Micro-CHP: Overview of Technologies and Markets

Vergelijkbare documenten
Experiences with ATES applications in Belgium Operational results and energy savings

Uitwegen voor de moeilijke situatie van NL (industriële) WKK

Aim of this presentation. Give inside information about our commercial comparison website and our role in the Dutch and Spanish energy market

CO 2 capture overview

ECN-RX MICRO-WARMTEKRACHT: Hoe magisch is de Toverketel? G.J. Ruijg. ECN colloquium 2 mei 2005

E-RATIONAL is a BEP Europe division E-RATIONAL Ten Briele Brugge Belgium T F

Feedback WG System Operations 21 November 2012

Bio-WKK en WKK in de glastuinbouw: meer met minder

Slim bouwen: welke energietechnieken maken het verschil?

infrastructure for a renewable society

Energie voorziening op weg naar duurzaamheid: biomassa? Chris Westra.

Slimme Netten, Slimme Meters en Slimme Huizen

Green Data Centers Energy efficiency vanaf de bron. Remco Sloothaak

Komt CCS op tijd of haalt duurzame energie in? Pieter Boot Vijfde nationaal CCS Symposium 25 juni 2010

Brandstofcellen, de toekomst voor verwarming in residentiële gebouwen?

Methanol. De toekomstige biobrandstof? CCS Dr. Ir. René Cornelissen Zwolle, 14 oktober 2010

STRATEGO: Coaching session

Innovatief monitoren van sportvelden. 31 mei 2018

WARMTE-KRACHTKOPPELINGEN (WKK) - Stand van zaken. Koos Kerstholt Tobias Platenburg

EINDRAPPORT ORIËNTERENDE STUDIE MICRO WARMTEKRACHTKOPPELING IN VLAANDEREN

Een robuust en onderzoeksondersteund pad naar energieneutraliteit

Introductie Caterpillar CG product range - WKK. Uitbreiding bestaande range 400 t/m 4300 kwe

Shell NL & Shell New Energies

Future of the Financial Industry

HOTCO2: alternatief voor de WKK en ketel in de tuinbouw

Nuon Magnum. Een volgende stap in de energietransitie. Rien van Haperen, Project Directeur Nuon Magnum. Utrecht, 6 december 2006

Update Renewable Energy in the Netherlands. Maarten Arentsen University of Twente

Wat kunnen we nog meer met onze restwarmte? 15 november 2007 Tom den Hartog Consultant Energy Systems Cumae BV

14/05/2008. Séminaire Bruxelles Environnement Leefmilieubrussel seminarie. Verwarming. Airconditioning. Drukverhoging. Regenwaterrecuperatie

The Dutch mortgage market at a cross road? The problematic relationship between supply of and demand for residential mortgages

TRENDS IN RETAIL INDUSTRY REFRIGERATION

GROEN GAS HEEFT DE TOEKOMST en de toekomst begint nu

Rittal The System. Faster better worldwide. Elbert Raben Product Manager Rittal bv Jack Quadflieg Sales Manager Jaeggi België/Nederland

FHI dag 3 april 2013 Wiep Folkerts, directeur SEAC

ROTTERDAM CLIMATE INITIATIVE

Klimaatneutraal bouwen in de praktijk. 1. Uitdaging klimaat. klimaatverandering

I.S.T.C. Intelligent Saving Temperature Controler

RE-INVENT OUR REGION

ENATEC micro-cogen cogen B.V.

25% 57% NOx 25% PM. Strong foundations 24/06/2016. E-mobility. The transition towards sustainable mobility

ENERGY FOR DEPARTMENT OF DEFENSE INSTALLATIONS. JOSEPH CORRIGAN, PE Kelley Drye & Warren

KPMG PROVADA University 5 juni 2018

Get ready for the future of energy. Enphase Energy. Maarten Ribbens

Elektrische voertuigen de transitie naar een duurzame mobiliteit

ECN Lunchcolloquium. EnTranCe: the Energy Transition Centre. November 3, 2014 Wim van Gemert

Europese subsidies Projectgroep Biomassa & WKK, Utrecht 13 februari Mark Strootman

Jan Leen Kloosterman. August 26, 2011

RESILIENT Project : Co-funded by the EU 7th framework programme under grant agreement n

Slimme microgrids en virtual power plants: bouwstenen van het net van de toekomst

Intercultural Mediation through the Internet Hans Verrept Intercultural mediation and policy support unit

Excellent in CleanTech

Trias Energetica. woningen. Drachten 18/11 Almelo 20/ Carl-peter Goossen

Duurzaamheid in Business context

Travel Survey Questionnaires

Bepaling van de bijdrage aan de beleidsdoelstellingen "Schoon & Zuinig": microwkk in 2020

Tenders Industriële Energiebesparing (TIEB)

HVC en CO 2 -reductie. Bio-WKK bijeenkomst

WKK: het sluitstuk dat de duurzame energiepuzzel helpt leggen

Enphase M215. De oplossing bij schaduwvorming!

De toekomst van WKK en andere energieopties in de energievoorziening: Schoon & duurzaam?

Welkom Kiemt Najaarscongres. 09 oktober 2017 SO FAR SO GOOD? Creative Energy in Progress

Product-Service Systems

Agenda. Algemene ontwikkelingen Warmtepomp theorie en mogelijke verbeteringen Marktvraag HFO als mogelijke oplossing Toekomstige ontwikkelingen

WeZoWe - Werkgroep Zonnepanelen Westeinde. Het adres voor al uw installatiewerk!!

Thermodynamica 1. Lecture 11: Processtappen Kringprocessen Stirling Otto (2 en 4 slags) Bendiks Jan Boersma Wiebren de Jong Thijs Vlugt Theo Woudstra

Using biobased polymers; it s all about time

Intelli Air Valve (iav)

Japan gelooft in de brandstofcel

Taalkaart: Wind Power

Smart Wind Farm ConTrol. Frederik Hindryckx - SET5Y 28/01/2014

Strengthening Energy Efficiency Awareness Among Residential Homes for Elderly People SAVE AGE

Warmtenetten: concept en regeling. Thermal Grid een alternatief concept voor warmtedistributie

SPX Model A-360 Azimuth Antenna Rotor Model 1 & 2

Thermodynamics 1. Lecture 9: Bendiks Jan Boersma Wiebren de Jong Thijs Vlugt Theo Woudstra. March 8, Energy Technology

Rol(len) voor Power-to-Gas in de energievoorziening

The flexible future of micro combined heat and power

Naar een hoogefficiënte en duurzame toekomstige energie-voorziening

Een blik op energie-efficiëntie in de Europese industrie

Grootschalige implementatie van zonnestroom in onze steden

ALGEMENE VERLICHTING IN INDUSTRIËLE PANDEN

1 Zonneverwarmingssysteem SolvisMax. 2 Hiermee kunnen we heel wat energie. 3 De exclusieve voordelen (Technologie). 4 Mijn documenten.

SPID Azimuth antenna rotator Type: RAK

ECO-Life Kortrijk Simulatie van een warmtenet voor een CO 2 -neutrale sociale woonwijk

it600 Smart Home Range

Energiebesparing door variabel debiet

Urban Energy. Kansen en mogelijkheden van energiemodellering op wijkniveau. Aart de Geus TNO

Smart Cities and Communities Initiative Financieringsmogelijkheden binnen 7KP

Is internet een klimaatkiller?

Agenda: Rotary Industry Group

Alliander. Grid companion or grid devil,that s the question. Jbozelie. Greener than green greenhouses. Workgroup 2013 AllStore

LED terrein en straatverlichting

Energie en water de circulaire economie

Virtual Building. M. Koster, Rijnstate Arnhem

Concept of Feedback. P.S. Gandhi Mechanical Engineering IIT Bombay

LED LIGHTING FOR COLD STORAGE

Dynamic Asset Management (DYNAM) Functional System Design

Hydrogen Roadmap. VEMW Energiedag, Rotterdam, June 7, Jörg Gigler & Marcel Weeda TKI Nieuw Gas

WKK in een industrieel proces.

Transcriptie:

Micro-CHP: Overview of Technologies and Markets Eefje Peeters VITO I-SUP, 22-25 April 2008 1

Micro-CHP: Overview of Technologies and Markets Technologies: Internal combustion engines Microturbines Stirling engines Fuel cells Markets 2

Micro-CHP: Internal combustion engines SCHOORSTEEN CHIMNEY (7%) (7%) 50 C TURBO TURBO- COOLING KOELING (3%) (3%) LUCHTINLAAT AIR INLET 30 C 32 C OIL OLIEKOELING COOLING (4%) (4%) 35 C 40 C ROOKGAS- CONDENSOR CONDENSOR (8%) (8%) WATER COOLING 120 C WATER- (24%) 82 C KOELING (24%) 70 C ROOKGAS- COOLER KOELER (18%) (18%) 77 C BRANDSTOF FUEL 450-500 C ~ 400 V E= 35% MOTOR ENGINE ROOKGASSEN FLUE GASSES 1% STRALING RADIATION 3

Micro-CHP: Internal combustion engines Model Power [kwe] Power [kwth] SenerTec Dachs 5,5 12,5 Ecopower 1,3 4,7 4 12,5 EC Power 4-13 17-29 Ecowill 1 3,25 Price: 3000-10000 /kwe 4

log o n h Tec ie s Micro-CHP: Microturbines High pressure 6 juni 2008 vertrouwelijk 2008, VITO NV alle rechten voorbehouden 5

Micro-CHP: Microturbines 1 600 0,8 Theoretisch (isentrope compressor & turbine) 500 Theoretisch (isentrope compressor & turbine) p L = 1 ηgt 0,6 0,4 Realistischer (adiabatische compressor & turbine) PGT [kj/cyclus] 400 300 200 T 1 = 20 T Max = 1300 η isc = 0,85 0,2 100 Realistischer (adiabatische compressor & turbine) η ist = 0,9 0 0 40 80 120 160 200 p H 0 0 40 80 120 160 200 p H 0,8 0,7 0,6 Isentrope compressie en expansie 0,5 ηgt 0,4 0,3 0,2 0,1 T IT = 900 C Reëele adiabatische compressie en expansie Recuperatorrendement 85% ηis;c = 75% ηis;t = 80% 0 0 5 10 15 20 25 p H 6

Micro-CHP: Microturbines Model Power [kw] Electrical efficiency [%] Capstone 28 / 60 / 200 26 / 28 Elliott/Bowman 35 / 80 / 100 14 / 30 IR Power Works 70 / 250 27 / 33 Turbec 100 30 Price: 1200 1900 /kwe 7

Micro-CHP: Stirling engines Exists sinds 19th century External combustion engine Closed cycle hot air engine with internal heat exchanger 8

Micro-CHP: Stirling engines 1. Electricity 2. Heat elektriciteit secundaire brander Stirling schouw 800ºC primaire brander koelwater 1. Heat 2. Electricity elektriciteit Stirling schouw 800ºC brander koelwater 9

Micro-CHP: Stirling engines Efficiency: Almost independent of size Very small engines possible Total efficiency : >90% Electrical efficiency: 10 35% ae/aq variable Power range: 1-60 kwe Investment cost high 10

Micro-CHP: Stirling engines Model Power Efficiency Electrical kwe Thermal kwth Electrical Total WhisperGen Maximum 1 5,5 / 12 12 >90% SOLO 2-9 8-26 22..24% 92-96% Sunmachine 1,5-3 4,5 10,5 20-25% 90% MTS Bosch - Enatec 1 4-9 (Stirling engine) 6 tot 35 (Peak burner) >98% Vaillant, Viessmann, Baxi and Remeha 1 4 to 40 Investment cost: 9000 15000 /kwe 11

Micro-CHP: Fuel cells In- and outputs of a simple fuel cell system: reactants products fuel hydrogen Oxygen air FUEL CELL electricity heat water 2H 2 + O 2 2H 2 O + electricity + heat 12

Micro-CHP: Fuel cells Different types: Load e - AFC H 2 H 2 O PEMFC H 2 DMFC PAFC H 2 CH 3 OH CO 2 MCFC H 2 H 2 O SOFC H 2 H 2 O OH - H + H + H + 2- CO 3 O 2- O 2 70ºC O 2 80ºC H 2 O O 2 80ºC H 2 O O 2 200ºC H 2 O O 2 650ºC O 2 1000ºC Fuel Oxidant Anode Elektrolyte Cathode 13

Micro-CHP: Fuel cells Efficiency: High electrical efficiency possible, even increasing at partial load: 25% 60%??? (high values for high temperature fuel cells) Thermal efficiency: 30% 60% Total efficiency: ~80-85% Power range: few W tot MW DC current: power invertor Investment costs high 14

Micro-CHP: Fuel cells 1 5 kwe micro-wkk: Viessman, Vaillant, Buderus, De Diettrich, Sanyo, Toyota, Ebara Ballard, Panasonic, Toshiba,... 15

Markets Micro-CHP: Markets Market potential by country uncertain: Dependant of technological and economical evolutions UK: estimates between 1 and 18 million households General barriers: High investment costs Limited product availability Regulatory barriers Uncertainties about consequences for different market actors Field tests are being executed UK, Carbon trust field trials The Netherlands Germany Japan 16

Markets Micro-CHP: Markets Carbon trust field trials: Field test with 87 µ-chp units: ICE for small commercial Stirling for domestic Carbon and cost savings better for buildings where they can operate for long and consistent heating Interim Report Carbon Trust, Nov. 2007, Micro-CHP accelerator 17

Markets Micro-CHP: Markets The Netherlands: Virtual power plant field test Goal: reduce local peak demand of low-voltage grid High electricity prices: trigger to produce electricity Production only in case of heat demand Significant drop in peak load possible: Summer: 30% Winter: 50% Local VPP-Node Local VPP-Node Local VPP-Node GPRS Wireless Communication... Local VPP-Node Central VPP- Controller GPRS Supplier: ECN Rapport: Aggregatie van micro-wkk s in een virtuele centrale 18

Markets Micro-CHP: Markets Large scale stationary fuel cell demonstration project in Japan: Demonstration project with 2187 µ-chp units (SFCs) (2005 2007) Presentation New Energy Foundation, Fuel Cell Seminar, Oct. 2007 19

Micro-CHP: Overview of Technologies and Markets Conclusions: Different technologies exist Varying ae/aq Market barriers Field test are going on 20

Thank you! Eefje Peeters eefje.peeters@vito.be 21