SDU og Fyns fremtidige energisystem

Transkript

1 SDU og Fyns fremtidige energisystem - forskning, uddannelse, innovation Henrik Bindslev, dekan Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet Energiplan Fyn seminar Fremtidens bæredygtige energisystem på Fyn - forslag til rammeplan og fremtidige fynske samarbejder Mandag d. 22. juni 2015 kl. 14:00-18:30 Tøystrup Gods, Blaakærvej 13, 5750 Ringe

2 Oversigt Forskningsområder Projekt eksempler Undervisning eksempler

3 Forskningsområder Energi og ressourcer i systembetragtning Optimeret energimæssig styring af bygninger og bydele Biogas og brint Effektelektronik Energilagring (batterier) Energikonvertering (el brændstof) Solceller (nye typer) Vindmøller (detektering af fejl, LORC)

4 Scenarier for tung transport (for Energistyrelsen) Alm. el-forbrug Imp/exp el Vind/sol el Små FV-net Halm 50 PJ Elektrolyse Store FV-net Fast affald Organisk affald 20 PJ 10 PJ Procesvarme Forbrænding Individuel varme Gylle/gødning Græs mm. Træ 30 PJ 7 PJ 60 PJ + import X PJ Biogas Termisk forgasning Opgradering PJ 100 PJ Brændstof produktion Let/kort transport Tung/lang transport

5 Integration af modeller for jordkvalitet i energisystem-modeller

6 Mikrobiel biogas opgradering med brint internt i biogasreaktor Electricity grid O 2 Storage Storage CO 2 O 2 El Electrolysis H 2 Storage CO 2 Fuel cell Manure H 2 Biogas production Organic residues CH 4 (+CO 2 ) CH 4 Gas grid SDUs del: Integration med el-net og gas-net Dosering af brint CH 4 Transport

7 Forskning i effektelektronik Forskningsfokus: Opnåelse af ultra-høj virkningsgrad Anvendelsesområder: Konvertere og ladere til el-biler Konvertere til batteribaserede energilagre Konvertere til solcelleanlæg Forsyninger til store datacentre Konvertere til mikro-grids Fordele ved opnåelse af ultra-høje virkningsgrader: Reduceret tab mindre størrelse mindre materialeforbrug Reduceret tab mindre varmeafsættelse længere levetid Lavere cost-of-ownership større udbredelse energibesparelse Verdensledende virkningsgrad: Tab 1.2 % Bedste konkurrenter: 2,0 %

8 NYE MATERIALER TIL ENERGIOPBEVARING FREMTIDENS BATTERIER Sammenhænge mellem materialers ydeevne, kemiske sammensætning og struktur på den atomare skala Fremstilling af nye materialer Brug af internationale røntgen og neutron strålingsfaciliteter Effektivitet af Energiopbevaring Interplay Atomar struktur Designer og fremstiller nye materialer til energilagring elektrodematerialer til batterier, ændringer i den atomare struktur under af- og opladning. Ydeevne relateret til strukturelle ændringer i materialet giver input til materialedesign

9 Fleksible Solceller Teknologi: Solceller fremstillet vha. organiske tynd-film Egenskaber: Fleksible, ultra-tynde, lette og potentielt billige solceller Udfordringer: Lavere effektivitet (op til 12%) og stabilitet, forbedrede opskalerings-processer påkrævet SDU Forskning: Solcelle fremstilling, nano-strukturerede celler (øget effektivitet), stabilitets-undersøgelser, opskallering vha. Rulle-til-Rulle (R2R) teknologi

10 Collaboration with SWP-LORC-Dong Energy & Vestas Fault Detection and Prediction in off-shore wind turbines Project partners: SDU - Siemens Wind Power (SWP) - Lindøe Offshore Research Center (LORC) Development of Applicable Test Scenario by the Grid Simulator of a Functional Test Benc Project partners: SDU - Dong Energy - Lindøe Offshore Research Center (LORC) Vestas Integrated framework for sparsity and redundancy in offshore wind turbines Project partners: SDU - Siemens Wind Power (SWP) - Lindøe Offshore Research Center (LORC)

11 Studenter projekter - eksempler Fjernvarme udvidelse i Morud eller individuelle varmepumper? Taxa Fyn på el, gas, biogas eller diesel? Fynbus på el, gas, biogas eller diesel? Geotermi v. Kerteminde Fjernvarme Bioaffald til biogas Kompostering eller biogas på have/park affaldet? Havvands varmepumpe v. Nyborg Fjernvarme Varmelager & transmissionsledning til Odense Overskudsvarme fra virksomheder i Nyborg Biogas eller termisk el-lager som stand-by for vindkraften? Svendborgbanen på el, gas eller diesel? Havvands varmepumpe v. Svendborg Fjernvarme