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