Energiforskningsprogram 2001 Program for udbygning af dansk energiforskning og udvikling i perioden 2001-03 Energistyrelsen København Marts 2002
Forord Energistyrelsen har siden 1980 årligt udgivet en publikation, der redegør for indholdet af det pågældende års Energiforskningsprogram (EFP). Nærværende publikation indeholder en beskrivelse af igangsatte projekter i EFP 2001. Indholdet er baseret på udskrifter fra Risø Biblioteks database Nordisk Energi Indeks (NEI), som blandt andet indeholder beskrivelser af samtlige igangsatte og afsluttede EFPprojekter. Databasen NEI er gratis tilgængelig på www.risoe.dk/nei. Nærværende publikation foreligger ikke trykt, men kan hentes på Energistyrelsens hjemmeside www.ens.dk ISBN 87-7844-247-8 ISSN 0108-4011
Energiforskningsprogram 2001 Indhold Indledning s. 4 Olie og naturgas s. 5 Miljøvenlig produktion af el og varme s. 12 Vindenergi s. 27 Bygninger og solenergi s. 31 Energieffektivitet i produkter og industrielle processer s. 42 Energi og samfund s. 50 Særligt perspektivrige projekter uden for områder s. 56 Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) s. 64
Indledning I juni 2000 indkaldtes projektforslag til Energiforskningsprogram 2001 med ansøgningsfrist den 15. september 2000. Der indkom 209 projektforslag med ansøgning om støtte på i alt 428 mio. kr. Projektforslagene havde et samlet budget på 674 mio. kr. Der er i EFP 2001 ydet støtte på ca. 91 mio. kr. til i alt 54 forsknings- og udviklingsprojekter inden for de prioriterede indsatsområder, der var anført i ansøgningsmaterialet. Ved vurderingen af projektforslagene er de generelle bedømmelseskriterier, der er angivet i ansøgningsmaterialet, lagt til grund. Ud over støtte til forsknings- og udviklingsprojekter er der ydet støtte til internationalt samarbejde og dokumentation.
Afsnit 1: Olie og naturgas Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende olie og naturgas under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Genetisk højopløselig stratigrafi af Øvre Maastrichtien Danien Kalk GEUS. Stratigrafisk Afdeling 3.723 s. 6 Modellering af dynamiske fluid kontakter i kalkreservoirer GEUS. Reservoirgeologisk Afdeling 2.461 s. 7 Akustiske egenskaber af urene skrivekridt-sekvenser GEUS. Geofysisk afdeling 1.000 s. 8 Strømningsliniebaseret kompositionel simulering KT Institut for Kemiteknik DTU 2.953 s. 9 Pålideligshedsvurdering af platforme udsat for bølgelast på dæk DHI Institut for Vand og Miljø. Offshore Techn. Dept. 2.988 s. 10 Regionalgeologisk korrelation af Mesozoiske-Palæogene Sekvenser i det canadisk-grønlandske sokkelområde GEUS. Stratigrafisk Afdeling 253 s. 11 I alt 13.798 5
Afsnit 1: Olie og naturgas Genetisk højopløselig stratigrafi af Øvre Maastrichtien - Danien kalk, Dansk Central Grav: en multidisciplinær, palæoøkologisk, isotopisk, cyklostratigrafisk angrebsvinkel. (j.nr. 1313/01-0001) Øvre Maastrichtien - Danien kalk (skrivekridt) danner vigtige hydrokarbonreservoirer i den Danske Central Grav. Stadig stigende udvikling af produktionsteknikker og metoder stiller større krav til stratigrafisk højopløselighed. Formålet med projektet er at øge den stratigrafiske opløselighed samt opnå stratigrafisk/sedimentologisk forståelse af lagserien ved hjælp af et multidisciplinært studie, der kombinerer kvalitativ/kvantitativ biostratigrafi, palynofacies, sedimentologi, isotopanalyser og cyklostratigrafi Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) Stratigrafisk afdeling Thoravej 8 2400 København NV Tlf: 38142000, Fax: 38142050, E-mail: geus@geus.dk Jonathan Ralph Ineson Københavns Universitet 7 årsværk Totalbudget: 6.480.000 kr. EFP-tilskud: 3.723.000 kr. 2.757.000 kr. 6
Afsnit 1: Olie og naturgas Modellering af dynamiske fluid kontakter i kalkreservoirer. (j.nr. 1313/01-0004) Projektets formål er at afklare hvilke effekter der bidrager til olievand og olie-gas kontakternes varierende højde indenfor et afgrænset fældeområde i Nordsø kalken. Variationerne er skabt af en kombination af bl.a. indsynkning, strukturel vipning, migration, kapillartryksforhold og hydrodynamiske effekter. Den relative betydning af de forskellige bidrag i sammenhæng med de petrofysiske egenskaber vil blive studeret. Projektet vil kombinere indsynkningshistorie, kompaktion, trykudvikling, og den heraf følgende tidsmæssige ændring i en reservoirmodel, med en strømningssimulering af de tre faser vand/olie/gas. Effekten af en overordnet hydrodynamisk gradient vil blive inkorporeret. Fluidkontakternes geometri kan herved forudsiges som funktion af den tidslige udvikling af strukturen. Den væsentlige nye indsats fra dette projekt er at kombinere elementer fra bassinmodellering og reservoirsimulering for at studere den relative betydning af de effekter der medvirker til at skabe fluid-fordelingen i kalkreservoirer. Kombinationen af geologisk modellering og strømningsmodellering er især nødvendigt for lavpermeable kalkreservoirer, fordi de strømningsmæssige effekter virker på en tidsskala der er sammenlignelig med de geologiske effekter Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) Reservoirgeologisk Afdeling Thoravej 8 2400 København NV Tlf: 38142000, Fax: 38142050, E-mail: geus@geus.dk Erik Thomsen COWI AS 3 årsværk Totalbudget: 3.808.000 kr. EFP-tilskud: 2.461.000 kr. 894.000 kr. COWI AS: 453.000 kr. 7
Afsnit 1: Olie og naturgas Akustiske egenskaber af urene skrivekridt-sekvenser. (j.nr. 1313/01-0006) Fastlæggelse af hvorledes stratigrafiske forskelle i skrivekridtets sammensætning påvirker de akustiske egenskaber. Vi vil dermed udvide grundlaget for tolkning af skrivekridtets porøsitet og væskeindhold ud fra seismiske data. Skrivekridt kan bestå af næsten ren kalcit som Tor Formationen, hvis akustiske egenskaber er blevet belyst igennem EFP-98 projektet, Rock Physics of Chalk, der afrapporteres i år. Ekofisk Formationen indeholder derimod varierende mængder af kisel og ler, og det er disse urene skrivekridt-sekvenser vi vil undersøge i det her ansøgte projekt. Vi forventer at ler i mindre mængder vil forekomme i porerne og således virke porøsitetsreducerende uden at bidrage til kalkens stivhed, mens ler i større mængder delvist vil sidde mellem kalkkornene og således påvirke stivheden. Gennem et omfattende måleprogram på kernemateriale vil vi undersøge hvorledes forskelle i mineralogi påvirker skrivekridtets tekstur og akustiske egenskaber. Hastigheds-logs vil blive analyseret i forhold til variationen i formationsvæske, porøsitet og lithologisk sammensætning. Hvilke variationer i skrivekridtets petrofysiske egenskaber der kan detekteres ud fra seismiske data vil blive fastlagt gennem AVO-analyse og seismisk modellering. Problemet med at sammenligne data fra mikro-tekstur til seismisk opløselighed vil blive analyseret for målinger på plugs og logs samt fra seismisk inversion Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS). Afd. for Geofysik Thoravej 8 2400 København NV Tlf: 38142000, Fax: 38142050, E-mail: geus@geus.dk Peter Japsen Danmarks Tekniske Universitet; Ødegård A/S; Stanford University (US) 2 årsværk Totalbudget: 2.527.000 kr. EFP-tilskud: 1.000.000 kr. 495.000 kr. Danmarks Tekniske Universitet: 325.000 kr. Ødegård A/S: 207.000 kr. Amerada Hess: 250.000 kr. DONG E og P: 250.000 kr. 8
Afsnit 1: Olie og naturgas Strømningsliniebaseret kompositionel simulering. (j.nr. 1313/01-0012) Dette projekt har som formål at tilvejebringe en større indsigt i de mekanismer, der kontrollerer effektiviteten af olieindvinding v.h.a gas injektion. Det er en kendsgerning, at gas injektion - forudsat rette omstændigheder - kan føre til en substantiel forøgelse af indvindingsgraden fra et oliereservoir. Der er imidlertid opstået et antageligt gab mellem detaljeringsgraden af den geologiske beskrivelse af undergrunden, der ligger til baggrund for projektering og implementering af injektionsprocesser og de strømningssimuleringsværktøjer, der er til rådighed for reservoiringeniører. Dette gab betyder i sidste instans, at store mængder af vigtig information udelades fra beslutningen om at gennemføre eller forkaste et gas injektions projekt. Skelsættende resultater inden for anvendelse af analytiske løsningsmetoder til beskrivelse af multikomponent strømning og faseligevægt i porøse medier har åbnet muligheden for at reducere dette gab. Foreliggende projekt har som hovedformål at videreudvikle den analytiske løsningsmetodik samt at kombinere denne med eksisterende strømningslinieteknologi. Produktet af denne kombination forventes at tillade en væsentlig mere detaljeret beskrivelse af de strømningsfænomener, der er altafgørende for succesfuld anvendelse af gas injektion KT - Institut for Kemiteknik (DTU) Bygning 229 2800 Lyngby Tlf: 45252875, Fax: 45882258, E-mail: ehs@kt.dtu.dk Erling H. Stenby Stanford University (US) 7 årsværk Totalbudget: 4.111.000 kr. EFP-tilskud: 2.953.000 kr. 540.000 kr. Anden finansiering: 618.000 kr. 9
Afsnit 1: Olie og naturgas Pålidelighedsvurdering af platforme udsat for bølgelast på dæk. (j.nr. 1313/01-0019) Projektets formål er at vurdere de sikkerhedsmæssige konsekvenser af bølgelast på offshore platformes dæk. Dette opnås gennem følgende hovedtrin: 1) Etablering af detaljeret forståelse af fysikken omkring bølgelast på dæk. Dette sker i to delaktiviteter: 1a) Numerisk simulering ved brug af Volume of Fluid (VOF) metoden. Modelleringen sker ved brug af en VOF model udviklet af DHI og IMM i perioden 1996-2000. 1b) Analyse af resultater af storskala modelforsøg med generiske dækselementer. Disse forsøg gennemføres i foråret 2001 i den store bølgerende ved Forschungs Zentrum Küste i Hannover. 2) Implementering af resultaterne af de detaljerede undersøgelser under trin (1) i en eksisterende hydrodynamisk model til bestemmelse af bølgelast på offshore platformes dæk. Denne model vil blive anvendt sammen med et eksisterende ikke-lineært rammeprogram til kollapsanalyser af offshore platforme. 3) Sammenligning af platformes sikkerhed under disse ekstreme belastninger med den nugældende sikkerhed i henhold til den danske norm. Pålidelighedsanalyse af platforme vil blive udført for gradvis forøgede vanddybder. Herved kan fastlægges, hvornår indgriben vil kunne blive nødvendig. Resultaterne rapporteres ved internationale konferencer og i tidsskrifter, samt i forbindelse med deltagelse i nationalt og internationalt normarbejde DHI - Institut for Vand og Miljø. Offshore Technology Department Agern Alle 11 2970 Hørsholm Tlf: 45169200, Fax: 45169292, E-mail: mjs@dhi.dk Martin J. Sterndorff RAMBØLL; DTU. IMM; DTU. Inst. for Skibs- og Havteknik; Aalborg Universitet. Inst for Bygningsteknik 6 årsværk Totalbudget: 5.772.000 kr. EFP-tilskud: 2.988.000 kr. EU-tilskud: 1.050.000 kr. 935.000 kr. RAMBØLL: 416.000 kr. IMM. DTU: 300.000 kr. Inst. for Skibs- og Havteknik. DTU: 23.000 kr. Inst. for Bygningsteknik. AU: 60.000 kr. 10
Afsnit 1: Olie og naturgas Regionalgeologisk korrelation af Mesozoiske-Palæogene sekvenser i det canadisk-grønlandske sokkelområde. (j.nr. 1313/01-0022) Projektet har til formål at foretage et regionalgeologisk biostratigrafisk korrelationsstudie af Mesozoiske-Palæogene sekvenser i sokkelområderne ud for Baffin Island og Labrador, Canada, og i Nuussuaq Bassinet og områderne omkring Ikermiut-1 og Qulleq-1 boringerne ud for Vestgrønland med henblik på at styrke den regionalgeologiske forståelse af Kridt-Palæogen bassinerne i NV-Atlanten. Projektet vil omfatte biostratigrafiske og sedimentologiske data, der forsøges integreret i et sekvensstratigrafisk studie af lagserien. Data fra canadisk side baseres på kerner, cuttings og borehulslogs fra et udvalg af de i alt 28 efterforskningsboringer, der blev gennemført i perioden 1971-1985. Studiet på grønlandsk side vil især blive baseret på borehulsdata fra Ikermiut-1 boringen, boret i 1977, og Qulleq-1 boringen, boret i 2000. Disse data vil blive sammenholdt med tidligere geologiske studier i Nuussuaq Bassinet og i området ud for det sydvestlige Grønland med henblik på at opstille geologiske modeller for fordelingen af kilde- og reservoirbjergarter i regionen. Projektet vil blive udført under en eksisterende samarbejdsaftale mellem GEUS og Geological Survey of Canada (GSC). GSC vil delvist indgå i arbejdet og der forventes flere kortvarige besøg af GEUS-medarbejdere i Canada under udredningsarbejdet og flere besøg fra Canada under det videre arbejde Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS) Stratigrafisk Afdeling Thoravej 8 2400 København NV Tlf: 38142000, Fax: 38142050, E-mail: fgc@geus.dk Flemming G. Christiansen Råstofdirektoratet i Grønland; Philips Petroleum Grønland A/S 1 årsværk Totalbudget: 1.212.000 kr. EFP-tilskud: 253.000 kr. 209.000 kr. Råstofdirektoratet Grønland: 500.000 kr. Phillips Petroleum Grønland A/S: 250.000 kr. 11
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende miljøvenlig produktion af el og varme under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Forbrændingsoptimering på ristefyrede anlæg gennem on-line måling af brændselsfugt dk-teknik. Energi og miljø 2.059 s. 14 Dynamisk modellering af trinopdelte forgasningsprocesser MEK Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) 1.660 s. 15 Modellering af modstrømsforgasser MEK Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) 1.000 s. 16 Dynamisk simulering af forbrændingsanlæg Dansk Maritimt Institut. Afd. for Industriel Fluid Dynamik 1.400 s. 17 Fællesprojektet om partikelprocesser i biomassefyrede kedelanlæg. Fase 1: partikeltransport og belægningers termiske egenskaber Aalborg Universitet. Institut for Energiteknik 2.615 s. 18 Fællesprojekt om affaldsforbrænding: Belægningsdannelse i affaldsfyrede kedler KT Institut for Kemiteknik (DTU) 3.552 s. 19 Fjernvarmeforsyning af lavenergiområder Carl Bro as. Energi 1.478 s. 20 Eliminering af kilder til biokorrosion Teknologisk Institut. Vand og Miljøteknik 1.832 s. 21 Simple modeller for fjernvarmesystemer med henblik på belastningsudjævning og driftsoptimering MEK Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) 1.186 s. 22 fortsættes 12
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme (fortsat) Projekt Total (i 1.000 kr.) IEA Bioenergy Agreement: Task 32. Biomass combustion and co-firing dk-teknik. Energi og miljø 203 s. 23 Dansk deltagelse: IEA Bioenergy Programme Task 38. Greenhouse gas Forskningscenter for Skov og Landskab. Afd. for Skovdrift 142 s. 24 Dansk deltagelse: IEA Bioenergy Programme Task 31. Conventional forestry Forskningscenter for Skov og Landskab. Afd. for Skovdrift 101 s. 25 IEA Bioenergy Agreement Task - 33. Dansk repræsentation dk-teknik. Energi og miljø 186 s. 26 I alt 17.414 13
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Forbrændingsoptimering på ristefyrede anlæg gennem on-line måling af brændselsfugt. (j.nr. 1373/01-0002) To metoder til on-line bestemmelse af fugtindhold i brændsler afprøves og udvikles: 1) baseret på dæmpning af mikrobølger, 2) baseret på en beregningsmodel, der udnytter on-line information om ilt- og vandindhold i røggassen. Projektet indeholder to delopgaver: 1) Metodeudvikling. Laboratorieforsøg med mikrobølgeteknik, der bl.a. skal belyse sammenhængen mellem dæmpning og fugtindhold. En prototype udvikles og afprøves parallelt med den indirekte metode. En beregningsmodel til den indirekte metode opstilles og verificeres. Fugtindholdet mm. beregnes. Beregningsmodellen implementeres på SRO-anlæg. Analysatorer til kontinuerlig måling af vandindhold i røggas installeres hos anlægsværten: En IR-analysator og et økonomisk alternativ baseret på kondensation af vandindhold. Parallelle målinger udføres. Estimaterne på den tilførte effekt sammenlignes med den ud fra anlæggets varmeproduktion og tab forventede. 2) Regulering og styring: Der foreslås reguleringsstrategier for hhv. Græsted Fjernvarme og Filskov Energiselskab. Reguleringsstrategierne afprøves efter at de nødvendige modifikationer af SRO-anlæggene er foretaget. Effekten på anlægsdriften registreres i form af forbedringer af virkningsgrad samt reducerede emissioner af CO, TOC og uforbrændt i askerne dk-teknik. Energi og Miljø Gladsaxe Møllevej 15 2860 Søborg Tlf: 39555999, Fax: 39696002, E-mail: hjuler@dk-teknik.dk Klaus Hjuler Græsted Fjernvarme; Filskov Energiselskab; Euro Therm A/S; Dan Trim A/S; Dansk Miljø- og EnergistyringA/S; Instrumatic A/S; Forskningscenter for Skov og Landskab; Dansk System Elektronik 3 årsværk Totalbudget: 2.926.000 kr. EFP-tilskud: 2.059.000 kr. 50.000 kr. Dansk System Elektronik A/S: 680.000 kr. Dansk Miljø- og Energistyring A/S: 23.000 kr. Græsted Fjernvarme: 33.000 kr. Filskov Energiselskab: 16.000 kr. Anden finansiering: 65.000 kr. 14
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Dynamisk modellering af trinopdelt forgasningsprocesser. (j.nr. 1373/01-0006) Det er formålet at opbygge flerdimensionale, dynamiske, matematiske modeller af trinopdelte biomasseforgassere, specielt trinopdelte open core forgassere. Ved anvendelse af den opbyggede viden vil modellerne forbedre forståelsen af forholdene i forgassere. Herved opnås et væsentligt forbedret grundlag for drift, design samt teknisk og økonomisk optimering af trinopdelte forgassere. Herudover skal modellerne bidrage til forbedring af styring og regulering af forgassere af denne type, samt give et grundlag for vurdering af opskaleringsmulighederne for denne teknologi. Det langsigtede mål med den øgede indsigt i procesforholdene i forgassere, som projektet skal skabe, er at forbedre den samlede driftsøkonomi for kraftvarmeproduktion på biobrændsler ved hjælp af forgasning. Derved kan introduktionen af kraftvarmeproduktion på biobrændsler fremmes både tidsmæssigt og markedsmæssigt. Projektet skal arbejde mod udvikling af brugervenligt designværktøj. Projektet skal ses som en del af MEKs igangværende målrettede indsats inden for matematisk modellering vedrørende forgasning MEK - Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) Bygning 401 E 2800 Lyngby Tlf: 45254172, Fax: 45935761, E-mail: uh@et.dtu.dk Ulrik Henriksen dk-teknik; TK-Energi 2 årsværk Totalbudget: 2.044.000 kr. EFP-tilskud: 1.660.000 kr. dk-teknik: 250.000 kr. TK-Energi, Gadstrup: 134.000 kr. 15
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Modellering af modstrømsforgasser. (j.nr. 1373/01-0008) Der er behov for matematiske modeller af modstrømsforgasseren således at der opnås en forbedret forståelse af de forhold der hersker i forgasseren og dermed give mulighed for en forbedret styrings- og reguleringsstrategi. Herudover vil en forbedret forståelse give en stor fordel i forbindelse med optimering af design (geometri, diameter og højde af reaktoren, konsekvenser af injektion af tjæreholdige massestrømme forskellige steder i forgasseren, partikelmedrivning, osv.), belastningsvariationer og opskaleringspotentialer. Der lægges vægt på, at de herunder opbyggede modeller bliver lette at anvende på en PC med en acceptabel regnetid. Herved kan virksomheder der arbejder med denne teknologi anvende modellerne hurtigt og fleksibelt. Projektet skal ses som en del af MEKs igangværende målrettede indsats vedrørende matematisk modellering inden for biomasseforgasning MEK - Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) Bygning 401 E 2800 Lyngby Tlf: 45254172, Fax: 45935761, E-mail: uh@et.dtu.dk Ulrik Henriksen 1 årsværk Totalbudget: 1.000.000 kr. EFP-tilskud: 1.000.000 kr. 16
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Dynamisk simulering af forbrændingsanlæg. (j.nr. 1373/01-0012) Projektets langsigtede mål er at forbedre energieffektiviteten og øge den årlige driftstid for forbrændingsanlæg til forbrænding af affald og/eller biomasse. Projektmålet søges nået ved at anvende dynamisk kedelsimulering til at optimere driftsprofiler for kedler, herunder at klarlægge hvilke typer af driftssituationer, der påvirker kedelen i negativ retning for såvel effektivitet som driftsstabilitet. Dynamisk simulering af forbrændingsanlægget omfatter udvidelse af traditionel fyrrumsmodellering med dampsiden af anlægget samt den separerende skilleflade (overhedere, panelvægge), der løbende ændrer karakteristik som følge af belægningsdannelse. Den tidslige ændring i varmeovergang fra røggasside til dampside som følge af belægningsdannelse er et centralt element i projektet. Resultatet af en simulering vil for et givet anlæg være en beskrivelse af anlæggets opførsel på såvel røggas- som dampside, dvs. temperaturprofiler, trykprofiler, dampproduktion mv. som funktion af tid i en driftstidsperiode på f.eks. 4-6 uger. Resultatet kan anvendes til at optimere driftsprofiler og reguleringsmetoder, samt til at klarlægge indflydelsen af enkeltparametre på driften Dansk Maritimt Institut. Afdelingen for Industriel Fluid Dynamik Hjortekærsvej 99 2800 Lyngby Tlf: 45879325, Fax: 45879333, E-mail: Pbs@dmi-online.dk Payam Salimi Babcock og Wilcox Vølund Aps; Aalborg Universitet 3 årsværk Totalbudget: 2.832.000 kr. EFP-tilskud: 1.400.000 kr. 926.000 kr. Babcock og Wilcox Vølund Aps: 506.000 kr. 17
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Fællesprojekt om partikelprocesser i biomassefyrede kedelanlæg. Fase 1: partikeltransport og belægningers termiske egenskaber. (j.nr. 1373/01-0013) En væsentlig del af den danske produktion af el og varme forudses at ske ved halmfyring. Halm som brændsel giver belægning på hedeflader og i rørbundter, der dels nedsætter varmetransmissionsevnen og dels kræver hensyntagen til korrosionsrisici. En væsentlig faktor for belægningsdannelse er partikler, der transporteres fra brændselslaget på risten og op igennem fyrrummet. Når partikler frigives fra risten, vil de bl.a. være karakteriseret ved en cylindrisk form. Formen gør den enkelte partikels bevægelsesmønster anderledes end kugleformede partiklers. Under partiklens bevægelse gennem fyrrummet, vil de processer, der igangsættes på risten, tilendebringes, og partiklen vil således udbrænde helt/delvist, mens den følger en banekurve, der er knyttet til dens form. Partiklens tilstand, der i høj grad bestemmer sandsynligheden for vedhæftning på hedefladerne, er afhængig af denne banekurve. Projektet sigter mod et skabe forståelse for de fænomener, der har indflydelse på partiklens bevægelse, og dermed mod en kvantificering af partikelbelastningen på hedefladerne. Også bestemmende for partikelvedhæftning, er den eksisterende belægnings overfladetilstand og temperatur. Samtidig er disse dominerende parametre i forhold til den overførte effekt igennem kedlens hedeflader. Belægningens lokale tilstand bliver derfor en vigtig parameter at kunne forudsige under drift, idet belægningens overfladetemperatur, der er en funktion af såvel tilført effekt i form af stråling og belægningens termiske egenskaber, også er en styrende parameter for belægningens vækstrate Aalborg Universitet. Institut for Energiteknik Pontoppidanstræde 101 9220 Aalborg Øst Tlf: 96359240, Fax: 98151411, E-mail: lar@iet.auc.dk Kenneth Jørgensen (Babcock og Wilcox Vølund ApS) Babcock og Wilcox Vølund ApS 3 årsværk Totalbudget: 3.255.000 kr. EFP-tilskud: 2.615.000 kr. 300.000 kr. Babcock og Wilcox Vølund ApS: 40.000 kr. Anden finansiering: 300.000 kr. 18
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Fællesprojekt om affaldsforbrænding: Belægningsdannelse i affaldsfyrede kedler. (j.nr. 1373/01-0029) Formålet med delprojektet er, eksperimentelt og teoretisk, at undersøge muligheden for: 1) at anvende additiver til mindskelse af belægningsproblemer i anlæg fyret med affald, 2) at kortlægge det kemiske miljø for dannelse af salte og silikater af flygtige bestanddele som K, Zn og Pb fra affald mhp. at kunne anvise mulige løsninger af korrosionsproblemer, 3) at kortlægge varmeoverføringsforhold til og varmetransport igennem forskellige typer af belægninger mhp. at kunne anvise metoder til at mindske indflydelsen af belægninger på kedlernes karakteristika. Arbejdet, der dels er en videreførsel af en del af CHEC's EFP 2000-projekt, og dels opstarten på et nyt fællesprojekt om affaldsforbrænding, vil omfatte: 1) systematisering af erfaringer med belægningsdannelse og korrosion i anlæg fyret med industri- og husholdningsaffald, 2) termodynamisk karakterisering af det kemiske miljø i denne type af anlæg, 3) anvendelse af termodynamiske modeller til afsøgning af mulige additiver til affaldsfyrede anlæg, 4) eksperimentel karakterisering bl.a. med simultan termisk analyse af smelteforholdene af aske opsamlet på forskellige affaldsforbrændingsanlæg, 5) teoretisk og eksperimentel undersøgelse af alkali-aske interaktioner bl.a. i TGA-type reaktorer og i CHECs fastbrændselsanlæg. Formålet er at generere kinetiske data for alkalibinding på additiver som funktion af temperatur, bærergassammensætning og additivkarakteristika, 6) teoretisk beskrivelse af belægningsdannelse i kedlerne og af alkaliinteraktioner med additiver mhp. at kunne foreslå praktiske forsøg KT - Institut for Kemiteknik (DTU) Bygning 229 2800 Lyngby Tlf: 45252800, Fax: 45882258, E-mail: kdj@kt.dtu.dk Flemming Frandsen 4 årsværk Totalbudget: 3.552.000 kr. EFP-tilskud: 3.552.000 kr. 19
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Fjernvarmeforsyning af lavenergiområder. (j.nr. 1373/01-0035) Projektet vil præsentere anbefalinger for design af fjernvarmedistributionssystemer i lavenergibyggeri eller i andre områder med lav varmedensitet. Projektet vil redegøre for de økonomisk fordelagtige grænser for fjernvarmeforsyning ved kendte forsyningsmetoder, samt for hvordan disse metoder kan optimeres, og hvad dette vil betyde økonomisk og kapacitetsmæssigt. I en række scenarier analyseres effekten af følgende tiltag: 1) Slankning af net ved etablering af boosterpumper. Der udarbejdes beregninger for at finde optimale rørdimensioner og optimale placeringer, samt størrelser af boosterpumper mht. anlægsomkostninger, samt drift og vedligeholdelse. Der vurderes på levetid. 2) Samisolering af fjernvarmerør undersøges. 3) Der undersøges isoleret på neddimensionering af fremløbsledninger. Slutrapporten vil: 1) Danne beslutningsgrundlag for tilslutning af lavenergibyggeri og spredte bebyggelser. 2) Give anvisninger på den mest energiøkonomiske tilslutningsform Carl Bro as. Energi Granskoven 8 2600 Glostrup Tlf: 43486060, Fax: 43457484, E-mail: rsa@carlbro.dk Rene Salomon Danmarks Tekniske Universitet; Grundfos A/S; Nykøbing Falster Kommune 2 årsværk Totalbudget: 2.152.000 kr. EFP-tilskud: 1.478.000 kr. 266.000 kr. Star Pipe A/S: 136.000 kr. Grundfos A/S: 136.000 kr. Nykøbing Falster Kommune: 136.000 kr. 20
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Eliminering af kilder til biokorrosion. (j.nr. 1373/01-0036) Dette projekt omhandler eliminering af kilder, der forårsager biokorrosion. I dette projekt fokuseres på: 1) Oprensning af systemer for fjernelse af belægninger (biofilm) med korrosive bakterier, sulfid og organisk stof. 2) Forebyggelse af efterfølgende bakterievækst (korrosive bakterier) på baggrund af måling af vækstpotentiale samt identifikation og fjernelse af kilder hertil. Når biokorrosion diagnosticeres, bliver problemet i dag ofte forsøgt løst ved kemisk bekæmpelse (biocider). Det kan imidlertid ikke forventes, at biocider varigt vil forhindre biokorrosion i at opstå. På baggrund af teknikker til bestemmelse af opløselighed, kolloidkemiske og mikrobiologiske egenskaber af biofilm, samt en række nyudviklede analyseteknikker som fx MAC-FISH, søges det at udvikle effektive metoder til at opløse biofilmen og andre belægninger på overflader. Dette forventes generelt at kunne minimere forbruget af biocider. Der forventes i projektet udviklet en metode til måling af vækstpotentiale i fjernvarmevand for at kunne opstille retningslinier for, hvornår oprensningen påbegyndes og afsluttes. Ved at kombinere med en nyudviklet metode til bestemmelse af aktivitet (MAR - Micro Auto Radiography), som også benyttes i EFP J. nr. 1373/00-0063, forventes det, at vækstpotentiale også kan knyttes til vækst af korrosive bakterier Teknologisk Institut. Vand- og Miljøteknik Kongsvang Alle 29 8000 Århus C Tlf: 72201833, Fax: 72201888, E-mail: bo.frolund@teknologisk.dk Bo Frølund Aalborg Universitet. Afdelingen for Miljøteknik; Hydro-X A/S; APV; ABB Motors A/S; Heco International A/S; CTR I/S 4 årsværk Totalbudget: 3.862.000 kr. EFP-tilskud: 1.832.000 kr. 150.000 kr. Hydro-X: 298.000 kr. APV: 226.000 kr. ABB Motors A/S: 226.000 kr. HECO International A/S: 226.000 kr. CTR; Anden finansiering: 904.000 kr. 21
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Simple modeller for fjernvarmesystemer med henblik på belastningsudjævning og driftsoptimering. (j.nr. 1373/01-0041) Formålet er at videreudvikle og afprøve simple modeller for fjernvarmesystemer med henblik på simulering og driftsoptimering, samt at undersøge belastningsfordelingens betydning geografisk og tidsmæssigt for de samlede driftsomkostninger. Ishøj Varmeværk kan tilbyde minutværdier fra et helt fjernvarmesystem, dvs. fra fjernvarmecentralen og samtlige varmevekslere/bygninger. Dette er et helt enestående datagrundlag. For et typisk dansk fjernvarmesystem er information om de øjeblikkelige varmebehov i bygningerne ikke tilgængelig, og i det nyligt afsluttede EFP 96- projekt blev belastningen fordelt på de tilsluttede bygninger ud fra det målte årlige varmeforbrug. Med målinger fra Ishøj Varmeværk vil det være muligt at udføre simuleringer såvel med de aktuelle varmebehov i bygningerne som med den førnævnte fordeling ud fra årsforbruget. Fjernvarmesystemet i Ishøj åbner endvidere mulighed for at undersøge, hvor meget driftsomkostningerne kan reduceres ved at udjævne bygningernes belastning på fjernvarmesystemet. For at gennemføre denne del af projektet opbygges simple modeller for bygningernes effektbehov og varmeanlæggenes afkølingsevne. Idet der tages hensyn til tidsforsinkelserne i fjernvarmesystemet, udvikles en metode til at styre bygningernes belastning set fra fjernvarmecentralen. Herved udjævnes belastningen på fjernvarmecentralen mest muligt, og omkostningerne ved spidslastproduktion reduceres MEK - Institut for Mekanik, Energi og Konstruktion (DTU) Bygning 101 E 2800 Lyngby Tlf: 45254024, Fax: 45935215, E-mail: bb@mek.dtu.dk Benny Bøhm Forskningscenter Risø. Afdelingen for Systemanalyse; Ishøj Varmeværk; Vestegnens Kraftvarmeværker I/S; Danfoss A/S 2 årsværk Totalbudget: 1.827.000 kr. EFP-tilskud: 1.186.000 kr. IEA Annex VI: 165.000 kr. Forskningscenter Risø: 356.000 kr. Ishøj Varmeværk: 60.000 kr. Vestegnens Kraftvarmeselskab I/S: 30.000 kr. Danfoss A/S: 30.000 kr. 22
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme IEA Bioenergy Agreement; Task 32. Biomass combustion and co-firing. Videreførelse af dansk repræsentation i perioden 2001-2003. Internationalt samarbejde. (j.nr. 1373/01-0053) Projektet dækker deltagelsen som dansk repræsentant i IEA Biomass Combustion Technical Committee. En af opgaverne er at varetage formidling af informationer fra de deltagende landes IEA relaterede aktiviteter til det danske kontaktnet indenfor bioenergibranchen. Kontaktnettet til branchen er etableret og udbygget af projektansøger under den nuværende repræsentation i IEAgruppen. Formidlingsopgaven dækker også etablering af direkte industrikontakter fra udenlandske efterspørgere af dansk teknologi til alle grene af branchen. Endelig skal der som bidrag til IEAsamarbejdet foretages national informationsindsamling om danske projekter. Endvidere organiseres præsentation af danske udviklings- og forskningsresultater på gruppens møder og de åbne seminarer, der afholdes i tilknytning til gruppens møder. Hensigten med den internationale task er at stimulere og øge anvendelsen af biobrændsler til forbrænding i deltagerlandene. Det skal bl.a. ske gennem international informationsudveksling samt andre kontaktskabende og videnformidlende aktiviteter mellem tekniske eksperter indenfor industri, rådgivning og forskning i deltagerlandene. Tasken fokuserer på forbrænding af biomasse, der er en kommercielt veletableret teknik, og er klart den dominerende proces til nyttiggørelse af biomasse til energiproduktion. Forbrænding er den centrale termiske omsætningsproces, der inkluderer samtlige delprocesser, som indgår i konverteringen af brændsel til nyttig energi. Erfaringerne fra tidligere tasks har ført til forslag om øget involvering af industrien i de enkelte deltagerlande i gennemførelsen af tasken. Således er øget samarbejde mellem tasken og industrien direkte beskrevet blandt de målbare resultater af tasken. Fra en dansk synsvinkel vurderes det som fordelagtigt med øget industriorientering i tasken, navnlig fordi øget industrideltagelse fra de andre lande også vil få udbyttet for den relativt store gruppe af danske industrielle interessenter til at vokse dk-teknik. Energi og Miljø Gladsaxe Møllevej 15 2860 Søborg Tlf: 39555932, Fax: 39696002, E-mail: hhj@dk-teknik.dk Henrik Houmann Jakobsen Totalbudget: 203.000 kr. EFP-tilskud: 203.000 kr. 23
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Dansk deltagelse: IEA Bioenergy Programme Task 38. Greenhouse gas balances of biomass and bioenergy systems. (j.nr. 1373/01-0055) IEA s task: Greenhouse Gas Balances of Biomass and Bioenergy Systems har til formål at undersøge, beregne og vurdere effekterne på udledning af drivhusgasser ved (1) substitution af fossile brændsler med biomasse (2) kulstofbinding i vegetation og jord (3) kulstofbinding i træbaserede produkter. Herunder er det også et mål at udarbejde cost/benefit analyser af disse muligheder. Efterfølgende er formålet igennem dansk deltagelse (1) at hjemtage og formidle viden om forskning og praksis for nye udviklings- og forskningsresultater vedrørende reduktion af drivhusgasser i atmosfæren til myndigheder, (2) at præsentere danske forskningsresultater og 'know how' omkring de samme emner gennem artikler, foredrag og personlige kontakter i og til de internationale fora Forskningscenter for Skov og Landskab. Afdelingen for Skovdrift Hørsholm Kongevej 11 2970 Hørsholm Tlf: 45763200, Fax: 45763233, E-mail: nih@fsl.dk Bernhard Schlamadinger Johaneum Research (AT); State Forest NSW (AU); Domtar (CA); Ekonerg (HR); VTT-Energi (FI); Forest Research (NZ); Landbohøjskolen (NO); Lund Universitet (SE); NOVEM (NL); Utrecht Universitet (NL); Forestry Commission (GB); National Renewable Energy Laboratory (US); OAK Ridge National Laboratory (US) Totalbudget: 190.000 kr. EFP-tilskud: 142.000 kr. 48.000 kr. 24
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme Dansk deltagelse: IEA bioenergy programme Task 31. Conventional forestry systems for sustainable production of bioenergy 2001. (j.nr. 1373/01-0056) Tasken fortsætter Task 18 og omhandler tekniske, økonomiske, økologiske og sociale problemer vedrørende produktion af flis til energiformål i det almindelige skovbrug. Den nye task fokuserer på boreal og tempereret skov, men inddrager også som noget nyt plantageskovbrug i troperne, ligesom det er planen at inddrage udviklingslandene i større omfang end hidtil. Taskens aktiviteter er betydningsfulde for Danmark, som er det land i Verden, der producerer mest biobrændsel i skovene, når produktionen af biobrændsel beregnes i procent af den samlede skovproduktion (40%). Af taskens aktiviteter er følgende af særlig betydning for Danmark: 1) Udvikling af skovnings- og flishugningsteknikken for at reducere flisproduktionsomkostningerne. Flisproduktion i Danmark er relativ dyr - oplysninger om nye metoder værdifulde. 2) Belysning af flishugningens indflydelse på næringsstofkredsløbet, tilbageførsel af træaske, metoder til reduceret næringsstofbortførsel. Hvis tilvæksttab ikke kan undgås, kan dansk flisproduktion blive formindsket eller standset Forskningscentret for Skov og Landskab. Afd. for Skovdrift Hørsholm Kongevej 11 2970 Hørsholm Tlf: 45763200, Fax: 45763233, E-mail: nih@fsl.dk Jim Richardson Canadian Forest Service (CA) Totalbudget: 134.000 kr. EFP-tilskud: 101.000 kr. 33.000 kr. 25
Afsnit 2: Miljøvenlig produktion af el og varme IEA Bioenergy; Task 33. Dansk repræsentation 2001. (j.nr. 1373/01-0057) Projektets faglige og politiske mål er at sikre et effektivt udbytte af en engageret dansk repræsentation i den internationale arbejdsgruppe i den kommende IEA Bioenergy Agreement, Thermal Gasification of Biomass, Task 33. Deltagelsen omfatter primært følgende fire hovedområder: 1) Forberedelse til, deltagelse i og opfølgning på to årlige møder. 2) En opdatering af den årlige country report. 3) Opbygning og vedligeholdelse af mailbaseret videnformidlingssystem. 4) Et sekretariat for Energistyrelsen i forbindelse med den danske deltagelse i IEA forgasning. Formålet er at sikre en effektiv videnformidling af informationer fra de deltagende lande til det danske kontaktnet, til gavn for danske forsknings- og udviklingsaktiviteter, samt det politiske arbejde. Kontaktnettet til branchen vil blive etableret og udbygget af projektansøger, med basis i et eksisterende videnformidlingssystem opbygget i forbindelse med deltagelse i IEA Combustion. Der foretages en løbende national informationsindsamling om resultater fra danske forsknings- og udviklingsprojekter, som præsenteres i den årlige publikation - 'country report', således at den danske førerposition indenfor området præsenteres for hele verden. Endeligt er der i projektet inkluderet en opgave, der sikrer at Energistyrelsen aflastes i forbindelse med møderne, primært i form af forberedelse og opfølgning, der sikrer udbyttet af en engageret dansk repræsentation dk-teknik. Energi og miljø Gladsaxe Møllevej 15 2860 Søborg Tlf: 39555951, Fax: 29696002, E-mail: mwf@dk-teknik.dk Martin W. Fock Totalbudget: 248.000 kr. EFP-tilskud: 186.000 kr. 62.000 kr. 26
Afsnit 3: Vindenergi Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende vindenergi under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Program for forskning i aeroelasticitet 2001-2002 Forskningscenter Risø. Afd. for Vindenergi 3.500 s. 28 En 3D vindsimulator til bestemmelse af ekstremlaster og udmattelseslaster Forskningscenter Risø. Afd. for Vindenergi 1.723 s. 29 Forbedret designgrundlag for store vindmøllevinger af fiberkompositter baseret på studier af skalaeffekter Forskningscenter Risø. Afd. for Materialeforskning 2.053 s. 30 Elektrisk design og styring Simuleringsplatform til modellering, optimering og design af vindmøller Aalborg Universitet. Institut for Energiteknik 2.900 s. 31 I alt 10.176 27
Afsnit 3: Vindenergi Program for forskning i aeroelasticitet 2001-2002. (j.nr. 1363/01-0001) Projektet dækker perioden 2001-2002 af det løbende fem-års forskningsprogram i aeroelasticitet, hvis formål er at forbedre design- og dimensioneringsgrundlaget for vindmøller samt at understøtte en løbende proces omkring konceptudvikling og problemløsning i samarbejde med industrien. Programmet indeholder fem hovedområder: Vindforudsætninger; Aerodynamik og aeroakustik; Strukturdynamik; Lastgrundlag og sikkerhed samt Design og optimering. Det udgør et nationalt strategisk samarbejde mellem Risø, DTU og vindmølleindustrien med vægt på at opnå et passende forhold mellem langsigtet strategisk forskning, anvendt forskning og teknologisk udvikling. For projektperioden er der defineret følgende milepæle: 1) designværktøj til undersøgelse af dynamisk stabilitet, 2) undersøgelse af bladtipaerodynamik og - design på grundlag af 3D CFD beregninger, 3) udgivelse af profilkatalog, 4) lastreduktion ved nye styringsstrategier, 5) aeroakustisk modellering af støjudbredelse. Ud over de emner, der er defineret gennem milepælene, kan der tages emner op, som har aktuel interesse for industrien, f.eks. i forbindelse med at nye mølletyper bliver sat i drift Forskningscenter Risø. Afdelingen for Vindenergi Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46774677, Fax: 46775083, E-mail: flemming.rasmussen@risoe.dk Helge Aagaard Madsen Danmarks Tekniske Universitet. Afdelingen for Energiteknik 6 årsværk Totalbudget: 5.662.000 kr. EFP-tilskud: 3.500.000 kr. 1.634.000 kr. DTU. Afd.for Energiteknik: 528.000 kr. 28
Afsnit 3: Vindenergi En 3D vindsimulator til bestemmelse af ekstremlaster og udmattelseslaster. (j.nr. 1363/01-0005) Målet er at forbedre designgrundlaget for ekstrem- og udmattelseslaster ved mølleplaceringer i fladt og bjergrigt terræn. Hovedaktiviteten er at udvikle modeller til beskrivelse af ikke- Gaussiske 3D turbulensfelter, samt ekstreme ændringer af vindens hastighed og retning. Projektet vil desuden indsamle viden om hyppigheden af ekstreme hændelser og turbulensens sandsynlighedsfordeling og forsøge at relatere de lokale vindstatistikker til terrænforhold. Projektforløbet kan opdeles i følgende faser: 1) Modeldannelse: Udvikling af en 3D gust model, der både beskriver ekstreme hastigheds- og retningsændringer, samt en simuleringsteknik for 3D vektor felter med realistisk korrelationer og ikke-gaussisk sandsynlighedsfordeling. 2) Klimatologi og terrænafhængighed: Hyppigheden af ekstreme hændelser beskrives ved hjælp af overskridelsessandsynligheder, hvor ekstremkriterierne afhænger af møllekarakteristika som krøjeog pitchhastighed. Analyserne vil anvende fuldskaladata fra DTUs 'Database on Wind Characteristics'. 3) Vindsimulering: Modellerne bliver implementeret som PC programmer. 4) Verifikation: Med udgangspunkt i vindmålinger fra Sky River i Californien, samt tilhørende lastmålinger på en Vestas V39 mølle, foretages en vindsimulering og aeroelastisk modellering af strukturel respons. Afslutningsvis sammenlignes de simulerede dynamiske strukturlaster med målinger. 5) Formidling: Resultater vil blive præsenteret på relevante konferencer, i videnskabelige tidsskrifter og på www.risoe.dk/vea-atu/extreme-fatigue Forskningscenter Risø. Afdelingen for Vindenergi Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46775022, Fax: 46775790, E-mail: n.m.nielsen@risoe.dk Morten Nielsen ET-DTU; NEG-Micon A/S 3 årsværk Totalbudget: 2.903.000 kr. EFP-tilskud: 1.723.000 kr. 1.130.000 kr. ET-DTU: 50.000 kr. 29
Afsnit 3: Vindenergi Forbedret designgrundlag for store vindmøllevinger af fiberkompositter, baseret på studier af skala-effekter. (j.nr. 1363/01-0007) Formålet med dette projekt er at udvikle et forbedret designgrundlag for store vindmøllevinger af kompositmaterialer, gennem en kombination af materialeforskning, strukturmodellering og eksperimenter på emner af forskellig størrelse. Det er velkendt at styrken af nogle materialer er lavere for store komponenter end for små, fordi der er flere og større fejl i de store komponenter. Dette er en skala-effekt. Der mangler forskning om sammenhænge mellem komponentstørrelse og brudmekanismer. Dette projekt sigter på at opnå denne viden. Det er centralt at studere tre 'skala'- problemer: 1) Skala-effekter ved brud for laminater belastet i tryk. 2) Skala-effekter ved brud i laminater belastet i træk. 3) Skalaeffekter ved styrke af limsamlinger. Projektet forventes at give følgende resultater: (i) Designprocedurer til design mod makro buling kritiske steder på vindmøllevinger, herunder skala-effekter, (ii) udvikling af statistiske skaleringslove for udmattelsesdata, og (iii) udvikling af design og testmetoder til limsamlinger med fiberbrodannelse Forskningscenter Risø. Afdelingen for Materialeforskning Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46775700, Fax: 46775757, E-mail: allan.schroeder.pedersen@risoe.dk Bent F. Sørensen Forskningscenter Risø. Afdelingen for Vindenergi; Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Faststofmekanik; Aalborg Universitet. Institut for Maskinteknik; LM Glasfiber A/S; Vestas Wind System A/S 4 årsværk Totalbudget: 4.716.000 kr. EFP-tilskud: 2.053.000 kr. 921.000 kr. DTU. Inst. for Faststofmekanik: 79.000 kr. AU. Inst. for Maskinteknik: 463.000 kr. L M. Glasfiber A/S: 600.000 kr. Vestas Wind System A/S: 600.000 kr. 30
EFP-20 Afsnit 3: Vindenergi Elektriske design og styring - Simuleringsplatform til modellering, optimering og design af vindmøller. (j.nr. 1363/01-0013) Vindmøllers elektriske design og styring er i en hastig udvikling. Nye styringskoncepter ikke mindst med henblik på øget reguleringsevne af produktionen og begrænsninger af påvirkningerne på møllen tilfører added value til møllerne. En af mulighederne er frekvensomformere/variable omløbstal, hvortil der bl.a anvendes avanceret effektelektronik, som stiller helt nye udfordringer i designfasen af vindmøller. Tidligere var der hovedsagelig fokus på de mekaniske elementer i vindmøller, men det er nu nødvendigt også at inkludere den elektriske del og udnytte dens muligheder for bedre at kunne indpasse møllerne i stor skala i elsystemet og styre laster mm. Derfor igangsættes et rammeprogram inden for modellering og simulering af vindmøller med speciel fokus på den elektriske del og dens vekselvirkning med møllens mekaniske konstruktion og nettet. Formålet i projektet er at opbygge en simuleringsplatform til simulering af specielt den elektriske del i vindmøller, som kan supplere modeller for de mekaniske/vindmæssige forhold, modelleret med aeroelastiske værktøjer som HAWC og Flex 4. Modellerne skal kunne anvendes på forskellige niveauer alt efter hvilken situation, der ønskes simuleret. Det er endvidere formålet på sigt at anvende modellerne til en højere grad af optimering af delelementer i en vindmølle, men også at kunne systemoptimere en vindmølle lige fra vinge og ud til det elektriske net Aalborg Universitet. Institut for Energiteknik Pontoppidanstræde 101 9220 Aalborg Ø Tlf: 96359240, Fax: 98151411, E-mail: inst-sekr@iet.auc.dk Frede Blåbjerg Forskningscenter Risø, Vindenergi 5 årsværk Totalbudget: 3.966.000 kr. EFP-tilskud: 2.900.000 kr. 188.000 kr. Forskningscenter Risø, Vindenergi: 878.000 kr. 31
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende bygninger og solenergi under EFP-2000 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Program for energieffektive skoler, fase 3 By og Byg. (Statens Byggeforskningsinstitut). Afd. for Energi og Indeklima 1.300 s. 34 Udvikling, optimering og projektering af nye typer klimaskærmskonstruktioner af betonelementer, der demonstrerer opfyldelse af energikrav i Bygningsreglement 2005 BYG (DTU) 801 s. 35 Højisolerede glaspartier i etageboliger, demonstrationsprojekt, fase 1 By og Byg. (Statens Byggeforskningsinstitut). Afd. for Energi og Indeklima 550 s.36 Komponenter til naturlig ventilation Teknologisk Institut. Energi 950 s. 37 Udvikling og optimering af et energieffektivt straightner ventilationsaggregat med integreret chopper Teknologisk Institut. Energi 750 s. 38 Termoaktive konstruktioner til hybrid opvarmning og køling af kontorhuse COWI Rådgivende Ingeniører AS. Energi 375 s. 39 fortsættes 32
Afsnit 4: Bygninger og solenergi (fortsat) Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende bygninger og solenergi under EFP-2000 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Bygningsintegreret højeffektivt opvarmningskoncept CAT Innovation A/S 1.548 s. 40 Energirigtig gulvvarme til BR2005 bygninger Byg (DTU) 598 s. 41 Byg boligerne bedre energimæssig optimering af nye boliger med gulvvarme Teknologisk Institut. Byggeri 830 s. 42 I alt 7.702 33
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Program for energieffektive skoler, fase 3. (j.nr. 1213/01-0002) Projektet udgør tredje og sidste fase i det igangværende program for energieffektive skoler. Hovedformålet med fase 3 er at bearbejde resultaterne fra de to første faser til en praktisk anvendelig form som direkte kan udnyttes af de projekterende i de kommende års skolebyggeri. I projektet indgår en fortsat deltagelse i samarbejdet under det Internationale Energiagentur, IEA Annex 36: Retrofitting Educational Buildings, hvor der samles viden og udvikles værktøjer for vurdering af energimæssige tiltag i skolebygninger. Et væsentligt aspekt af de kommende års skolebyggeri er, hvorledes der kan skabes de nødvendige fysiske rammer, som lever op til de pædagogiske målsætninger og krav i den nye skolelov. Som et vigtigt led i nærværende projekt er der derfor etableret et samarbejde med Københavns Kommune med det formål at følge og indsamle erfaringer fra projekteringen af en helt ny skole. By og Byg vil i denne forbindelse sammen med rådgiverne foretage en grundig analyse af byggeprojektet, idet resultaterne fra de første faser søges indarbejdet og bearbejdet i den praktiske projektudvikling fra det foreliggende skitseprojekt frem til de færdige detailprojekter vedrørende belysnings- og ventilationsforhold. Erfaringerne fra fase 1 og 2 samt fra det internationale samarbejde og projektplanlægningen af den nye skole samles i en By og Byg Dokumentation, der kan ligge til grund for planlægningen af energieffektive skoler By og Byg (Statens Byggeforskningsinstitut). Afdelingen for Energi og Indeklima Dr. Neergaards Vej 15 2970 Hørsholm Tlf: 45865533, Fax: 45867535, E-mail: ket@byogbyg.dk Kirsten Engelund Thomsen Cenergia ApS; RIA - Rådgivende Ingeniører og Arkitekter. København Kommune 2 årsværk Totalbudget: 2.230.000 kr. EFP-tilskud: 1.300.000 kr. 700.000 kr. Cenergia ApS: 70.000 kr. RIA; Københavns Kommune: 160.000 kr. 34
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Udvikling, optimering og projektering af nye typer klimaskærmskonstruktioner af betonelementer, der demonstrerer opfyldelse af energikrav i Bygningsreglement 2005. (j.nr. 1213/01-0005) Det overordnede mål med projektet er at styrke videreudviklingen og brugen af de nye typer betonelementer, der er foreslået i projektet Betonelementer med bedre isolering og mindre kuldebroer. De er oplagte midler til opfyldelse af de kommende krav til energirammen i BR2005. Der er behov for yderligere at dokumentere, at de nye typer betonelementer både kan opfylde alle funktionskrav og give en økonomisk fordel i forhold til de nuværende typiske løsninger. I projektet behandles følgende tre elementtyper, der udgør en meget stor del af markedet for betonelementer: 1) Etagehøje betonsandwich-elementer (kontor-, institutions- og boligbyggeri). 2) Etagehøje betonelementer med regnskærm af andet materiale end beton (mursten, træ, glas, metal). 3) Industrielementer i form af høje sandwich-elementer. Samlinger mellem elementerne og deres tilslutninger til vinduer kræver videre udvikling før gode løsningsprincipper kan fastlægges. Projektet udføres ved at der udvikles og opbygges integrerede typeløsninger, hvis funktioner dokumenteres ved laboratorie-prøvninger. Ligeledes optimeres på isoleringstykkelsen svarende til forskellige økonomiske scenarier. Afslutningsvis udføres detaljerede priskalkulationer på facadeudsnit for at vise de økonomiske fordele i forhold til traditionelle løsninger. Det tætte samarbejde med brancheorganisationerne vedrørende betonelementer og vinduer sikrer formidling af projektresultaterne direkte til betonelement- og vinduesproducenterne BYG-DTU Brovej, Bygning 1118 2800 Lyngby Tlf: 45251854, Fax: 45934430, E-mail: ss@byg.dtu.dk Svend Svendsen BY og BYG (Statens Byggeforskningsinstitut); Betonelement- Foreningen; Spæncom A/S; Betonelement A/S; Primo A/S; H.S. Hansen A/S 2 årsværk Totalbudget: 1.201.000 kr. EFP-tilskud: 801.000 kr. Betonelement-Foreningen: 50.000 kr. Anden finansiering: 350.000 kr. 35
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Højisolerede glaspartier i etageboliger, demonstrationsprojekt, fase 1. (j.nr. 1213/01-0011) Projektets formål er at gennemføre analyser og detailprojektering i et højisoleret etageboligbyggeri, som skal opføres på Bogholder Alle i Vanløse med Boje Lundgaard og Lene Tranberg som arkitekter og Fællesadministrationen 3B som bygherre. Der opføres 24 boliger, hvor sydfacaden er et multioplukkeligt facadesystem bestående af foldedøre med lavenergiruder. Projektet er en opfølgning til EFP-97 projektet 'Højisolerede glaspartier i nye etageboliger', hvor anvendelsesmulighederne for højisolerede glastyper blev beskrevet ud fra en arkitektonisk synsvinkel og energi- og indeklimamæssige aspekter. Der forventes et energiforbrug, som er ca. 30% lavere end krævet i det nuværende bygningsreglement svarende til kravene i det kommende bygningsreglement BR2005 samtidig med, at der opnås god arkitektur, gode dagslysforhold og godt indeklima om sommeren uden at der bliver uønsket varmt. I fase 1 foretages konsekvensberegninger og vurdering af energi-, ventilations- og indeklimaforhold i forbindelse med den aktuelle bygning. Målinger skal i en senere fase 2 vise, om bygningen opfylder forventningerne, og der vil blive suppleret med spørgeskemaer og interviews med beboerne om deres brug af bygningen og deres opfattelse af dets kvaliteter By og Byg. Afd. for Energi og Indeklima Postboks 119 2970 Hørsholm Tlf: 45865533, Fax: 45867535, E-mail: byogbyg@byogbyg.dk Kirsten Egelund Thomsen Boje Lundgaard og Lene Tranberg ApS 1 årsværk Totalbudget: 650.000 kr. EFP-tilskud: 550.000 kr. Boje Lundgaard og Lene Tranberg: 50.000 kr. Fællesadministrationen 3B: 50.000 kr. 36
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Komponenter til naturlig ventilation. (j.nr. 1213/01-0016) Gennem de senere år er der sket en øget anvendelse af naturlig ventilation bl.a. i skoler og kontorbyggeri. Undersøgelser har desuden vist, at naturlig ventilation både energi- og miljømæssigt kan konkurrere med traditionel mekanisk ventilation - og er endda i flere situationer bedre. Anvendelsen af naturlig ventilation begrænses dog af manglen på komponenter med samme udviklingsstade som komponenter til mekanisk ventilation. Indtræk af friskluft direkte gennem facaden leder i dag ofte til komfortproblemer og overdrevne ventilationstab. Et af projektets formål er at undersøge mulighederne for udvikling og anvendelse af lavtsiddende friskluftindtag i facader til naturlig ventilation efter fortrængningsprincippet uden komfortproblemer. Projektets andet formål er at udvikle en luft-til-væske varmeveksler med et tilstrækkeligt lavt trykfald, så varmegenvinding i naturligt ventilerede bygninger gøres mulig. Ved anvendelse af varmeveksleren til forvarmning af friskluften, reduceres komfortproblemerne samtidig Teknologisk Institut. Energi Postboks 141 2630 Taastrup Tlf: 72202400, Fax: 72202500, E-mail: Erik.Scheldon@teknologisk.dk Søren Østergaard Jensen Aalborg Universitet; Velfac A/S 1 årsværk Totalbudget: 1.275.000 kr. EFP-tilskud: 950.000 kr. 228.000 kr. Velfac A/S: 97.000 kr. 37
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Udvikling og optimering af et energieffektivt straightner ventilationsaggregat med integreret chopper. (j.nr. 1213/01-0018) Det er projektets formål, at udvikle et energieffektivt 'straightner' ventilationsaggregat med integreret 'chopper' varmeveklser til parcelhuse, etageboliger, kontorer, skoler og børneinstitutioner, som er forberedt på: 1) Skærpelser i de kommende Bygningsreglementer, 2) Stigende el- og varmepriser og 3) Bryder med traditionel opfattelse af aggregatopbygning. Nærmere bestemt er formålet, at udvikle et ventilationsaggregat (inkl. Kanalsystem) til samme markedspris, som et traditionelt aggregat, med en SEL transportfaktor på ca. 1000 [J/m³] og en varmegenvindingsenhed med en termisk η vgv på ca. 90%. Yderligere vil der blive fokuseret på udvikling af systemløsninger for kanalføring integreret i bygningen med følgende målsætning: minimalt varmetab, lav pris, skjult føring. Tilrimningsproblemet vurderes i forhold til afrimning eller forvarmning af friskluft i jordkanal. Nyt løsningsforslag, som er baseret på variabel by-passning af veksler på indtagssiden så tilrimning netop undgås, skal undersøges. Analyse af energibesparelse ved forskellige anlægsudformninger og styringer af disse - fx fugtigheds- og tidsmæssig optimere variabel flow. Væsentlige effekter vil være: 1) Et fordelagtigt energi- og CO 2 regnskab. 2) Større sikkerhed for at BR's ventilationskrav er opfyldt i hele året. 3) En god opblanding af friskluften i lokalet Teknologisk Institut. Energi Postboks 141 2630 Taastrup Tlf: 72202000, Fax: 72202500, E-mail: info@teknologisk.dk Hans Olsen ECO Vent; Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Bygning og Energi 1 årsværk Totalbudget: 1.350.000 kr. EFP-tilskud: 750.000 kr. TermoVex: 600.000 kr. 38
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Termoaktive konstruktioner til hybrid opvarmning og køling af kontorhuse. (j.nr. 1213/01-0020) Termoaktive konstruktioner benyttes flere steder i udlandet. En termoaktiv konstruktion er en konstruktion, som indgår som en almindelig byggekomponent og samtidig kan fungere som både varme- og køleflade. Den termoaktive konstruktion har en lagringskapacitet, som er velegnet til udnyttelse af vedvarende energi, eksempelvis fra solarfacader. Driftstemperaturen vil typisk ligge i området 17-27 grader C. Hvor brugen af naturlig ventilation kan fjerne komponenter til mekanisk ventilation, fjerner brugen af termoaktive konstruktioner, synlige radiatorer og køleanlæg. Opvarmningen sker ved lavtemperaturdrift, og køling sker i jordslanger, ved natkøling, med grundvand eller vha. slanger indstøbt i piloteringspæle. Energibesparelsen ved brug af termoaktive konstruktioner i stedet for traditionel køling har et energibesparelsespotentiale på 10-15 kwh/m 2. Samtidig bliver kontorerne enklere og nemmere at indrette. Projektets formål er i fase 1 at vurdere muligheder for systemløsninger med termoaktive konstruktioner, som fungerer både som varme- og kølesystem under danske forhold og med integration af vedvarende energi. Projektet leder hen til fase 2, demonstration af termoaktive konstruktioner i kontorhuse med tilhørende måleprogram, som søges gennemført selvstændigt efter at fase 1 er gennemført COWI Rådgivende Ingeniører AS. Energi Parallelvej 2 2800 Lyngby Tlf: 45972211, Fax: 45972212, E-mail: rmh@cowi.dk Reto M. Hummelshøj Teknologisk Institut; BYG (DTU) Totalbudget: 445.000 kr. EFP-tilskud: 375.000 kr. 34.000 kr. Teknologisk Institut: 30.000 kr. BYG (DTU): 6.000 kr. 39
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Bygningsintegreret højeffektivt opvarmningskoncept. (j.nr. 1213/01-0021) Convec Aps er nyetableret med henblik på at udvikle og fremstille varmepaneler baseret på et nyt patenteret koncept hvor omdrejningsstyrede miniature tangentialblæsere kontrollerer varme-afgivelsen fra almindelige glatte rør eller ribbe rør. Projektet opdeles i 4 faser: 1) Varmedistributionseffektivitet: Anvendelse af forceret konvektion fra de varmeafgivende elementer medfører betydelige frihedsgrader m.h.t. til den fysiske placering af opvarmningssystemet. 2) Systemeffektivitet: Ved koncepter uden anvendelse af individuelle reguleringsventiler vil det være muligt centralt at kontrollere såvel flow som fremløbstemperatur således at de optimale driftsbetingelser for den energiproducerende enhed kan opnås. 3) Behovsstyring: Metoder til automatisk registrering af belastningsforholdene i boligens forskellige rum. Metoder til adaptiv estimering af opvarmningssystemets ressourcekrav. Automatisk identificering af kritiske ressourcer i opvarmningssystemet. 4) Bygningsintegration: Aktiviteten i denne fase fokuserer på: Vurdering af mulighederne for bygningsintegration i henholdsvis nye boliger og i forbindelse med installation i eksisterende boliger. Projektet gennemføres med CAT Innovation som projektleder og med de øvrige projektdeltagere som ansvarlig for gennemførelse og afrapportering af forskellige projektfaser. Resultatet af projektet vil blive sammenfattet i en projektrapport samt formidlet via tidsskriftartikler og indlæg på faglige seminarer CAT Innovation A/S Postboks 30 4000 Roskilde Tlf: 46775911, Fax: 46321919, E-mail: lasr.hallgreen@catscience.dk Lars Hallgreen Teknologisk Institut; Dansk Gasteknisk Center A/S; Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S; Convec Aps 2 årsværk Totalbudget: 2.005.000 kr. EFP-tilskud: 1.548.000 kr. 93.000 kr. Teknologisk Institut: 40.000 kr. Dansk Gasteknisk Center A/S: 211.000 kr. Convec Aps: 113.000 kr. 40
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Energirigtig gulvvarme til BR2005 bygninger. (j.nr. 1213/01-0022) I nybyggeri benyttes gulvvarme i stort omfang (ca. 70%) som varmeanlæg enten i form af 'tung gulvvarme', hvor gulvvarmeslanger indstøbes i et betonlag, eller i form af 'let gulvvarme', hvor varmeslangerne ligger i varmefordelingsplader der ligger i en formstøbt polystyrenskumplade. En af fordelene ved gulvvarme er,at det giver anledning til et bedre termisk indeklima end tilsvarende traditionelle anlæg. Det har dog vist sig, at huse, der opvarmes med gulvvarme, kan have et større energiforbrug end tilsvarende huse uden gulvvarme. Problematikken med det høje energiforbrug gør sig gældende for 'tunge gulvvarmesystemer', da systemet pga. træghed vil kunne afgive varme i nogle timer efter at en rumtermostat har givet signal om at stoppe væskecirkulationen. Problemet gør sig især gældende for bygninger med lavt varmetab, hvorfor det skal løses inden indførelse af BR-2005-krav. Projektets formål er at foretage detaljerede beregninger af den nødvendige varmetilførsel til tunge og lette gulvvarmeanlæg i bygninger, der opfylder de forventede energirammekrav i det kommende bygningsreglement. Beregningerne baseres på modeller af instationære varmestrømme i gulvvarmesystemer koblet til detaljerede termiske rummodeller. Varmeoverføringsforholdene i den lette gulvvarme bestemmes ved laboratoriemålinger og benyttes i forbindelse med beregningerne BYG-DTU Brovej, Bygning 118 2800 Lyngby Tlf: 45251855, Fax: 45934430, E-mail: ss@byg.dtu.dk Svend Svendsen Thermisol A/S; Teknologisk Institut 1 årsværk Totalbudget: 648.000 kr. EFP-tilskud: 598.000 kr. Thermisol A/S: 50.000 kr. 41
Afsnit 4: Bygninger og solenergi Byg boligerne bedre - energimæssig optimering af nye boliger med gulvvarme. (j.nr. 1213/01-0023) I projektet søges afklaret de energi- og brugsmæssige konsekvenser af anvendelse af gulvvarme set i forhold til radiatoropvarmning i nyere enfamiliehuse i tæt-lav byggeri og parcelhuse. Desuden belyses ændrede udformninger af husene og brugsvanernes betydning for energiforbruget. Resultaterne vil hjælpe med til udvikling af lavenergiboliger og vil herved give et godt bidrag til revisionen af Bygningsreglementet. Tidligere forventede man, at der var et lavere energiforbrug i huse med gulvvarme i forhold til bygninger med radiatorer. I nye bygninger er der ofte et væsentligt højere (+30-40%) energiforbrug end i lidt ældre radiatoropvarmede bygninger ifølge forskellige fjernvarmeværker og en ny undersøgelse. Der kan peges på forskellige, forventede årsager til dette: Flere/større badeværelser, gulvvarme i badeværelser bruges året rundt, anvendelse af gulvtæpper, disponering med større rum end tidligere, m.m. Der foretages energiberegninger af forskellige typiske hustyper og opvarmningsanlæg - herunder placering af rum og rumstørrelser. Betydningen af varmetab fra badeværelser til andre rum via vægge og fundamenter undersøges. Der opstilles forslag til energimæssige forbedringer i nye huse under hensyntagen til brugsværdien. Ved at forbedre husenes udnyttelse af energien forventes det at energiforbruget kan reduceres med 10-20 %, uden at det går ud over komforten Teknologisk Institut. Byggeri Postboks 141 2630 Taastrup Tlf: 72202000, Fax: 72202373, E-mail: lars.olsen@teknologisk.dk Lars Olsen Teknologisk Institut. Energi; By og Byg (Statens Byggeforskningsinstitut); BYG.DTU; ThermiSol Denmark A/S; Dansk Forening af Fabrikanter af Varmeisolerings Materialer (VIF); Wirsbo Danmark AS; Danrad 1 årsværk Totalbudget: 1.267.000 kr. EFP-tilskud: 830.000 kr. 317.000 kr. ThermiSol Denmark A/S: 30.000 kr. Wirsbo Danmark AS: 50.000 kr. Danrad: 40.000 kr. 42
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende energieffektivitet i produkter og industrielle processer under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Højeffektiv inverter med resonanstopologi APC Denmark ApS. Emerging Technology Development 733 s. 44 ACT ACtive Transducer ELTEK (DTU) 2.938 s. 45 Operabilitetssikring af masse- og energiintegreret procesanlæg (OPERA) KT Institut for Kemiteknik (DTU) 3.240 s. 46 Deammonifikation væsentlig energibesparende ny biologisk metode til kvælstoffjernelse på industrielt processpildevand CP Kelco ApS. Miljø og Energiafdelingen 3.250 s. 47 Gasfyret plastsmeltning til sprøjtestøbemaskiner Dansk Gasteknisk Center. Afd. for Gasanvendelse 1.255 s. 48 Industrielle installationer med plug-and-play komponenter DHI. Institut for Vand og Miljø. Offshore Techn. Dept. 2.986 s. 49 Separation af vand ved hjælp af gashydrater Danisco Sugar and Sweeteners. Development Center 2.885 s. 50 I alt 17.287 43
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Højeffektiv inverter med resonans topologi. (j.nr. 1273/01-0005) Effektkonvertere benyttes i mange applikationer som f.eks. strømforsyninger, motorstyringer og til energikonvertering i energiproducerende systemer. Brugen af Zero-Voltage-Switching i effektkonvertere har et stort potentiale med hensyn til høj virkningsgrad, idet switch-tabene i halvlederne stort set elimineres. Dog har det ofte vist sig, at den praktiske implementering af konceptet har ladt en del tilbage at ønske. En ny implementering af konceptet er blevet etableret. Metoden er specielt velegnet til konvertere til større effekter, f.eks. fra 10 kw og opefter. Målet for udviklingen er at nå virkningsgrader over 98%, hvilket er en halvering af tabene i forhold til dagens standard. Den primære udnyttelse af resultaterne kan finde sted i invertere for nødstrømsforsyninger (UPS) og i invertere for energiproducerende anlæg (f.eks. solcelleanlæg, brændselscelleanlæg og vindmøller). Dette projekt evaluerer den nye resonanstopologi i en sammenligning med state-of-the-art invertere med klassiske topologier. Der vil blive lagt stor fokus på implementerbarheden af den nye topologi, herunder specielt spændings- og strømstress på komponenterne, samt fokus på kompleksitet og fysisk størrelse af kredsløbene. En prototype vil blive bygget og testet med henblik på dels at verificere konceptet, dels at underbygge modellering og analyser APC Denmark ApS. Emerging Technology Development Silcon Alle 6000 Kolding Tlf: 75542255, Fax: 72190353, E-mail: klaus.moth@apcc.com Klaus Moth Aalborg Universitet. Institut for Energiteknik 2 årsværk Totalbudget: 1.519.000 kr. EFP-tilskud: 733.000 kr. 786.000 kr. 44
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer ACT - ACtive Transducer. (j.nr. 1273/01-0006) Formålet med projektet er at tilvejebringe teknologiske muligheder for at integrere en højttalerenhed og audioeffektforstærker til én komponent så energiforbruget, det totale volumen og prisen bliver mindst mulig. I utallige år har det traditionelle 'interface' mellem en effektforstærker og højttaler været spændingsstyring og 8 Ω. Herved var det muligt at sætte anlæg sammen fra vidt forskellige producenter. Ved at have styr over store dele af reproduktionskæden er det muligt at optimere det samlede system. Projektets fokus er at forske i hvorledes det er muligt at integrere en højttalerenhed og effektforstærker til én komponent således at den har en meget høj virkningsgrad i alle brugssituationer. Målene er: 1) 4 gange højere virkningsgrad for kombinationen af forstærker og højttaler, 2) betydelige komponent-og materialebesparelser, 3) halvering af tomgangstabene ift. ICEpower teknologien. Dette projekt er multidiciplinært idet det indeholder forskning indenfor akustik, signalbehandling og effektelektronik. Den store udfordring bliver at få alle transducerparametrene inkluderet i totaloptimeringen. Projektet vil bestå af følgende faser: 1) Grundig research af state-of-the-art samt detailplanlægning, 2) energioptimerede design af forskellige udgaver af ACT, 3) fremstilling af laboratoriemodeller, 4) brainstorming mod nye topologier og principper, 5) test og forbedring af de mest lovende ideer og konstruktioner, 6) fremstilling og test af prototyper, 7) rapportering ELTEK-DTU Bygning 325 2800 Lyngby Tlf: 45881633, Fax: 45886111, E-mail: ma@eltek.dtu.dk A.E. Michael Bang og Olufsen PowerHouse Aps; vifa/scan-speak a/s; ØRSTED- DTU 7 årsværk Totalbudget: 6.258.000 kr. EFP-tilskud: 2.938.000 kr. Bang og Olufsen PowerHouse: 2.540.000 kr. vifa/scan-speak a/s: 780.000 kr. 45
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Operabilitetssikring af masse- og energiintegreret procesanlæg (OPERA). (j.nr. 1273/01-0012) Projektets formål er at sikre at en væsentlig større andel af potentialet ved masse- og energiintegration rent faktisk kan udnyttes i industrielle processer. Under henvisning til mulig reduktion af anlæggets operabilitet udelades i dag en væsentlig del af de potentielt mulige masse- og energiintegrationer i procesanlæg. På basis af tidligere projekter vil der i nærværende projekt blive udviklet en metode til analyse af et anlægs operabilitet til test af mulige integrationer. Yderligere vil der blive udviklet et værktøj til udlægning af reguleringer af de integrationstiltag der kræver en mere avanceret regulering. Projektet sigter mod værktøjer, der kan udnyttes primært ved udvikling af ny mere bæredygtig procesteknologi samt til retrofit af eksisterende anlæg. I forbindelse med projektet etableres et industrikonsortium bestående af tre danske virksomheder. Industrikonsortiet leverer et antal fortrinsvis energitunge procesproblemer af industriel interesse. De udviklede metoder og beregningsværktøjer tænkes afprøvet på Institut for Kemitekniks varmeintegrerede destillationsopstilling, og evt. på de i virksomhederne til rådighed værende faciliteter Institut for Kemiteknik-DTU Bygning 229 2800 Lyngby Tlf: 45252872, Fax: 45882258, E-mail: sbj@kt.dtu.dk Sten Bay Jørgensen FLS-Automation; De Danske Spritfabrikker; Novo-Nordisk 6 årsværk Totalbudget: 5.578.000 kr. EFP-tilskud: 3.240.000 kr. 858.000 kr. Anden finansiering: 1.480.000 kr. 46
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Deammonifikation - væsentlig energibesparende ny biologisk metode til kvælstoffjernelse på industrielt processpildevand. (j.nr. 1273/01-0013) Hovedformålet i projektet er at udvikle en ny spildevandsrensningsmetode, baseret på kvælstoffjernelse ved deammonifikation. Processen udvikles til industrielt spildevand med højt kvælstofindhold og høje temperaturer, samt til sidestrømsprocesser, som rejekt fra rådnetanke på kommunale renseanlæg. Deammonifikationsprocessen nedsætter energiforbruget til beluftning til ca. 1/5 af konventionelle nitrifikation/denitrifikation processers forbrug og nedbringer dermed CO 2 -emissionen. Deammonifikationsprocessen består af en kombination af ammoniumoxidation til nitrit og en anaerob ammoniumoxidation 'anammox', som medfører en direkte nedbrydning af ammonium til frit atmosfærisk kvælstof. Reaktionen genererer energi til vækst af de 'anammox'- mikroorganismer, der er katalysatorer for reaktionen. For at forøge effektiviteten af processen udvikles en funktionel separation af nitritationsprocessen og N-fjernelsen. Processen er bekræftet i biofilmanlæg, i laboratorium og pilotskala. Videnskabelige undersøgelser om processens egnethed for industrielt spildevand i aktivt slamanlæg, har ikke været gennemført. Forskning og udviklingsarbejdet baseres på pilotforsøg på anaerobt forbehandlet industrielt processpildevand og rejekt fra rådnetank. Procesmodeller vil blive anvendt til at afslutte projektet med et forslag til, hvordan deammonifikationsprocessen kan implementeres i fuld skala på CP Kelco's og Herning renseanlæg CP Kelco ApS. Miljø og Energiafdelingen Ved Banen 16 4623 Lille Skensved Tlf: 56165616, Fax: 53669446, E-mail: jchristensen@herc.com Poul Degn Pedersen Aalborg Universitet. Dept of Environmental Engineering; Hannover Universitet. Inst. for Water Quality and Waste Management (DE); Herning Kommune; Envicare ApS 4 årsværk Totalbudget: 5.270.000 kr. EFP-tilskud: 3.250.000 kr. 1.340.000 kr. Envicare ApS: 410.000 kr. Herning Kommune: 370.000 kr. 47
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Gasfyret plastsmeltning til sprøjtestøbemaskiner. (j.nr. 1273/01-0016) Formålet med dette projekt er at udvikle et gasopvarmet varmelegeme, der kan erstatte de eksisterende elopvarmede varmebånd, der anvendes bl.a. i sprøjtestøbemaskiner i plastindustrien. Det skal sikres, at konceptet kan anvendes af så bredt et udsnit af plastbranchen som muligt. Dette indbefatter, at det gasbaserede system skal kunne konkurrere med elvarmebåndene mht. energieffektivitet, miljøbelastning, installation, produktionseffektivitet, produktkvalitet, fleksibilitet, regulering, drift og vedligehold samt indkøbspris. Følgende projektarbejde udføres: Fase 1) I den indledende fase skal det undersøges, hvilke barrierer der i plastindustrien evt. kan hindre, at et gasopvarmet varmelegeme kan trænge ind på markedet. Endvidere undersøges, hvilke funktionskrav der fra virksomhedernes side stilles til et brænderkoncept baseret på gas. Fase 2) Med baggrund i analysen fra fase 1 skal der fastlægges et gasbaseret brænderkoncept. Fase 3) I denne fase skal der opbygges en prototype af gasbrænderen. Fase 4) Laboratorietest af prototype og designforbedring. Fase 5) Produktions-/sammenligningstest af prototype og elvarmebånd. Indledningsvis opbygges et måle- og vurderingssystem til anvendelse i testen. Først testes den eksisterende opstilling med elvarmebånd. Dernæst erstattes elvarmebåndene med den gasbaserede prototype, og testen gennemføres på ny. Data for de to tests opsamles til evaluering i fase 6. Fase 6) Evaluering og revision af design. Fase 7) Dokumentationsrapport samt installations- og driftsvejledning udarbejdes Dansk Gasteknisk Center a/s. Afd. for Gasanvendelse Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf: 45169600, Fax: 45169601, E-mail: rth@dgc.dk Rene Thiemke Superfos Packaging; Ferromatik - Milacron A/S 2 årsværk Totalbudget: 2.500.000 kr. EFP-tilskud: 1.255.000 kr. 764.000 kr. Superfos Packing: 211.000 kr. Ferromatik-Milacron A/S: 270.000 kr. 48
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Industrielle installationer med plug-and-play komponenter. (j.nr. 1273/01-0019) Projektets formål er at opnå energibesparelser og -effektivisering i systemer af forskellige komponenter efter 'plug-and-play' princippet. Med baggrund i projektdeltagernes aktuelle komponenter (bl.a. pumper, målere, ventiler, belysningssystemer, ventilatorer mv.) udvikles i projektets del 1 et fælles 'plug-and-play' koncept for systemer, der består af forskellige komponenter leveret af forskellige leverandører. Der systematiseres og fastlægges fælles spilleregler for konceptet generelt og for de forskellige komponenter. I del 2 udvikles hos producenterne pilotkomponenter til anvendelse i egnede delsystemer. Sideløbende dokumenteres funktionalitet og økonomi. Anvendelse af plug-and-play princippet i installationskomponenter er en naturlig videreudvikling af den nuværende indbygning af mikroelektronik i komponenter. I projektet udvikles et 'plug-and-play' koncept for installationskomponenter i et samspil mellem de førende danske komponentproducenter. Konceptet vil resultere i en ny generation af intelligente komponenter, som er nemme og hurtige at installere ('plug'). Efter endt installation kan komponenterne spille energi- og driftsmæssigt optimalt sammen med installationens øvrige komponenter, mens de er i stand til hele tiden selv at søge den optimale energi- og driftsmæssige situation ('play') Teknologisk Institut. Energidivisionen Kongsvang Alle 29 8000 Århus C Tlf: 72201200, Fax: 72201212, E-mail: andy.drysdale@teknologisk.dk Andy Drysdale Danfoss A/S; Grundfos A/S; LK A/S; Kamstrup A/S; Exhausto A/S; Novo Nordisk Engineering A/S; Arla Foods; Ørsted.DTU 7 årsværk Totalbudget: 6.286.000 kr. EFP-tilskud: 2.986.000 kr. 175.000 kr. Grundfos International A/S: 640.000 kr. LK A/S: 640.000 kr. Danfoss A/S: 640.000 kr. Kamstrup A/S: 640.000 kr. Anden finansiering: 565.000 kr. 49
Afsnit 5: Energieffektivitet i produkter og industrielle processer Separation af vand ved hjælp af gashydrater. (j.nr. 1273/01-0026) Når sukkeret er ekstraheret fra snittede sukkerroer med varmt vand, står man tilbage med en saft, der indeholder 85% vand, 13,5% sukker og 1,5% andre organiske og uorganiske stoffer. Af denne saft ønskes sukkeret isoleret. Dette gøres i dag, som gennem de sidste 100 år, ved at fjerne vandet fra tørstoffet i en flertrinsinddamper. Dette projekt har til formål at udvikle et nyt separationskoncept, som udnytter gashydraters evne til at fælde vand ved moderate tryk og temperaturer. Eksempelvis vil 8 mol CO 2 kunne binde 46 mol vand som et gashydrat ved 50 grader C og 25 bars tryk. Indledende konceptberegninger og forsøg, udført under EFP-98 'Alternative metoder til separation af vand og sukker', har vist, at der ligger et stort potentiale i at indføre hydratprocessen i en fremtidig sukkerproduktion. Energipotentialet ved at indføre processen er en reduktion af det nuværende energiforbrug på mellem 30% og 60%. Hydratprocessen er imidlertid en ny, unik separationsteknologi, som ikke er kommerciel og praktisk tilgængelig i dag. Processen befinder sig på idestadiet, og en videreudvikling, som skal gøre processen kommerciel interessant, vil kræve en betydelig dybdegående teknologisk forsknings- og udviklingsindsats. Projektet vil derfor i et stort omfang inddrage eksterne eksperter og videncentre i udviklingsforløbet. En del af projektet vil endvidere bestå i at finde en potentiel producent af procesudstyr, som er i besiddelse af spidskompetencer indenfor højtryksteknologi, så som super-kritisk ekstraktion o.l. Projektet er inddelt i 3 faser: Fase 1: Fastlæggelse af procesparametre og separationsfaktorer. Fase 2: Design af hydratreaktor og separationskolonne. Fase 3: Konceptvurdering Danisco Sugar and Sweeteners. Development Center Maribovej 2 4900 Nakskov Tlf: 54914600, Fax: 54914910, E-mail: DCTBA@Danisco.dk Ole Hansen 4 årsværk Totalbudget: 5.770.000 kr. EFP-tilskud: 2.885.000 kr. 2.885.000 kr. 50
Afsnit 6: Energi og samfund Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende energi og samfund under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Samspillet mellem liberaliserede energimarkeder Forskningscenter Risø. Afdelingen for Systemanalyse 1.858 s. 52 Lokale energimarkeder Aalborg Universitet. Institut for Samfundsudvikling og Planlægning 1.793 s. 53 International handel, energieffektivitet og CO 2 -udledning Amternes og Kommunernes Forskningsinstitut (AKF) 1.490 s. 54 Vindmølleenergi Retlig analyse af samspillet mellem traditionel regulering og nye reguleringsformer Aarhus Universitet. Center for Samfundsvidenskabelig Miljøforskning 847 s. 55 Fremme, forskning og udvikling af VE-teknologier under fremtidens markedsvilkår Forskningscenter Risø. Afdelingen for Systemanalyse 1.275 s. 56 I alt 7.263 51
Afsnit 6: Energi og samfund Samspillet mellem liberaliserede energimarkeder. (j.nr. 1753/01-0001) El-, varme- og gasmarkederne er i de senere år blevet omstrukturerede og delvist liberaliserede. Omstruktureringerne har ikke sikret en situation, der kan forventes at være samfundsmæssig optimal. Konkurrenceproblemer må forventes at opstå, dels pga. de institutionelle rammer, dels pga. koncentrationen på markederne. F.eks. er store dele af det danske elmarked undtaget for konkurrence, da det er prioriteret produktion. Samtidig giver reglerne for en kraftvarmeproducents fordeling af omkostninger til el og fjernvarme ikke nødvendigvis incitamenter til en samfundsmæssigt optimal fordeling. Endelig er særligt gasmarkedet karakteriseret ved en meget høj markedskoncentration. Hypotesen bag projektet er, at det samfundsmæssige tab i forhold til en optimal situation kan være betydelig på de enkelte markeder og forøges pga. de sammenhængende markeder. Derfor er en sammenhængende analyse af markederne nødvendig for at kvantificere problemernes reelle omfang. En afklaring af incitamentsstrukturen på markederne og kvantificering af problemet vil kunne anvendes til policyanbefalinger. Disse kan på kort sigt være en støtte i konkurrencemyndighedernes udmøntning af lovgivningen og på længere sigt danne grundlag for hensigtsmæssige revisioner af lovgivningen Forskningscenter Risø. Afdelingen for Systemanalyse Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46775100, Fax: 46775199, E-mail: sys@risoe.dk Henrik Klinge Jacobsen Amternes og Kommunernes Forskningsinstitut (AKF) 3 årsværk Totalbudget: 2.922.000 kr. EFP-tilskud: 1.858.000 kr. 863.000 kr. AKF: 201.000 kr. 52
Afsnit 6: Energi og samfund Lokale energimarkeder. (j.nr. 1753/01-0003) Formålet med dette projekt er at udvikle alternative lokale energimarkeder. Projektet omfatter modeludvikling samt konkrete analyser. Formålet er: 1) At videreudvikle/tilpasse eksisterende energimodeller til beskrivelse af den energimæssige omsætning og det reguleringsmæssige behov ved samkøring af vindkraft og decentral kraft/varme som forudsat i Energi 21. 2) At udvikle modeller til analyse af de markedsmæssige reaktioner på forskellige tvungne energisalg. 3) At udvikle forslag til den institutionelle og organisatoriske gennemførelse af lokale markeder Aalborg Universitet. Institut for Samfundsudvikling og Planlægning Fibigerstræde 11 9220 Aalborg Øst Tlf: 96358309, Fax: 98153788, E-mail: lund@i4.auc.dk Henrik Lund Energi og Miljødata 3 årsværk Totalbudget: 2.273.000 kr. EFP-tilskud: 1.793.000 kr. 288.000 kr. Energi og Miljødata: 192.000 kr. 53
Afsnit 6: Energi og samfund International handel, energieffektivitet og CO 2 -udledning. (j.nr. 1753/01-0014) International handel kan have stor indflydelse på det nationale energiforbrug og på den nationale CO 2 -udledning. Eksport af varer forøger et lands energiforbrug og CO 2 -udledning, hvorimod det omvendte gør sig gældende for importen. Ud fra et anvendelsesorienteret synspunkt er det relevant at undersøge, hvilken indflydelse handel over landegrænser har på opfyldelsen af nationale CO 2 mål, fordi dette emne kan blive et vigtigt element i de kommende, internationale klimaforhandlinger. Med Danmark som eksempel er projektets formål dels at undersøge, hvilken indflydelse udenrigshandelen har på opfyldelsen af nationale CO 2 mål og dels at undersøge om det er muligt at reducere energiforbruget og udledningen af CO 2 - globalt set - gennem en omlægning af den danske udenrigshandel. I projektet vil inputoutput metoden, der er blevet anvendt i tidligere AKF-studier, blive videreudviklet, så den kommer til at omfatte flere lande. Resultaterne af projektet vil være: (1) en forbedret metode til at beregne national CO 2 udledning baseret på forbrug, (2) et forbedret grundlag til beregning af den danske energi- og CO 2 - handelsbalance overfor udlandet, (3) en analyse af mulighederne for at opnå både en større energieffektivitet og en lavere CO 2 udledning - globalt set - gennem en omstrukturering af den danske udenrigshandel Amternes og Kommunernes Forskningsinstitut (AKF) Nyropsgade 37 1602 København V Tlf: 33110300, Fax: 33152875, E-mail: akf@akf.dk Jesper Munksgaard University of Sydney (AU); Danmarks Statistik 2 årsværk Totalbudget: 1.950.000 kr. EFP-tilskud: 1.490.000 kr. 460.000 kr. 54
Afsnit 6: Energi og samfund Vindmølleenergi. Retlig analyse af samspillet mellem traditionel regulering og nye reguleringsformer. (j.nr. 1753/01-0019) Formålet med projektet er at give en dybdegående analyse af de virkemidler, der anvendes til at fremme vedvarende energi generelt, og vindmøller i særdeleshed. Forskningen vil fokusere på såvel den danske regulering som mulige alternative virkemidler med henblik på at evaluere måleffektiviteten af de virkemidler, der er valgt i Danmark. Forskningen vil blive gennemført fra august 2001 til juli 2003, og bygger på et afsluttet forskningsprojekt vedrørende de retlige aspekter i forbindelse med lokalisering af vindmøller Århus Universitet. Center for Samfundsvidenskabelig Miljøforskning Gustav Wieds Vej 10 8000 Århus C Tlf: 89421628, Fax: 89421600, E-mail: cesamjbm@au.dk Ellen Margrethe Basse 2 årsværk Totalbudget: 847.000 kr. EFP-tilskud: 847.000 kr. 55
Afsnit 6: Energi og samfund Fremme, forskning og udvikling af VE-teknologier under fremtidens markedsvilkår. (j.nr. 1753/01-0021) Projektets formål er at komme med vurderinger af støtteordninger for fremme, forskning og udvikling (F og U) af VE-teknologier på det liberaliserede elmarked, herunder overgangsordninger og påtænkte støtteordninger. Mere konkret skal projektet resultere i: a) bedre forståelse af metodegrundlaget for støtteordninger af F og U på et liberaliseret elmarked, b) bedre forståelse af den dynamiske struktur i VE-teknologiudviklingen og sammenhængen med offentlig F og U-støtte, c) angivelse af indikative størrelser af nødvendige støtteordninger. Projektet vil omfatte en kritisk, teoretisk/metodisk gennemgang af nyere teknologiske og økonomiske fremskrivningsteorier, f.eks. læringskurver (diffusionsteori). Desuden ses på nationale innovationssystemer for forskellige VE-teknologier. Ovenstående problemstilling analyseres i projektet såvel empirisk som teoretisk. Analyserne vil tage udgangspunkt i den nuværende samt kommende markedsstruktur for elmarkedet, herunder det grønne elmarked. Analyserne omfatter både en metodisk/teoretisk gennemgang af støtteordninger og en økonomisk, dynamisk model i det omfang det er muligt Forskningscenter Risø. Afdelingen for Systemanalyse Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46775100, Fax: 46775199, E-mail: sys@risoe.dk Klaus Skytte Roskilde Universitetscenter. Teksam; Elkraft System 3 årsværk Totalbudget: 2.694.000 kr. EFP-tilskud: 1.275.000 kr. 642.000 kr. Roskilde Universitetscenter: 477.000 kr. Elkraft System: 300.000 kr. 56
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende særligt perspektivrige projekter under EFP- 2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) DK-SOFCb, langsigtet SOFC udvikling Forskningscenter Risø. Afdelingen for Materialeforskning 5.952 s. 58 DK superledere i El-sektoren 2001-2002 NKT Cables A/S 2.800 s. 59 DK superconducting tape technology 2001-2003 Nordic Superconductor Technologies A/S 5.594 s. 60 Brintlagring i kulstof-nanostrukturer Haldor Topsøe A/S 626 s. 61 Diagnostiske tools for forståelse og afværgelse af procesproblemer i biogasanlæg Biocentrum - DTU 1.423 s. 62 Færdigudvikling af biosensor til biogasanlæg Biocentrum - DTU 700 s. 63 Bioethanol produktion, del 1 Biocentrum DTU 2.540 s. 64 I alt 14.041 57
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder DK-SOFC b, langsigtet SOFC udvikling. (j.nr. 1713/01-0001) Det overordnede formål med det danske SOFC program er at skabe mulighed for at etablere en dansk produktion af energiøkonomiske og miljøvenlige elproducerende anlæg eller dele hertil. På baggrund af resultater opnået hidtil i det danske SOFC program samt på baggrund af en betydelig dansk industriinteresse er der lagt en strategi for kommercialisering af SOFC-teknologien. Fortsættelsen af det hidtidige DK-SOFC projekt gennemføres i to typer delprojekter, hvor een type med delvis PSO finansiering sigter mod løsning af kortsigtede problemer på vej mod demonstrationseksperimenter i Danmark af dansk celle- og stakningsteknologi. Den anden type, hvoraf nærværende EFP2001 projekt repræsenterer en del, sigter mod 1) fastholdelse af langsigtede udviklingslinier, 2) udviklinger til nedbringelse af driftstemperatur uden samtidig forøgelse af arealspecifikke modstande, 3) robusthedsforbedringer i form af forbedrede materialer og komponenter, og 4) en forståelse af driftsrelevante mekanismer som en væsentlig forudsætning for kommende teknologigennembrud. En vigtig del af linien i projektet er opbygning af knowhow med tilhørende patenter, der kan sikre en fordelagtig position i fremtidige industrielle samarbejder Forskningscenter Risø. Afd. for Materialeforskning Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46775700, Fax: 46775758, E-mail: mogens.mogensen@risoe.dk Mogens Mogensen IRD A/S; Haldor Topsøe A/S 7 årsværk Totalbudget: 8.455.000 kr. EFP-tilskud: 5.952.000 kr. 1.779.000 kr. IRD A/S: 222.000 kr. Haldor Topsøe A/S: 502.000 kr. 58
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder DK Superledere i elsektoren 2001-2002. (j.nr. 1713/01-0004) Projektet omfatter installering og demonstration af et 3-faset HTS (højtemperatur superleder) kabelsystem. Kabelsystemet installeres på Amager Koblingsstation (AKM), så forbrugere på Amager får energiforsyning gennem HTS kablet. AKM, NKT Cables A/S og Danmarks Tekniske Universitet udfører en samlet evaluering af demonstrationsprojektet NKT Cables A/S NKT Alle 1 2605 Brøndby Tlf: 43482320, Fax: 43630099, E-mail: torben.visler@nkt.dk Dag Willen DTU. Elteknik; Elkraft. Københavns Energi; Eltra; DEFU 3 årsværk Totalbudget: 7.710.000 kr. EFP-tilskud: 2.800.000 kr. 1.170.000 kr. Elkraft: 3.040.000 kr. Eltra: 700.000 kr. 59
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder DK superconducting tape technology 2001-2003. (j.nr. 1713/01-0006) The purpose of this research program is to support the long-term research and technology development to enable the use of the HTS technology in the years 2005-2010. The goals for the energy policy in Energi-21 will be promoted, including energy savings, reduced environmental impact, and the creation of a more efficient energy network. The HTS technology has particular long-term interest for energy transfer between regions and countries, e.g. for the smoothing of renewable and distributed energy production. This project intentionally focuses on the core technologies that have not yet been developed and that will allow the project partners to own and control the technology, and thereby enable the earliest possible introduction and the broadest possible application Nordic Superconductor Technologies A/S Blokken 84 3460 Birkerød Tlf: 43482500, Fax: 43482501, E-mail: JF@nst.com Jørn Bindslev Hansen Forskningscenter Risø, Afd. for Materialeforskning; Danmarks Tekniske Universitet, Institut for Produktion og Ledelse (IPL); Haldor Topsøe A/S (HTAS) 9 årsværk Totalbudget: 8.510.000 kr. EFP-tilskud: 5.594.000 kr. 1.507.000 kr. Forskningscenter Risø: 647.000 kr. Danmarks Tekniske Universitet: 90.000 kr. Haldor Topsøe A/S: 672.000 kr. 60
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder Brintlagring i kulstof-nanostrukturer. (j.nr. 1713/01-0010) Formålet med projektet er at bekræfte eller afkræfte de lovende resultater, som er blevet rapporteret, om høj brintlagringskapacitet af kulstof-nanostrukturer som f.eks. kulstof-nanorør. Et eksisterende gravimetrisk udstyr, som kan måle ved høje tryk, anvendes til at bestemme brintlagringskapaciteten. For at etablere en forbindelse mellem strukturen og sammensætningen af materialerne og deres brintlagringskapacitet karakteriseres materialerne med forskellige metoder. Fremstilling af egnede materialer er også en vigtig del af projektet. Til slut evalueres det om de kulstofbaserede nanomaterialer har nogen fremtid som brintlagringsmaterialer Haldor Topsøe A/S Nymøllevej 55 2800 Lyngby Tlf: 45272000, Fax: 45272999, E-mail: sda@topsoe.dk Søren Dahl Forskningscenter Risø. Afdelingen for Materialeforskning 1 årsværk Totalbudget: 1.564.000 kr. EFP-tilskud: 626.000 kr. 938.000 kr. 61
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder Diagnostiske tools for forståelse og afværgelse af procesproblemer i biogasanlæg. (j.nr. 1713/01-0016) Formålet med dette EFP projekt er at udvikle diagnostiske redskaber, som kan anvendes til en tidlig registrering af procesproblemer på biogasanlæg. Fokus vil være på de lavere fede syrer i sammenhæng med andre procesparametre. Procesproblemer vil betyde tab af gasproduktion, hvilket vil have en negativ økonomisk indflydelse på anlæggenes ydeevne. Projektet vil bestå i 4 dele: 1) Planlægning af forsøgsfasen. 2) Test i laboratoriereaktorer med forskellige pulser af substrat, delsubstrater, temperaturændringer etc. 3) Dataanalyse samt modellering af reaktorstabilitet under de forskellige forhold. 4) Afrapportering og international publicering. Resultater fra projektet vil være et værdifuldt instrument til at forøge stabiliteten og ydeevnen af de danske biogasanlæg i fremtiden BioCentrum- DTU Søltofts Plads, Bygning 227 2800 Lyngby Tlf: 45256183, Fax: 45883276, E-mail: Birgitte.K.Ahring@Biocentrum.dtu.dk Birgitte K. Ahring 3 årsværk Totalbudget: 1.423.000 kr. EFP-tilskud: 1.423.000 kr. 62
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder Færdigudvikling af biosensor til biogasanlæg. (j.nr. 1713/01-0017) Formålet med projektet er at færdigudvikle og teste en biosensor til måling af de specifikke VFA'er på et udvalgt biogasanlæg. VFA måling er en af de bedste parametre til tolkning af stabilitet af biogasanlæggets proces og evt. overbelastning. Indtil videre benytter flere af de danske anlæg manuelle metoder til estimering af det totale indhold af VFA (TVFA). Denne parameter har vist sig at kunne indikere processens belastningsgrad og ubalance hvis den anvendes jævnligt (2-3 gange ugentligt). Men selv daglige TVFA målinger er utilstrækkelig ved hurtige/voldsomme ændringer i processens stabilitet. Derfor har flere anlæg oplevet at processen er kollapset uden forudgående varsel fra de manuelle TVFA målinger. Den ny teknologi udviklet under EFP projektet 'On-line VFA måling i biogasanlæg' har gjort det muligt at give information om processens aktuelle tilstand vha. af direkte måling af de enkelte fedtsyrers koncentration. Foreløbige tests har vist at dette nye informationsgrundlag kan give adgang til et meget præcist indblik i den aktuelle belastning og kan give øjeblikkelig advarsel om procesændringer, som kan medføre forringet gasudbytte og evt. reaktorstop hvis driftspersonalet ikke omgående reagerer. Men endnu har det ikke været muligt i praksis at evaluere hvorledes disse nye on-line procesparametre kan anvendes til at styre biogasprocessens stabilitet på et fuldskala anlæg. I det foreliggende projekt vil sensoren blive installeret på et biogasanlæg og afprøvet af anlæggets personale i samarbejde med udviklerne. Måledata vil blive stillet til rådighed for anlægget og evalueret med henblik på bedre styring af anlægget. Projektet skal munde ud i en færdig evaluering af bl.a. produktmarked og videreudviklingspotentiale Biocentrum - DTU Søltofts Plads - bygn. 227 2800 Lyngby Tlf: 45256183, Fax: 45883276, E-mail: birgitte.k.ahring@biocentrum.dtu.dk Birgitte K. Ahring Danmarks Tekniske Univ., Inst. for Produktudvikling; Bioscan A/S 1 årsværk Totalbudget: 950.000 kr. EFP-tilskud: 700.000 kr. Bioscan A/S: 250.000 kr. 63
Afsnit 7: Særligt perspektivrige projekter uden for områder Bioethanol produktion, del 1. (j.nr. 1713/01-0021) Projektet har til formål at udnytte Danmarks position og udbygge internationale samarbejder til at optimere 4 nøgleprocesser, som udgør kernen i det danske bioethanolkoncept. På baggrund af resultater opnået over en 5 årig periode vil det være muligt at opstille et fuldt funktionsdygtigt, økonomisk rentabelt og internationalt konkurrencedygtigt bioethanolanlæg i Danmark. Dette projekt udgør fase 1 af 4 faser. Optimering og generel forbedring af en kontinuert våd-oxidationsproces med fokus på tilsætning af atmosfærisk luft, reduktion af frigjorte fermenteringsinhibitorer, samt en procesudvikling med henblik på regulering af forskellige parametre ved en varieret sammensætning af den tilførte biomasse. Optimering af enzymatisk hydrolyse ved anvendelse af nye enzymer, konventionelle enzymblandinger, ikkekommercielle enzymblandinger, samt produktion af ubearbejdede enzymer i det våd-oxiderede hydrolysat. En samtidig enzymbehandling og ethanolproduktion i ét procestrin vil medføre en optimeret enzymatisk hydrolyse og fermentering til en god pris. Optimering af den termofile pentosefermentering ved anvendelse af anaerobe mikroorganismer. Herunder foretages en screening for nye mikroorganismer for en forøget ethanolproduktion samt minimal afhængighed af tilsatte næringsstoffer. Stammeudvikling af T. mathranii ved brug af genetiske værktøjer og mutationsstrategier for at forbedre ethanoludbyttet fra fermentering af pentoser. Design af en optimal rensningsproces til behandling af den resterende biomasse under produktion af biogas. Evaluering af potentialet for anaerob omsætning af ligninderivater og andre inhibitorer for maksimal recirkulering af procesvandet BioCentrum-DTU Søltoft Plads, Bygning 227 2800 Lyngby Tlf: 45252600, Fax: 45883276, E-mail: birgitte.k.ahring@biocentrum.dtu.dk Birgitte K. Ahring Forskningscenter Risø; Novo Nordisk A/S 5 årsværk Totalbudget: 2.890.000 kr. EFP-tilskud: 2.540.000 kr. Novo Nordisk A/S: 350.000 kr. 64
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) Samlet budgetoverslag Energistyrelsens udgifter til projekter vedrørende andre projekter under EFP-2001 andrager skønsmæssigt: Projekt Total (i 1.000 kr.) Registrering af dansk energilitteratur og danske energiforskningsprojekter og samarbejde med internationale informationssystemer. Forskningscenter Risø. Afd. for Informationsservice 940 s. 66 IEA, Executive Commitee Forskningscenter Risø. Afd. for Informationsservice 161 s. 67 Energicenter Danmark som deltager i EU kommissionens OPET-netværk (Organisations for the Promotion of Energy Technologies) Energicenter Danmark c/o Teknologisk Institut 500 s. 68 Dansk deltagelse i IEA styregrupper og Implementing Agreements vedrørende energiforskning s. 69 Nordisk energiforskning 6.276 s. 71 I alt 7.877 65
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) Registrering af dansk energilitteratur og danske energiforskningsprojekter og samarbejde med internationale informationssystemer. (j.nr. 151/01-0001) Det er formålet at gøre informationer om den danske energiforskning og dens resultater tilgængelig for brugere i ind- og udland. Desuden er det formålet gennem internationalt samarbejde at gøre udenlandsk energiforskning og dens resultater tilgængelig for danske energiforskningsinstitutioner og dansk industri. Projektet er en fortsættelse af aktiviteter sat igang af Energiministeriet i 1981 og sikrer en videreførsel af opgaver i henhold til indgåede aftaler om informationsudveksling med andre lande og internationale organisationer. Der foretages en systematisk indsamling og registrering af både publiceret og upubliceret information (projektbeskrivelser) om dansk forskning og udvikling for hele energiområdet. Registreringerne indgår i flere forskellige informationssystemer såvel danske som internationale. Det drejer sig pt. om ETDE World Energy Base (IEA), Nordisk Energi Indeks, INIS (International Nuclear Information System, IAEA), Coal Data Base (IEA), den Danske Forskningsdatabase. De publicerede resultater af projekter under EFP-programmet annonceres i en halvårlig publikation af Energistyrelsen. Manuskriptet til projektbeskrivelserne i Energistyrelsens publikation 'Energiforskningsprogram 2001' udarbejdes ud fra de registreringer af EFP projekter, som allerede foretages til informationssystemerne. Afd. for Informationsservice vejleder i udnyttelsen af informationssystemerne og foretager søgninger i dem for alle, der måtte ønske det. Desuden kan alle danske energipublikationer lånes gennem biblioteket, ligesom biblioteket kan hjælpe med at fremskaffe energipublikationer fra andre lande Forskningscenter Risø. Afdelingen for Informationsservice Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46774010, Fax: 46774013, E-mail: line.nissen@risoe.dk Line Nissen 3 årsværk Totalbudget: 1.580.000 kr. EFP-tilskud: 940.000 kr. 640.000 kr. 66
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) IEA, ETDE Executive Committee. (j.nr. 1661/01-0001) Inden for IEA-ETDE aftalen opbygges en fælles database med medlemslandenes beskrivelser af tidsskriftartikler, rapporter, bøger, konferenceindlæg m.m. udgivet i eget land. IEA-ETDE Executive Committee overvåger og videreudvikler samarbejdet, således at databasen får størst mulig dækning (løbende udvidelse af antallet af deltagende lande, som p.t. er 18), og således at både opbygning og tilgængeliggørelse af databasen sker gennem udnyttelse af moderne informationsteknologi. Den fælles database er tilgængelig under navnet ETDE World Energy Base via adressen www.etde.org/etdeweb/. ETDEWEB er gratis at søge i for danske brugere. Tilrettelægning af den overordnede markedsføring indgår også i eksekutivkomiteens arbejde. Eksekutivkomiteens beslutninger er bindende for medlemslandene og Operating Agent (US Department of Energy, Office of Scientific and Technical Information). I 1999 blev Birgit Pedersen valgt som viceformand i komiteen. Eksekutivkomiteen og den tekniske arbejdsgruppe afholder et årligt møde hver. I 2001 holdes eksekutivmødet i Sydkorea og det tekniske møde i USA Forskningscenter Risø. Afdelingen for Informationsservice Postboks 49 4000 Roskilde Tlf: 46774001, Fax: 46774013, E-mail: birgit.pedersen@risoe.dk Birgit Pedersen Totalbudget: 244.000 kr. EFP-tilskud: 161.000 kr. 83.000 kr. 67
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) Deltagelse i EU Kommissionens OPET-netværk. (j.nr. 1661/01-0002) Formålet er at deltage i EU Kommissionens OPET netværk, der har til formål at fremme forskning-udvikling samt anvendelsen af miljøvenlige energiformer. Energicenter Danmarks (ECD) indsats vil koncentrere sig om biomasse, sol- og vindenergi, energianvendelse i bygninger samt fjernvarme/kraftvarme, hvor Danmark har en stærk position internationalt. Via OPETaktiviteterne vil ECD formidle dansk know-how på disse områder og dermed skabe grundlag for teknologioverførsel samt bidrage til at fremme danske FoU aktiviteter, herunder assistere danske ansøgere til EU's FoU programmer. Indsatsen kan opdeles i følgende hovedområder: 1) Informationsformidling af dansk energiteknologi indenfor energieffektivisering og vedvarende energi og øvrige netværksaktiviteter indenfor det europæiske OPET netværk. 2) Varetage formidlingsopgaver i relation til danske FoU aktiviteter med henblik på at fremme danske ansøgninger til ENERGIE særprogrammet under EU's 5. rammeprogram samt formidling af erfaringer og resultater fra 4. og 5. rammeprogram. 3) Målrettet informationsindsats indenfor de valgte teknologiområder rettet mod danske virksomheder og forskningsmiljøer, først og fremmest i form af ECDs nyhedsblade (elektronisk og papirudgave). 4) Udførelse af en række netværksaktioner som led i OPET samarbejdet, inklusiv udvalgte faglige aktioner. Disse aktiviteter sker som led i en tre-årig OPET periode omfattende 1. maj 2000-1. maj 2003 Energicenter Danmark. Teknologisk Institut Postboks 141 2630 Taastrup Tlf: 72202400, Fax: 72202500, E-mail: nils.daugaard@teknologisk.dk Nils Daugaard Videncenter for Halm og Flisfyring; Center for Fjernvarmeteknologi; Forskningscenter Risø 2 årsværk Totalbudget: 2.029.000 kr. EFP-tilskud: 500.000 kr. EU-tilskud: 1.529.000 kr. 68
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) Dansk deltagelse i IEA styregrupper og Implementing Agreements vedrørende energiforskning Det internationale forskningssamarbejde inden for IEA er organiseret i en række samarbejdsaftaler (Implementing Agreements), som er åbne for medlemslandenes deltagelse. Herudover deltager en række andre lande i dele af samarbejdet på særlige vilkår. Den overordnede koordinering og styring af samarbejdet foregår i den centrale styrekomité CERT, Committee on Energy Research and Development, og i de underliggende arbejdsgrupper (working parties) vedrørende Fossil Fuels Technologies, Renewable Energy Technologies og Efficient Energy End-Use Technologies. Danmark deltager i følgende samarbejdsaftaler (Implementing Agreements) og er repræsenteret i de tilsvarende styrekomiteer (Executive Committees). Der er ydet EFP-tilskud til en række af aktiviteterne. De øvrige udgifter dækkes enten af andre deltagere fra Energistyrelsen eller af deltagere fra virksomheder og institutioner. Energy Technology Information Energy and Environmental Technologies Information Center (EETIC). CADDET Energy Efficiency, Caddet Renewable Energy and GREENTIE Energy Technology Data Exchange, ETDE Fossil Fuel Technologies Coal Research International Centre for Gas Technology Information (ICGTI) 1) Coal Combustion Science 1) Greenhouse Gas R&D Programme Enhanced Oil Recovery Renewable Energy Technologies Bioenergy Agreement Photovoltaic Power Systems 1) Solar Heating and Cooling Wind Turbine Systems Ocean Energy Systems 1) 69
Efficient Energy End-Use Technologies Building and Community Systems, Energy Conservation og Air Infiltration and Ventilation Centre Demand Side Management 1) High Temperature Conductivity 1) District Heating and Cooling Process Integration in Industry Heat Pumping Technologies 1) Advanced Motor Fuels I alt EFP-tilskud (excl. relaterede projekttilskud mv.), ca. 2,1 mio. kr. 1) Der er ikke i EFP 2001 givet tilsagn til denne aktivitet (men der kan forekomme udbetalinger i forbindelse med tilsagn fra tidligere år) Gennem deltagelsen i samarbejdet kan der fra dansk side øves indflydelse på gennemførelsen af nye og løbende projekter samt drages nytte af afsluttede projekter. Endvidere modtages orientering om forsknings- og udviklingstendenser inden for de respektive fagområder i de øvrige deltagende lande, så der kan ske en hensigtsmæssig koordinering og effektivisering af de danske forsknings- og udviklingsprogrammer gennem deltagelse i udenlandske projekter. Energistyrelsen repræsenterer Danmark i CERT og i de underliggende arbejdsgrupper. Repræsentationen i den særlige komité vedrørende fusionsenergi, Fusion Power Coordination Committee, varetages af Forskningscenter Risø. Repræsentationen i styrekomiteerne for de enkelte samarbejdsaftaler varetages principielt af Energistyrelsen. Den faglige del af samarbejdet varetages af kompetente fagfolk, som endvidere i en række tilfælde efter aftale med Energistyrelsen varetager repræsentationen i styrekomiteen. 70
Afsnit 8: Andre projekter (internationalt samarbejde, udredninger, dokumentation mv.) Nordisk Energiforskning Nordisk Energiforskning er iværksat efter de nordiske energiministres beslutning herom i 1985. Formålet er at etablere et nordisk samarbejde med henblik på at styrke kompetencen ved udvalgte universiteter, tekniske højskoler samt forskningsinstitutioner i de nordiske lande. Programmet omfatter i øjeblikket et samarbejde inden for områderne olieteknologi, brændselsceller, energifleksible varmesystemer, energi og samfund, forbrænding af biomasse, procesintegration samt tekniske systemer i et frit elmarked. Ved en samordnet indsats ønsker man et større og stærkere energiforskningsmiljø i Norden samt Nordens nærområder i Baltikum samt Nordvest Rusland. Programmets hovedidé har været at styrke den basale forskningsmæssige kompetence inden for de udvalgte programområder. Aktiviteterne gennemføres ved ansættelse og udveksling af forskningsprofessorer, seniorforskere og stipendiater og ved afholdelse af forelæsninger, kurser, seminarer m.v. ved udvalgte nordiske universiteter og forskningsinstitutioner. Programmet finansieres gennem fælles bidrag fra de deltagende nordiske lande. De nordiske energiministre har i år 2001 vedtaget en ny strategi samt en ny handlingsplan for Nordisk Energiforskning. De vigtigste elementer i den nye strategi samt handlingsplan omhandler en forskydning mod større fleksibilitet til at løse problemer inden for aktuelle energiområder, herunder inddragelse af nordisk næringsliv i programmet for at styrke konkurrence i relation til EU og det internationale samfund. De vigtigste indsatsområder vil være rettet mod klimaspørgsmål, det nordiske elsamarbejde samt styrkelse af samarbejdet i Østersøregionen. Den overordnede programstyring sker i Det nordiske Energiforskningsudvalg, der refererer til den nordiske Embedsmandskomité for energipolitik, og styringen inden for de enkelte programområder sker i nordiske fagkollegier, der består af fremtrædende forskere fra de deltagende nordiske lande. Styringen foregår bl. a. gennem fastlæggelse af 4-årige forskningsprogrammer; således udløber den nuværende programperiode ved udgangen af år 2002, med en planlagt opstart af et nyt 4-årigt program Totalbudget: 25 mio. NOK/år EFP-tilskud: 5.708.000 2,5 mio. NOK/år til Østersøsamarbejde EFP-tilskud: 568.000 71