Energie-ingenieur = fun W. D haeseleer & R. Belmans infoavond masterkeuze, 16 maart 2016
Globale energie-uitdagingen Klimaatverandering 2
1912 2000 Dreigende klimaatverandering 3 en meer emissies
Globale energie-uitdagingen Klimaatverandering Energie-bevoorradings-zekerheid (SoS) 4
Toenemende afhankelijkheid 5 van geïmporteerde olie en gas
Toenemende afhankelijkheid 6 van geïmporteerde olie en gas
7
Globale energie-uitdagingen Klimaatverandering Energie-bevoorradings-zekerheid (SoS) Sterk fluctuerende energiekosten 8
$ Onvoorspelbare energieprijzen? concurrentiekracht? 9
Globale energie-uitdagingen En het antwoord is mens en technologie!! 10
Globale energie-uitdagingen We hebben hoogdringend nood aan goed opgeleide academische ingenieurs bereid om de fundamentele relaties van energiewetenschappen te begrijpen bereid om de interacties van energiesystemen te leren die ook over het randje kijken en oog hebben voor energieeconomie, milieuaspecten en regulering Maar vooral: die in staat zijn goede oplossingen te vinden!! 11
Klimaatuitdagingen op lange termijn Annual energy related CO 2 worldwide emissions Ref: IEA WEO 2009 450 ppm scenario Nood aan nieuw paradigma voor energievoorziening 12
Technologie als antwoord beleidsimplicaties Ref: IEA WEO 2009 IEA WEO 2014 13
New Policy Scenario (COP-21 Paris) IEA WEO November 2015 14
EU energiebeleid op middellange termijn Regulation of Monopolies Innovation and Competitiveness Primary Energy Sources Reliability and Quality Low Prices And Efficiency Lisbon Agenda Environment Capacity Nature Preservation Climate Change 15 Kyoto and Post-Kyoto
Energierevolutie nodig EU 20-20-20 doelstellingen tegen 2020 EU Strategic Energy Technology (SET) plan Reduction of greenhouse gases Energy consumption, Efficiency increase Share of renewable energy -20% -20% 100% +20% 16 8,5%
Europa 2050: koolstofarme samenleving 17
Europa s implementatie Energy Strategy Drivers Sustainable Energy Provision Grote o Security uitdaging of te Supply voldoen aan alle o drie Affordability tegelijkertijd & Competitiveness EU s o trilemma! Objectieven o 2020 doel (20-20-20) Te beschouwen als gegeven / beslist / te implementeren o 2030 als tussenstap Lang genoeg om iets te doen; voldoende kortbij om iets zinnigs te vertellen o 2050 visie (reductie CO 2 met > 85%) Nood aan energierevolutie / paradigmaverschuiving 18
Europa s implementatie Energy Strategy Drivers Sustainable Energy Provision Grote o Security uitdaging te of voldoen Supply aan alle drie tegelijkertijd o EU s trilemma! Affordability & Competitiveness Handboekvoorbeeld van goedgemeende maatregelen maar... wegens gebrek aan systeemdenken serieuze problemen EU elektriciteitsmarkt is in crisis! 19
Frans rapport januari 2014
EU s implementation Uitdagingen en problems in de EU markt Technische uitdagingen Markt-integratieproblemen Consequenties voor de CO 2 emissies Elektriciteitsprijzen voor eindconsumenten 21
Voorbeeld tweespalt elektriciteitsprijzen groothandelsprijzen 22/Tot.
Voorbeeld tweespalt elektriciteitsprijzen bepaalde leverancier eindgebruikertarief 23/Tot.
Nieuw energiesysteem Totaal anders energiesysteem tegen 2050- : o Misschien H 2 en synthetisch CH 4 deels als energiedrager (??) o Misschien 2-de & 3-de generatie biobrandstoffen succesvol (??) o Misschien zorgt energie-opslag voor de omslag? Maar zeker o meer gediversifieerde eind-energie-conversie; meer elektrisch; veel meer geïntegreerd o interconnecties & energienetwerken steeds belangrijker 24
Op welk niveau te balanceren? Moeten huizen/wijken/steden/agglomeraties streven naar locale uitmiddeling? Op zoek naar een vlak belastingsprofiel? Centrale & decentrale productie 25
Master Energie De Master Energie wil de gezochte energie-ingenieurs een uitstekende opleiding geven o gebaseerd op onderzoek-ondersteund onderwijs o dat internationaal geïnspireerd is o en dat ook lokale toepassing stimuleert 26
Een beeld van de opleiding Mix van technologieën & systemen 27
Decentrale conversie en opwekking warmte-krachtkoppeling o eng: CHP / Cogeneration 28
Decentrale conversie en opwekking 29
Decentrale conversie en opwekking 30
Thermische systemen in gebouwen 31
Centrale opwekking Carbon Capture & Storage (CCS) Precombustion capture in IGCC Post combustion capture Oxyfuel combustion capture 32
Centrale opwekking Offshore wind & Supergrid 33
Centrale opwekking Concentrated Solar Power (CSP) 34
Centrale opwekking - CSP & Desertec 35
Centrale opwekking - Nucleair: Generatie iv 36
Centrale opwekking: Kernfusie 37
Eindenergietoepassingen Elektrische voertuigen 38
Eindenergietoepassingen Elektrische (hybride) voertuigen 39
Elektrische energieopslag 40
Energieopslag TESLA Powerwall = similar to wall boiler - for the home - 7 kwh unit 3,000 $ ~ 2,700 10 kwh unit 3,500 $ ~ 3,100 41/Tot.
Thermische energieopslag Opslag voor WKK en thermische netten Origineel: Seizoensopslag warm water Warm water als opslag dump voor overtollige elektriciteit / cfr Denemarken 42
Vierde-generatie thermisch netwerk Ref: H. Lund et al, Energy, 2014
Eindenergietoepassingen Geavanceerde motoren 44
Eindenergietoepassingen Geavanceerde verlichting 45
Energienetwerken en infrastructuur - Europees aardgasnetwerk 46
Vloeibaar aardgas (LNG) Reception LNG storage Emission to grid 47
Elektrische netwerken 48
ENTSO-E 49
Moderne distributienetten - smart grids inclusief informatie- en communicatietechnologie 50
Waterstof en andere netwerken 51
Ondersteuning master energie Groter geheel 52
Unieke ondersteuning master energie EnergyVille o hét energiecentrum Vlaanderen partners o o o KU Leuven Energie-Instituut elektrotechniek, thermotechniek, economie, milieu, VITO - energietechnologie IMEC 53
EnergyVille - laboratoria Matrix set up of experimental components connected by smart grids 54
Unieke ondersteuning master energie EIT-KIC InnoEnergy 55
Het energieteam Ruth Sabariego Erik Delarue 56
Het energieteam Ruth Sabariego Erik Delarue 57
58/Tot.