van de Totale Primaire Energie Voorziening (TPEV)  Meer dan 20 GW th verwarminginstallaties met gecontroleerde verbranding Ontwikkelingslanden: Ontwikkelingslanden:  Koken,verwarming  Niet altijd duurzaam  Afrika: 50% van TPEV  India: 39% van TPEV  China: 19% van TPEV Geïndustrialiseerde landen: Geïndustrialiseerde landen:  Warmte, kracht, houtkachels  Finland: 19% van TPEV  Zweden: 16% van TPEV  Oostenrijk: 9% van TPEV  Denemarken: 8% van TPEV  Canada: 4% of TPEV  USA: 68% van alle duurzame energie Markt voor verwarming met biomassa Bron: Ingwald Obernberger, Kamer van Land- en Bosbouw, Oostenrijk Foto: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST Verbrandingskamer 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 19881990199219941996199820002002 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 New Installations of Small Scale (<100 kW) Biomass Heating Systems in Austria Bron: IEA Statistics– Renewables Information 2003, Renewable Energy World 02/2003 Nieuwe kleinschalige (<100 kW) warmte- installaties in Oostenrijk

23 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Verwarming Lucht met Zonnewarmte Technologie & Toepassingen Niet met glas afgedekte collector voor voorverwarming lucht Niet met glas afgedekte collector voor voorverwarming lucht Koude lucht wordt verwarmd als het door kleine gaatjes in de metalen absorber stroomt (Solarwall TM ) Koude lucht wordt verwarmd als het door kleine gaatjes in de metalen absorber stroomt (Solarwall TM ) Een ventilator circuleert de verwarmde lucht door het gebouw Een ventilator circuleert de verwarmde lucht door het gebouw Verse lucht Geperforeerd zonnepaneel Ventilator Inlaat-rooster

24 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Voorverwarming van ventilatielucht van gebouwen met grote behoefte aan verse lucht Voorverwarming van ventilatielucht van gebouwen met grote behoefte aan verse lucht Ook voor drogen van oogst Ook voor drogen van oogst Concurrerend bij nieuwe gebouwen of bij grote renovaties Concurrerend bij nieuwe gebouwen of bij grote renovaties Industriële gebouwen Fotocredit: Conserval Engineering Drogen oogst met zonnewarmte Fotocredit: Conserval Engineering Markt voor Luchtverwarming met Zonnewarmte

25 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Verwarming water met zonnewarmte Technologie en Toepassingen Beglaasde en niet-beglaasde collectoren Beglaasde en niet-beglaasde collectoren Wateropslag (tank of bassin) Wateropslag (tank of bassin) Commerciële gebouwen, instituten en zwembaden Aquacultuur - Zalmkwekerij

26 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor zonnecolletoren Meer dan 30 miljoen m 2 collectoren wereldwijd Meer dan 30 miljoen m 2 collectoren wereldwijd Europa: Europa:  10 miljoen m 2 collectoren geïnstalleerd  Jaarlijkse groei van 12%  Duitsland, Griekenland en Oostenrijk  Doel voor 2010: 100 miljoen m 2 Grote wereldmarkt voor zwembad- verwarming Grote wereldmarkt voor zwembad- verwarming Barbados heeft 35.000 systemen Barbados heeft 35.000 systemen Fotocredit: Chromagen Woonhuizen Woonhuizen en zwembaden Bron: Renewable Energy World, Oak Ridge National Laboratory

27 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Passieve Zonnewarmte Technologie & Toepassingen Toevoer van 20 tot 50% van vereiste warmte in het stookseizoen Toevoer van 20 tot 50% van vereiste warmte in het stookseizoen Betere benutting van zon door geoptimaliseerde vensters op evenaar te richten Betere benutting van zon door geoptimaliseerde vensters op evenaar te richten Warmteopslag binnen gebouw Warmteopslag binnen gebouw Gebruik schaduw om toevoer warmte in zomer te beperken Gebruik schaduw om toevoer warmte in zomer te beperken Winter Zomer Foto: Fraunhofer ISE (from Siemens Research and Innovation Website) Passieve Zonneverwarming Appartementen

28 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor passieve zonneverwarming Gebruik van efficiënt glas is op dit ogenblik standaard voor passieve zonnewarmte Gebruik van efficiënt glas is op dit ogenblik standaard voor passieve zonnewarmte Voor nieuwbouw – geen of geringe toename kosten Voor nieuwbouw – geen of geringe toename kosten  Ramen met hoger rendement  Oriëntatie van gebouw  Juiste schaduw Concurrerend voor nieuw- bouw en renovaties Concurrerend voor nieuw- bouw en renovaties Zakelijke gebouwen DOE/NREL fotocredit: Gretz, Warren Woonhuizen Fotocredit: DOE/NREL

29 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Aardwarmtepomp Technologie & Toepassingen Ruimte/water verwarming en koeling Ruimte/water verwarming en koeling Elektricteit werkt op damp compressie cyclus Elektricteit werkt op damp compressie cyclus Warmte onttrokken aan de bodem in winter en terugge- voerd in de zomer Warmte onttrokken aan de bodem in winter en terugge- voerd in de zomer Horizontaal circuit Verticaal bodemcircuit

30 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Markt voor aardwarmtepompen Commerciële, institutionele en industriële gebouwen Fotocredit: Geothermal Heat Pump Consortium (GHPC) DOE/NREL Aardwarmtepomp in huizen Wereldwijd: Wereldwijd:  800.000 stuks geïnstalleerd  Totale capaciteit 9.500 MW th  Jaarlijkse toename van 10% VS: 50.000 installaties per jaar VS: 50.000 installaties per jaar Zweden, Duitsland, Zwitserland belangrijkste Europese markten Zweden, Duitsland, Zwitserland belangrijkste Europese markten Canada: Canada:  Meer dan 30.000 stuks in woonhuizen  Meer dan 3.000 industriële en commerciële units  435 MW th geïnstalleerd

31 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Andere Commerciële Schone Energietechnologieën Brandstoffen: ethanol en bio-diesel Brandstoffen: ethanol en bio-diesel Efficiënte koelsystemen Efficiënte koelsystemen Motoren met variabele snelheid Motoren met variabele snelheid Gebruik van daglicht en efficiënte verlichtingssystemen Gebruik van daglicht en efficiënte verlichtingssystemen Warmteterugwinning uit ventilatie Warmteterugwinning uit ventilatie Andere Andere Fotocredit: David and Associates DOE/NREL Fotocredit: Robb Williamson/ NREL Pix Daglichtgebruik en efficiënte verlichting Afvalprodtukten landbouw als brandstof Efficiënte koeling bij kunstijsbaan

32 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Opkomende schone energietechnologieën Kracht uit zonnewarmte Kracht uit zonnewarmte Kracht uit oceaanwarmte Kracht uit oceaanwarmte Getijdenenergie Getijdenenergie Energie uit zeestromingen Energie uit zeestromingen Golfenergie Golfenergie Enz. Enz. Fotocredit: Gretz, Warren DOE/NREL Fotocredit: Sandia National Laboratories DOE/NREL Zonnekrachtcentrale d.m.v parabolen Centrale ontvanger van zonnekrachtcentrale

33 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Concurrerende mogelijkheden bestaan Concurrerende mogelijkheden bestaan Veel succesverhalen Veel succesverhalen Groeiende markten Groeiende markten Duurzame energiebronnen en gelegenheden tot energie- besparing zijn aanwezig Duurzame energiebronnen en gelegenheden tot energie- besparing zijn aanwezig Fotocredit: Michael Ross Renewable Energy Research Fotocredit: Price, Chuck Parks Canada, Hybride PV-Wind Systeem (Poolgebied op 81°N) PV Telefoon Fotocredit: Nordex Gmbh 600 kW WindturbineConclusies

34 © Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2005. Vragen?