De ongekende mogelijkheden van de zon

Transcriptie

1 De ongekende mogelijkheden van de zon Dr. Jacques T.N. Kimman Lector Nieuwe Energie, Hogeschool Zuyd Adviseur Taakveld Energiestrategie en transitie, SenterNovem (Agentschap van het Ministerie van Economische Zaken)

2 Welke duurzame energiebron heeft de toekomst? Nieuwe Energie, een andere manier van denken

3 Greenpeace

4 Energievoorraden Nieuwe Energie, een andere manier van denken

5 Gevelelementen met zonnestroom? Permasteelisa (Beitel 80, Heerlen) CIS-tower (Manchester) Nieuwe Energie, een andere manier van denken

6 Zonnefabels 1. Er is te weinig zon in Nederland. De helft van de Sahara! 2. Er is te weinig oppervlak beschikbaar. Markerwaard of daken van huizen voldoende voor complete elektriciteitsvoorziening! 3. Zonne-energie is te duur. In kostenconcurrerend. Nu al niche-markten! 4. Een zonnecel verdient de energie die nodig is om hem te maken nooit terug. Kristallijn Silicium nu minder dan een jaar, dunne film in weken! Nieuwe Energie, een andere manier van denken

7 Geografische verdeling zonne-instraling (kwh/m 2.dag) solar irradiation in kwh/m 2. day (source: ABB, 1998) Energy Hill, Avantis, 26 april 2007

8 Dutch Solar Cell R&D Seminar 2007 Irradiation-NL: 105% 1000 kwh/m2.yr 95% % kwh/m2.yr = 3,6 GJ / m2 Wind: 5,5 + 1,7 m/s 178 % 22% SOLAR 8 Energy

9 Dutch Solar Cell R&D Seminar 2007 Practical technical potential NL PV in Markerwaard: 100 PJ/yr. PV on roofs: PJ el per year Solar HWS: ~ 5-10 PJ per year Solar Passive: ~ PJ per year Urban wind: 1-10 PJ per year Compare to buildings NL: ~100 PJ electricity /yr SOLAR 9 Energy

10 Prijzen zonnestroom en bulk-elektriciteit Photovoltaics Utility peak power Bulk power /kwh 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 900 h/a: 0,60 /kwh 1800 h/a: 0,30 /kwh 0, Nieuwe Energie, een andere manier van denken

11 Grid parity in Europe 2007 irradiation (kwh/m 2 yr) PV generation cost ( /kwh) insolation map: Šúri M., Huld T.A., Dunlop E.D. Ossenbrink H.A., Potential of solar electricity generation in the European Union member states and candidate countries. Solar Energy (in press), Energy Hill, Avantis, 26 april 2007

12 Grid parity in Europe 2010 irradiation (kwh/m 2 yr) PV generation cost ( /kwh) Energy Hill, Avantis, 26 april 2007

16 Netkoppeling Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

17 Verbinden van elektriciteitsnetten Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

18 Wat is Nieuwe Energie? Trias Energetica! Nieuwe Energie, een andere manier van denken

19 Nieuwe financieringsconcept voor nul-energie-huizen Nieuwe Energie, een andere manier van denken

20 Nieuw financieringsmodel Terugverdientijd verrekend in de hypotheek Seinen projectontwikkeling (Friesland) Kosten: 500 per maand Géén energierekening! Nieuwe Energie, een andere manier van denken

21 Wat vindt u mooier? Nieuwe Energie, een andere manier van denken

22 Maatschappelijke transitie In harmonie met de natuur! Duurzame mobiliteit Andere manier van denken Gedragsverandering Nieuwe Energie, een andere manier van denken

23 Low Ex

24 Betonkernactivering De gehele vloerconstructie wordt opgewarmd of gekoeld! Nieuwe Energie, een andere manier van denken

25 Particuliere verkoop zonneboilers via Energiebedrijven Mijn eigen combiketel gaat stuk! Essent/Volta: zit niet in het pakket! Nuon: 4000, géén geschikte installateurs! Eneco: nog niet in Limburg! Kosten: Installatiekosten. Besparing: per jaar. Verdient zich in jaar terug! Financieringsconstructie: huur! Huur: 12/maand. De hele keten moet om! Kansen voor Nieuwe Energie in de Euregio

26 S-curve voor zonneboilers/ rol overheden 100 % Projectmatige aanpak op wijkniveau Penetratie Particuliere verkoop Stabiliseren Opstijgen Versnellen Voorbereiden Tijd Nieuwe Energie, een andere manier van denken

27 Warmte uit zonlicht: zonne-collectoren en zonne-boilers Nieuwe Energie, een andere manier van denken

28 New solar hot water system New Energy in the Built Environment

29 Zonne-warmte: de Nederlandse positie in de wereld

30 Largest solar hot water system (City of Den Bosch) New Energy in the Built Environment

31 Situation in summer New Energy in the Built Environment

32 Situation in winter New Energy in the Built Environment

33 Solar buildings in Den Bosch New Energy in the Built Environment

34 Energietransitie (roadmap) Visie Duurzaamheid Energievoorziening Maatschappelijke belangen Knelpunten, issues Kansen Innovaties Commerciële belangen Samenwerking Nu Tijd Toekomst Nieuwe Energie, een andere manier van denken

35 Opslagsystemen: Supercondensatoren Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

36 Geavanceerde daglichttoetreding Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

37 Voorbeeld daglichtsystemen: Reichstag Berlijn Nieuwe Energie, een andere manier van denken

38 Nieuwe producten met Nieuwe Energie Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

39 Cradle to Cradle Nieuwe Energie, een andere manier van denken

40 Farm. Space Quarry Rivers Energy Forest Urban Harvest: Collecting, capturing, converting and feed back in system

41 Living area 50 park Shop+ gravey Public 100 farm Soc/cult sports Fallow land recreation Office/ industry waste 4360 m2 living area 9,5 houses (4inarow,two cornerhouses, 1,5 semidetached, 1 villa), 4 appartments, inclparking, local shop/bank primary schools(20m2), etc ~300 m2 socio-cult service Incl hospital (~1m2/ha), elderly care centres, (~4m2/ha) church, museums,(1m2/ha) libraries etc monuments (~10m2) Cinema, theatre,conf. ~230 m2 public fac. (adm. Police, energy,. etc) ~1300 m2 industry area incl 83 m2 officelevel, ~1-industry-office/ha, ~90 m2 shopping + horeca ~81 m2 shop (gamma-1m2) ~4m2 hotel, (rest:5m2 pub/rest.?) ~60 m2 wastedump (incl car wrecks, 10m2) ~80 m2 graveyard (incl cremation centre) ~470 m2 greenpark ~620 m2 sportsfac. (incl indoor) (Golf:123 m2) ~200 m2 recreational area (comm.) ~80 m2 urban foodgardens ~1520 m2 road (250 meter road, 6mtr wide) ~ 630 empty constr area (build/industry)

42 SREX-project: nul-energie-wijk Nieuwe Energie, een andere manier van denken

43 Road harvest and Spatial supply 1 km highway

44 Regelkamer voor duurzame energie Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

45 Marktintroductie PV in Europa Kosteneffectieve terugleververgoeding in Duitsland, Spanje, Vlaanderen, Italie, Frankrijk, Griekenland, Portugal De Duitse PV sector in 2006 Aantal bedrijven 5000 Aantal producenten 50 Toegevoegd vermogen in 2006 >750 Megawatt-piek Marktomvang miljard Marktomvang miljard Investeringen miljard Werkgelegenheid banen Werkgelegenheid 2020 > banen Bron: Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft e.v. Energy Hill, Avantis, 26 april 2007

46 Bedrijfje van student Hogeschool, Marcel Hendrickx Energiebau solar power benelux bv Nieuwe Energie, een andere manier van denken

47 Dakintegratietechnieken Nieuwe Energie, een andere manier van denken

48 Conventional method New Energy in the Built Environment

49 Dakintegratie in de Stad van de Zon (Heerhugowaard) Nieuwe Energie, een andere manier van denken

50 Productielijn

51 In future

52 Waardeketen Productie van zonnecellen silicon ingots wafers cells modules systems installation

53 New wafer technology (Solland Solar) New Energy in the Built Environment

54 Kansen voor Nieuwe Energie in de Euregio! Vroeg of laat kan niemand om Nieuwe Energie heen! Nieuwe Energie is speerpunt van de regio (Versnellingsagenda Provincie). Energy Hills is in potentie grootste energiecluster van Europa! De complete zonnecelketen bevindt zich in Limburg! De omgeving zit te wachten op nieuwe toepassingen en nieuwe producten. Duurzaam ondernemen, Cradle to Cradle! Snelst groeiende branche! Nieuwe Energie, een andere manier van denken

55 Amorphous silicon thin film solar cells New Energy in the Built Environment

56 Amorphous silicon facades (City of Leiden) New Energy in the Built Environment

57 Amorphous silicon facades New Energy in the Built Environment

60 Amorf silicium productietechnologieën Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

61 Polymeren (plastic) zonnecellen Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

62 Plastic zonnecellen Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

63 Organische zonnecellen, Centrum voor Nieuwe Materialen Centrum voor Nieuwe Materialen in samenwerking met de faculteiten Bouw, Techniek en Life Science Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

64 Organische zonnecellen tussen dubbelglazige ramen? Nieuwe Energie, een andere manier van denken

65 Peerplus: smart energy glass Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

66 Of.. nog aantrekkelijker! Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

67 Nieuwe producten met Nieuwe Energie Stofzuiger? Afstandbediening? Raam met zonnecel? Opslagsystemen! Micro-grids! Domotica! Installatietechnieken Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

68 Nieuwe producten met Nieuwe Energie What is PV-wirefree? PV-wirefree = PV-shunt(s) Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

69 Prioriteit zonneceltechnologie: Silicium-ovens Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

70 Hogeschool Zuyd: Laboratorium voor Nieuwe Energie Zonnepanelen Zonnecollector en boiler Warmtepomp Micro-WKK Silicium-ovens in samenwerking met ECN Derny op brandstofcel Kleine windmolen Centrum voor Nieuwe Materialen? Productontwikkeling in het kader van Nieuwe Energie

71 Ervaringen op wijkniveau, Amersfoort Nieuwe Energie, een andere manier van denken

72 Issues Gebouwde Omgeving (Apeldoorn, Heerhugowaard,Tilburg) Duurzaamheid Energievoorziening (Co-) Financiering Draagvlak, communicatie Instrumenten, Monitoring Wet en regelgeving Breed gedragen visie en transitiepad: issues benoemen en regisseren Kennisuitwisseling, leerprocessen Continuïteit Nu Tijd Toekomst Nieuwe Energie, een andere manier van denken

73 Minder conventionele ontwerpen Nieuwe Energie, een andere manier van denken

74 Voorbeelden van huizen met zonnestroom Nieuwe Energie, een andere manier van denken

75 Dakgeïntegreerde netgekoppelde PV-systemen (Sittard) Nieuwe Energie, een andere manier van denken

76 Voorbeelden op wijkniveau Nieuwe Energie, een andere manier van denken

77 The village of tomorrow: goals Goals: Demonstration of sustainable houses (zero-energy!) energy!) Platform for Open Innovation Educating students Real Life Laboratory International cooperation Organizing necessary knowledge Optimal integration of available techniques Show what tomorrow is possible with the techniques of today! New Energy in the Built Environment

78 Experiences by students in Horst and Weert New Energy in the Built Environment

79 De Wijk van Morgen, stedenbouwkundig ontwerp Nieuwe Energie, een andere manier van denken

80 De Wijk van Morgen, technieken Passiefhuistechniek Optimale isolatie, luchtdicht Ventilatiesysteem met warmteterugwinning Opvang zonnewarmte in de winter Afschermen zonnewarmte in de zomer Lage temperaturen verwarming en koeling Omgevings- en bodemwarmte/koelte Efficiënte energieverbruikers Led-verlichting, daglichttoetreding Wasdroger met Warmtepomp Domotica Duurzame bronnen Zon-PV, warmtepomp,opslag, zonnecollector Nieuwe Energie, een andere manier van denken

81 De Wijk van Morgen, wonen en werken Toepassing Microgrid Pieken en dalen delen met je buren Centrale koppeling hoofdnet Meer afname energie overdag, gunstigere afname patroon Maar óók: Meer levende, minder slaapwijk Sociale controle Reductie files Toepassen telecommunicatie Nieuwe Energie, een andere manier van denken

82 De Wijk van Morgen, wonen en mobiliteit Geschikt voor korte afstanden Laden uit eigen energietuintje Koppeling aan het micro-grid Nieuwe Energie, een andere manier van denken

83 Design the first house New Energy in the Built Environment

84 Computer animation New Energy in the Built Environment

85 The winners New Energy in the Built Environment

86 The winning concept New Energy in the Built Environment

87 ONTWERP Aparte materialen / Gebouwblokken voor aparte functies (wonen werken) Gebouw opengewerkt op het zuiden: Raamopeningen op het zuiden (warmte + licht) Terras / Tuin op het zuiden Zonwering (overstek) voor wering direct zonlicht Ingewikkelde vorm: Uitdaging tot ontwikkelen zeer flexibel bouwsysteem DE WIJK VAN MORGEN 87

88 ONTWERP Duurzaam Modern Traditioneel DE WIJK VAN MORGEN 88

89 STAALCONSTRUCTIE DE WIJK VAN MORGEN 89

90 WAND- & VLOERPANELEN DE WIJK VAN MORGEN 90

91 IMPRESSIES DE WIJK VAN MORGEN 91

98 The winners (2) New Energy in the Built Environment

99 De Wijk van Morgen: huis met knik New Energy in the Built Environment