Transcript ECES - Topsector Energie

IEA –international state of
the art in Urban Energy
Lucienne Krosse
Subtask leader
ECES Annex 28 DESIRE
© 2012
Algemene informatie Annex 28 DESIRE
 Titel:
Distributed Energy Storage for the
integration of Renewable Energies
 Operating agent:
Andreas Hauer (ZAE Bayern), Christian
Doetsch (Fraunhofer UMSICHT)
 Start / verwachte einddatum: January 2014 / December 2017
 Betrokken landen:
 Doelstelling:
Duitsland, Nederland, Zweden,
Denemarken, Zwitserland, Turkije, Spanje,
Noorwegen, USA, Ierland
The potential and contribution of small and medium
sized, distributed energy storage (DES) technologies
to balance fluctuation caused by renewable
energies is mostly unexplored. Annex 28 DESIRE
addresses this topic.
© 2012
Opzet Annex 28 DESIRE
1. Storage solutions for the integration of renewable energies
• Defining DES systems
• Characterization
2. Best Practice examples for distributed Energy Storages
• Best practice
• Economic and regulatory framework, country specific
3. Potential of distributed storage solutions for the integration of
renewable energies
• Grid balancing potential (grid connected locally optimized or
off-grid)
• Technical and economical potential
• Promising business cases
4. Control requirements for distributed energy storages
• State-of-the-art
• Requirements intelligent operation DES
• Identification future R&D demand implementation DES in SG
© 2012
Verwachte resultaten Annex 28 DESIRE
 Main deliverables:
• Clustering en characterization DES systems
• Best practices and lessons learnt, in the participating countries
• Scenario analyses potential DES
 Relevantie voor Nederland:
• Increasing amount RE in energy mix
• Saldering / feed-in tariffs will change
• Decentral supply + decentral demand = DES
© 2012
Huidige status Annex 28 DESIRE
 Status:
• Finalising task 1 en 2, Q2 2017
• Finalising task 3, Q3 2017
• Task 4, just started
 Opmerkingen:
 Subtask 4 will be redefined, Q4 2016
 Finalising DESIRE Q4 2017
© 2012
FOR MORE INFORMATION
 ECES Annex 28 DESIRE
www.eces-desire.org
 Lucienne Krosse, Aart Snijders
[email protected],
[email protected]
© 2012
IEA –international state of
the art in Urban Energy
Wim van Helden
AEE INTEC, Austria
Operating Agent, joint SHC/ECES
Task42/Annex24 and follow-up
Task42/Annex29
Compact Thermal Energy Storage: Materials
Development for System Integration
© 2012
Drie elkaar opvolgende
samenwerkingen
 Twee Technology Collaboration Programs:
 SHC Solar Heating and Cooling
 ECES Energy Conservation through Energy
Storage
 2009-2012: Task 42/Annex 24
 2013-2015: Task 42/Annex 29
 2017-2019: Task xx/Annex yy
 Werkgebied: compacte warmteopslag,
materialen en systemen
© 2012
Algemene informatie Joint
Task42/Annex29
 Titel: Compact Thermal Energy Storage: Material Development for
System Integration
 Operating agents: SHC: Wim van Helden (AEE INTEC, AT)/Matthias
Rommel (HSR-SPF, CH) en ECES: Andreas Hauer (ZAE Bayern, DE)
 Start Januari 2013 Einde: December 2015
 Betrokken landen: NL, DE, BE, AT, CH, SE, ES, SI, FR, CA, TR, DK, UK, JP
 Doelstelling: Ontwikkelen van compacte warmteopslag materialen,
componenten en systemen, en methoden voor het charakteriseren en
testen van materialen.
© 2012
Resultaten T42/A29
 Rapportages van de vijf Subtasks:
 Materiaalontwikkeling (sorptiematerialen, zouthydraten,
fase overgangsmaterialen
 Karakterisering van materialen (voorstel voor standaard
testmethode voor PCM – faseovergangsmaterialen)
 Overzicht van numerieke simulatiemethoden (voor
materialen op moleculair en korrel schaal) en
komponenten (warmtewisselaars, reactoren)
 Overzicht van toepassingen (seizoenswarmteopslag,
industriele warmte, koeling, PCM in woningen, …)
 Eerste bepaling van kosten voor warmteopslag (topdown en bottom-up)
 Relevantie voor Nederland: materiaalontwikkeling,
numerieke modellering, toepassing voor seizoensopslag en
industriele warmteopslag
© 2012
2016: voorbereiden van nieuwe Task xx/
Annex yy
 Doelen:
• Ontwikkeling en karakterisering van
materialen voor verbeterde warmteopslag
• Ontwikkelen van test- en
karakteriseringsmethoden, met focus op
testen onder praktische omstandigheden
• Ontwikkeling van componenten voor
warmteoplagsystemen
• Randvoorwaarden voortvloeiend uit de
toepassingen in kaart brengen en gebruiken
voor de ontwikkeling van materialen en
componenten
© 2012
Subtask structuur
PCM
TCM
Subtask 1: “Development of Improved TES Materials”
Subtask 1P
Subtask 1T
Stefan Gschwander (ISE, DE)
Alenka Ristic (NIC, SI)
Subtask 2: “Material Testing under Application Conditions”
Subtask 2P
Subtask 2T
Christoph Rathgeber (ZAE, DE)
Daniel Lager (AIT, AT)
Subtask 3: “Component Design for Innovative Materials”
Subtask 3P
Subtask 3T
Ana Lázaro (Uni Zaragoza, ES)
Benjamin Fumey (EMPA, CH)
Subtask 4: “Energy Relevant Applications for an
Application-oriented Development of Improved Storage
Materials”
Andreas Hauer (ZAE, DE) and Wim van Helden (AEE INTEC, AT)
© 2012
Huidige status Annex/Taak xxx
 Task Work Plan is klaar
 Beslissing voor start door ExCo’s in November
 Kick-off Meeting 5-6-7 April; plaats wordt Oktober
2016 bepaald
© 2012
FOR MORE INFORMATION
 Solar Heating and Cooling
task42.iea-shc.org
 Wim van Helden
[email protected]
© 2012
IEA –international state of
the art in Urban Energy
Alexander Los
Dexa Solar / TU Delft
Solar Resource Assessment and Forecasting
PVPS Task 16 (Photovoltaic Power Systems)
© 2012
IEA Solar Heating and Cooling Programme
SHC Task 46
Poster, 2014
Task 46: Solar Resource Assessment and Forecasting
Providing knowledge of bankable solar resource data sets and tools.
OBJECTIVES
• Evaluate solar resource variability that impacts large penetrations of solar
technologies;
• Develop standardization and integration procedures for creating
“bankable” data sets;
• Improve procedures for short-term solar resource forecasting;
• Advance solar resource modeling and analytical procedures.
AREAS OF WORK
Subtask A: Solar Resource Applications for High Penetrations of Solar
Technologies
Leader: Richard Perez (SUNY/Albany, USA)
Studies for synthetic production of short term time series
PV production from 90 individual
systems (black), and avg. of all
systems (red) (Source: Jan
Remund, Meteotest)
Subtask B: Standardization and Integration Procedures for Data Bankability
Leader : Stefan Wilbert (DLR/PSA, Spain)
Measurement best practices, data sources (satellite with ground data), data uncertainties,
evaluation of meteorological products
Subtask C: Solar Irradiance Forecasting
Leader : Elke Lorenz (Uni-Oldenburg, Germany)
Short-term forecasting, integration of solar forecasts into operations
Subtask D: Advanced Resource Modeling
Leader : Philippe Blanc (MINES ParisTech, France)
Improvements to retrieval methods, long-term analysis of trends and variability
Rotating Shadowband Irradiometer
(RSI) Calibration Station at
Plataforma Solar de Almería, Spain
(Source: Stefan Wilbert, DLR)
© 2012
Outcomes
• Best practices manuals for solar measurements, benchmarking of solar products
• Reports on data integration procedures
• Benchmarking reports on solar forecasting techniques
• Research reports on model improvements (e.g. AOD, terrain influences, clear sky models)
• Presentations at international conferences; webinars; specialty workshops
• Journal publications
Duration
July 2011 – June 2016
Participating Countries
AUS, AUT, CAN, DEN, FRA, GER, NLD,
SIN, SPA, SUI, USA, NOR, (SLO)
Operating Agent / Contact
Dave Renné – 2385 Panorama Ave.,
Boulder, Colorado 80304 USA
E-mail : [email protected]
Benchmarking results of various forecasting
schemes, using RMSE (root-mean-square error)
of model vs. observed values at multiple USA
solar measurement stations as a metric (Source:
Richard Perez, SUNY/Albany)
http://task46.iea-shc.org/
Uncertainties (RMSE, %) of Direct Normal Irradiance (DNI) clear sky calculations using Monitoring Atmospheric
Composition and Climate (MACC) Aerosol Optical Depth estimates compared with AOD’s from Aeronet
measurement stations (Source: Philippe Blanc, MINES ParisTech)
© 2012
Algemene informatie PVPS T16
 Titel: Solar resource for high penetration and large-scale applications
 Operating agent: Jan Remund (Meteotest, Switzerland)
 Start / verwachte einddatum: juli 2017 tot juni 2020 (gepland)
 Betrokken landen: AUS, AUT, DEU, CAN, CHE, CHL, DNK, ESP, EU, FRA,
GBR, ITA, NLD, NOR, SVK, USA
 Doelstellingen:
o Het verlagen van drempels en kosten voor de integratie van
duurzame energie installaties
o Het reduceren van investeringskosten voor duurzame energie
projecten door het verbeteren van de kwaliteit van zonnestralingsevaluaties en voorspellingen
 Doelgroep: ontwikkelaars, investoren, banken, EPC’s, etc. van
thermische, PV en CPV installaties. Verder: utilities, distributie (DSO) en
transmissie (TSO) operators
© 2012
Opzet PVPS T16
 Werkpakketten / subtasks
1. Evaluation of current and emerging resource assessment
methodologies
2. [Provide] Enhanced data & bankable products
3. Evaluation of current and emerging solar forecasting
techniques
4. Dissemination and outreach
 Subtasks 1 en 3: benaadrukt wetenschappelijke samenwerking
 Subtasks 2 en 4: gebruikersbelangen en informatie voorziening
 Dexa Solar’s bijdrage: Nowcasting van zonnestraling met behulp van
all-sky cameras en satelliet waarnemingen (van 0 tot 4 uur vooruit)
All-Sky camera
Cloud motion vector field
1-15 min. DNI forecasts
Forecast
for t+2
Image transformation
Forecast
for t+4
Sun
Mask
© 2012
Verwachte resultaten PVPS T16
 Deliverables:
o Workshops, webinars
o Newsletters, publicaties, “Best Practice” handbook
o Contributies conferenties
o Rapporten
 Relevantie voor Nederland:
o PVPS T16 betrefft “Urban and Rural Implementation”
o PVPS T16 legt meer nadruk op belang van gebruikers en
internationale samenwerking
o PVPS T16 leverd hoogwaardige informatie op over variabiliteit
en TMY van zonnestraling waarvoor de belangstelling ook in NL
sterk toeneemd (planning, evaluatie, bankability etc.).
o Diverse workshops/webinars/newsletters voor gebruikers
o Bevorderd samenwerking NL: Universiteit Utrecht / Dexa Solar
(universiteit – industrie)
© 2012
Huidige status PVPS T16
 Status: Voorbereiding (wordt in oktober definitief beoordeeld tijdens
PVPS ExCo meeting, November 2016, Vienna, AUT)
 Opmerkingen/Highlights:
o PVPS T16 is deels voortzetting van succesvolle SHC T46
o Kick-off meeting gepland in Q1 2017
o Deelnemers: ~ 54 organisaties uit 16 landen
o Totaal 337 ”Person-Months” bevestigde contribudie
o Nadruk op behoeftes van gebruikers gelegd:
“This subtask [Dissemination and outreach] focuses on
information dissemination procedures that effectively release
key findings to the data users and other stakeholders involved
in the PVPS, SolarPACES, and SHC Technology Implementing
Agreements, and to the general public”
© 2012
FOR MORE INFORMATION
 Task contact person: Jan Remund (Meteotest)
www.meteotest.ch
 My name: Alexander Los ([email protected])
www.dexasolar.com
© 2012
IEA –international state of
the art in Urban Energy
Henk de Beijer
SolabCool BV
Dutch representative for Task 53
New generation solar cooling And heating
systems
© 2012
Algemene informatie Annex/Taak53
 Titel: New generation solar Cooling & heating systems (PV or solar
thermally driven systems)- of the IEA Solar Heating and cooling
Programme
 Operating agent: Daniel Mugnier (Tecsol Fr.)
 1-3-2014 tot 30-06-2017
 Betrokken landen: Duitsland, Zwitserland, Oostenrijk, Frankrijk,
Italië, Spanje, Zweden, Nederland
 Doelstelling: Versterken van een duurzame markt ontwikkeling van
compressiekoeling d.m.v. zon-PV , en nieuwe innovatieve
thermische koelingssystemen met zon-th.
 De focus ligt op zon gedreven systemen voor zowel koeling en
verwarming.
© 2012
Markt ontwikkeling
© 2012
Opzet Annex/Taak 53
 Werkpakketten / subtasks:
 Subtask A: Onderdelen, systemen & kwaliteit
 A1: Referentie systemen(RTB)
 A2: Nieuwe systeem configuraties voor koeling en
verwarming
 A3: Concepten voor opslag en management
 A4: Systeem integratie in gebouwen, micro en centrale
elektriciteitsnetwerk
 A5: Levenscyclus analyse en techno-economische
vergelijkingen tussen referentie systemen en nieuwe
systemen(RTB)
 Subtask B: Control, simuleren & ontwerp
 B1: Referentie condities
 B2: Elektriciteitsnetwerk condities, gebouwen en belasting
analyse elektriciteitsnetwerk
 B3: Modellen van sub componenten en systemen simulatie
 B4: Control strategie analyses en optimaliseren voor ST en
PV
 B5: Vergelijkingen tussen systemen
© 2012
 Subtask C: Testen en demonstratie projecten
 C1: Monitoring procedures en selectie criteria monitoring
systemen
 C2: Systeem omschrijving voor veld testen en demo projecten
(RTB)
 C3: Monitoring data analyses van technische issues & van
performance
 C4: Best practices/feedback
 Subtask D: Verspreiding en markt implementatie




D1: Website specifiek voor deze taak
D2: Handboek en simpele folder
D3: Nieuwsletters, workshops en conferenties
D4: Road mapping en lobbying activiteiten
© 2012
Verwachte resultaten Annex/Taak 53
Deliverables:
© 2012
© 2012
© 2012
© 2012
 Relevantie voor Nederland
Door deelneming aan deze taken en invulling op de werkpakketten,
krijgt Nederland de informatie over absorptie en compressie koelen
waarbij de energievoorziening uit zonne-energie komt. Dit heeft
grote invloed op zowel individuele opties voor verwarming en
koeling als wel ontlasten van het nationale elektriciteitsnet en het
reduceren van het gebruik van aardgas.
© 2012
Huidige status Annex/Taak 53
 Status Het project is in ontwikkeling.
 De Beijer RTB neemt deel in:
 A1 (Referentie systemen),
 A5 (Levenscyclus analyse en techno-economische
vergelijkingen tussen referentie systemen en nieuwe systemen)
 C2 (Systeem omschrijving voor veld testen en demo projecten)
 Opmerkingen
 Project loopt achter, maar eerste commerciële markten
tekenen zich af.
 SolabCool heeft deel genomen aan IEA –EGRD Workshop Space
Cooling, ook hier was een duidelijk beeld dat “Zon”koeleing
wereldwijd aan belang toe neemt.
© 2012
Solar/Heat/ Cooling /Distribution system
© 2012
FOR MORE INFORMATION
 www.solabcool.com
 [email protected]
© 2012