Bijlage, behorend bij Subparagraaf 2.4.13 EnerGO van de Subsidieregeling energie en innovatie
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
EnerGO bevat vijf programmalijnen die in deze bijlage verder zijn toegespitst op de
tender van 2013.
Voor de programmalijnen Duurzame compacte conversie technologie en Compacte opslag
is de ambitie om meerjarige samenwerkingsverbanden te vormen voor gezamenlijke ontwikkeling
door bedrijven en kennisinstituten, startend in 2014. Projecten binnen deze lijnen
kunnen aangeven hoe zij in de visie van het consortium een opmaat kunnen vormen tot
een meerjarig samenwerkingsverband van bedrijven en onderzoeksorganisaties. In samenwerkingsverbanden
werken bedrijven samen met onderzoeksorganisaties aan preconcurrentiële ontwikkeling,
waardoor ook elkaar concurrerende bedrijven in één consortium elkaar versterken en
kosten delen.
Alle programmalijnen richten zich op bestaande bouw, omdat daar de impact (zie beoordelingscriteria)
het grootst is.
De volgende paragrafen beschrijven de inhoud van de programmalijnen. Onderstaande
tabel biedt een beknopt overzicht. Het overzicht en de paragrafen geven de focus aan
voor deze tender binnen de programmalijnen, waarvan we verwachten dat met name deze
goed voldoen aan de criteria. Het is mogelijk projecten van beperkte omvang in te
dienen die op een andere baanbrekende wijze bijdragen aan het bereiken van de doelstellingen,
zoals die zijn beschreven in de aanscherping van het programma van TKI EnerGO in 2013
en hoog scoren op de beoordelingscriteria:
De projecten dienen bij te dragen aan het (versneld) bereiken van de energiebesparingsdoelstellingen
voor de gebouwde omgeving:
-
– Halvering van het totale energiegebruik in de gebouwde omgeving in 2035
-
– Energie neutrale gebouwde omgeving medio deze eeuw.
-
– Energie neutrale nieuwbouw (woningbouw en utiliteit) in 2020
-
– en 35% CO2 emissiereductie ten opzichte van 1990 in 2020.
Deze tender richt zich bij het realiseren van deze doelstellingen op de bestaande
gebouwde omgeving.
De tenderregeling stimuleert doorbraken gericht op deze energiedoelen in combinatie
met het creëren van additionele economische activiteit en groei van werkgelegenheid.
-
• Primaire aandacht voor de bestaande bouw (woningen + utiliteit)
-
• Specifiek gericht op thermische energie (warmte/koude)- duurzame opwekking, opslag,
distributie en regeling
-
• Opslag van warmte en koude en integrale aanpak voor uiteindelijk energie-neutraliteit
op gebiedsniveau
1. Duurzame Compacte Conversietechnologie
|
Duurzame compacte conversie, met name kleine, hoog efficiënte componenten en warmtepompen
geschikt voor bestaande bouw
|
2. Compacte Opslag
|
Compacte verliesvrije thermische opslag, met name materialen, componenten, reactoren
voor thermochemische opslag geschikt voor bestaande bouw
|
3. Regeling Energieprestatie en Control
|
Zelf optimaliserende regel systemen met continue commissioning, ook geschikt voor
bestaande bouw
|
Systemen voor optimaliserende services, met name met prestatiegaranties, innovatieve
ESCO’s en demand side management in interface met smart grids. Ook geschikt voor bestaande
bouw
|
4. Multifunctionele bouwdelen
|
Multifunctionele innovatieve energiebesparende en energieopwekkende bouwdelen, met
name voor slimme renovatie naar uiteindelijk energieneutrale bestaande bouw
|
5. Energieopwekking, distributie en opslag op gebiedsniveau
|
Optimale (Midden Temperatuur) thermische opslag in de ondergrond
|
Smart heat/cold grids via opslag, met name voor bestaande gebieden
|
Innovatieve oplossingen voor omschakeling van bestaande gebieden naar energieneutrale
energievoorzieningssystemen
|
Ontwikkelingen zijn niet alleen gericht op componenten, maar ook op uiteindelijk totale
producten en diensten. Integrale projecten zijn mogelijk, een project kan bijdragen
aan meer dan één programmalijn. De programmalijnen Regeling energieprestatie en control,
Multifunctionele gebouwdelen en Energieopwekking, -distributie en opslag op gebiedsniveau
richten zich ook specifiek op integratie op systeem, gebouw en gebiedsniveau.
Duurzame compacte conversietechnologie
Doel en Noodzaak
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Vervanging van installaties in de bestaande bouw en los daarvan ook comfortverhoging
met lokale verwarming/koeling, leiden tot de vraag om miniaturisatie (betere inpassing)
van apparaten voor verwarmen en koelen met een zeer hoge efficiency. Warmtepompen
met een 2 maal zo hoge COP als de huidige stand der techniek, zijn op laboratoriumschaal
beschikbaar. Een kleine, efficiënte warmtepomp kan buitenlucht of een laag temperatuur
thermisch-net als bron benutten, waarmee ook eenvoudige renovatie en integratie mogelijk
is in bijvoorbeeld de gebouwelementen van programmalijn ‘Multifunctionele bouwdelen’.
De randvoorwaarden zijn daarbij:
Miniaturisatie
Verhoging efficiëntie
Stil
Inpasbaarheid in systemen en bouwelementen
Economisch te produceren en t.z.t. geschikt voor massa fabricage
Producten
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Producten en delen van producten waar het onderzoek binnen deze programmalijn zich
op richt:
Hybride systemen (bijv. warmtepompen met geïntegreerde opslag)
Nieuwe materialen en koude middelen (bijv. composieten, nano fluids)
Nieuwe en verkleinde componenten (bijv. warmtewisselaars van andere materialen of
andere geometrie)
Warmtepompen met deels nieuwe principes (bijv. torsion compressor, twee fasen expander)
Warmtepomp op basis van totaal nieuwe principes (bijv. magnetocalorisch)
Compacte (thermische) opslag
Doel en Noodzaak
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
De wisselende beschikbaarheid van duurzame bronnen maken opslag voor energieneutraliteit
onmisbaar. Zowel om inefficiënte piekproductie te voorkomen, voor dag/nacht, als voor
paar dagen en seizoenoverbrugging. Ook binnen de internationale agenda’s (Technology
Platforms en IEA implementing agreements) geldt dit onderwerp als een van de hoogste
prioriteiten.
Deze tender richt zich op compacte thermische opslag. Ook hier is miniaturisatie voor
bestaande bouw essentieel en voor andere toepassingen een competitief voordeel. Thermochemische
opslagsystemen zijn hier een voorbeeld van. Systemen met een factor 6-8 kleiner opslag
volume zijn op laboratoriumschaal werkbaar. Via een thermochemisch proces (sorptie
en desorptie) wordt de energie opgeslagen. Thermochemische opslag is ‘tijdsonafhankelijk’:
zolang de terug gaande reactie niet plaatsvindt, blijft de energie opgeslagen. In
tegenstelling tot een regulier watervat dat na verloop van tijd afkoelt, is thermochemische
opslag dus ook inzetbaar voor seizoensopslag.
Thermochemische opslag kan worden gekoppeld aan warmtepompen in een totaal product.
Het is toepasbaar in loze ruimtes, maar ook ontwikkeling van compacte opslag geïntegreerd
in bouwdelen (gevel, dak, vloeren, muren) is mogelijk.
Er moeten echter nog belangrijke doorbraken bereikt worden:
Stabieler basis materiaal; hoge warmte-opslag capaciteit, snelle opname en -afgifte
Ontwikkeling van effectieve reactoren
Miniaturisatie voor kostenbesparing, optimaal ruimte gebruik en integratie
Producten
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Producten en delen van producten waar de projecten binnen deze programmalijn zich
op richten:
Materialen en reactoren voor compacte opslag
Thermo chemische opslagsystemen
Door op gebouwniveau systemen van aanbod, vraag en opslag optimaal te ontwerpen wordt
ongewenste piekbelasting van netten voorkomen en kan de waarde van de opgewekte energie
worden gemaximaliseerd. Thermische opslag speelt behalve in het thermische systeem
ook een rol in het elektrische systeem (i.r.t. smart grids en PV). In combinatie met
bijvoorbeeld warmtepompen kan het pieken opvangen. Zo is opslag van elektriciteit
in meteen een gewenste functie, warmte of koude, mogelijk: Power to heat/cold.
Het optimaal regelen van de inzet van de opslag wordt besproken in programmalijn ‘Regeling
energieprestatie en control’.
Regeling energieprestatie en control
Doel en Noodzaak
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Energie besparen krijgt een verdere impuls indien we energie alleen dan en daar inzetten
waar het waarde levert. Energiesystemen zodanig regelen en beheersen dat verliezen
door onnodig en ongewenst verwarmen, koelen en verlichten wordt voorkomen vereist,
mede gezien de grote variëteit aan gebouwen en mensen daarin, werkelijk zelflerende
systemen. De business case voor deze energiebesparende systemen wordt vergroot doordat
ze ook zorgen voor gezond en comfortabel leef- en werkklimaat, beperking van onderhoudskosten
en verhoging van de productiviteit.
De energietransitie verschuift kosten van gebruik (brandstof, stroom) naar investering.
En van gebruiker naar eigenaar. Om deze investeringen te realiseren ontstaan nieuwe
business modellen. Energiebedrijven en installatiebureaus ontmoeten elkaar in service
concepten. Om de verschuiving van gebruik naar investeringen en services succesvol
te krijgen zijn prestatiegaranties een essentieel onderdeel van deze programmalijn.
Regelsystemen met continue commissioning leveren dat. Lerende systemen zorgen voor
continue optimalisatie van energie bij veranderend gebruik.
Om de potentie te benutten zijn innovaties voorzien voor:
Via sensor en sensornetwerk technologie energie/gebouwbeheersystemen voeden met informatie
ook uit andere systemen over (toekomstige) omstandigheden
Combineren van real-time performance monitoring met (PV) energie aanbod voorspellingen
(met meteorologische data) en demand side management
Slimme ict en algoritmes voor laag energiegebruik bij gelijktijdig individueel comfort
van mensen met verschillende behoeften
Van regeling met een groot gebouwenergiesysteem naar regeling met lokale actuatoren
(link met programmalijnen ‘Multifunctionele bouwdelen’ en ‘Duurzame compacte conversietechnologie’)
Regelingen die de waarde van gegenereerde energie (mn zon PV) maximaliseert en energie
inkoop kosten minimaliseert (slim regelen van gebruik, opwekking, conversie en opslag),
in interface met smart grids
Producten
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Producten en delen van producten waar de projecten binnen deze programmalijn zich
op richten:
Slimme regelsystemen
Prestatiegarantie systemen, continue commissioning
Interfaces en integratie met smart grids voor optimalisatie services
Service producten, ESCO 3.0 met prestatiegarantie, demand side management
Voor Zon-gerelateerde onderdelen (incl services voor prosumenten) hiervan kunnen projecten
worden ingediend in het gezamenlijke programma met TKI Solar Energy, zoals beschreven
in paragraaf 2.4.12 in de Regeling en bijbehorende bijlage, onderdeel S1: Elektronische systemen en regelsystemen voor PV in de gebouwde omgeving.
Deze programmalijn heeft interfaces met smart grids. Projecten die voornamelijk het
accent op het optimaliseren van het net hebben, passen niet binnen het programma van
TKI EnerGO maar mogelijk wel bij TKI Switch2SmartGrids.
Multifunctionele Bouwdelen
Doel en Noodzaak
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
In 2011 was 63% van de gebouwen ouder dan 30 jaar. Van de gebouwen in 2050 zal ook
het merendeel er nu in 2013 al zijn. Slimme energierenovatie is cruciaal om de bestaande
gebouwde omgeving energieneutraal te maken. Om deze markt te creëren en versnellen
moeten eigenaren deze renovatie willen aanschaffen. Dat vraagt bouwdelen die de functies
energiebesparing, energieopslag en energieopwekking integreren en met de volgende
eigenschappen:
Esthetisch, architectonisch aantrekkelijk
Economisch verantwoord, zichzelf tijdig terugverdienen in vastgoedwaarde en/of energiebesparing
en energieopbrengst
Simpel en effectief op nieuwe ketensamenwerking en industrieel bouwen
Gebruiksvriendelijk
Toevoegen van extra voordelen, zoals lokaal comfort (per ruimte)
Toepasbaarheid in verschillende typen gebouwen enerzijds en schaalvoordelen in aantallen
anderzijds vraagt om geïndustrialiseerd maatwerk (‘mass production for 1’). Daarmee
zijn ook export mogelijkheden groter.
Hetzelfde geldt voor eenvoudige montage en vervanging. Dat kan moeizame procesveranderingen
in de bouwkolom voorkomen en ook toepasbaarheid buiten Nederland vergemakkelijken.
Dit kan door zo goed mogelijke integratie van o.a. de functies van isolatie, duurzame
opwekking, thermische opslag en ventilatie in de gebouwschil, vooral in daken en gevels.
Dat vraagt slim ontwerpen en industrieel verbouwen. Ook vraagt het miniaturisatie
van componenten. Die nieuwe componenten daarvoor worden ontwikkeld in programmalijnen
‘Duurzame compacte conversietechnologie’ en ‘Compacte opslag’ en in het gezamenlijke
programma met TKI Solar Energy (zie 2.4.12). In deze programmalijn gaat het om de
fysieke integratie, om gebouwdelen (gevel- resp. dak elementen) en integratiesystemen
voor energetische renovatie:
Gebouwschil functies integreren: integratie van (bouw)fysische functies (constructief,
buitenhouden ongewenst klimaat, geluid) met installatie/klimaat functies (verwarmen,
koelen en ventileren en ook licht) en duurzame opwekkingsfuncties
Integratie van multifunctionele en adaptieve afwerkingen, coatings en componenten
Snel te monteren en vervangen, ook op onderdelen
Gestandaardiseerd maatwerk (‘mass customization’), flexibel in maatvoering, kleur
en vorm
Naast integratie van reguliere functies voor gebouwen kan ook gedacht worden aan andere
extra functionaliteiten te integreren om de verkoopbaarheid van de producten en daarmee
de impact te vergroten. Een mogelijk voorbeeld daarvan is de reeds ontwikkelde combinatie
met beeldscherm in ramen.
Producten
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Producten en delen van producten waar de projecten binnen deze programmalijn zich
op richten:
Multifunctionele bouwelementen (bijv. gevelelementen, dakelementen)
Multifunctionele afwerkingen en coatings
Montage en vervang systemen voor (onderdelen in) multifunctionele bouwdelen
Adaptieve en energie producerende ramen
De ontwikkelde producten moeten eenvoudig zijn te installeren en integreren in multifunctionele
bouwelementen die alle functionaliteiten bevatten.
De ontwikkeling moet vanzelfsprekend de energieprestatie van het gebouw significant
verbeteren gericht op renovatie naar energieneutrale bestaande bouw. Producten kunnen
toepasbaar zijn voor nieuwbouw. Maar in verband met de impact op economie en energie,
is de focus op oplossingen die geschikt zijn voor bestaande bouw.
Zon-gerelateerde onderdelen worden ontwikkeld in het gezamenlijke programma met TKI
Solar, zie daarvoor de gezamenlijke tender (zie 2.4.12).
In de gebouwschildelen zitten ook elementen die niet in deze programmalijn worden
ontwikkeld:
Ultradunne isolatiematerialen.
Biobased materiaalgebruik
Componenten voor conversie en opslag (uit programmalijnen 1 en 2)
Koppelingen met regel- en control systeem (uit programmalijn 3)
Energieopwekking, distributie en opslag op gebiedsniveau
Doel en Noodzaak
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Op gebouwniveau en installatieniveau optimaliseren we opwekking en gebruik zoveel
mogelijk. Een tijdsonafhankelijke energieneutrale gebouwde omgeving vereist echter
ook maatregelen op gebiedsniveau die lokaal potentieel efficiënter benutten dan gebouwniveau
alleen.
Zonne-energie geïntegreerd op met name infrastructuur (infrastructure integrated PV,
I2PV- zie daarvoor gezamenlijke programma van TKI Solar en TKI-EnerGO in 2.4.12) biedt
extra potentieel en draagt ook bij aan het voorzien in energiegebruik bij die infrastructuur
zelf. Om ruimte efficiënt te gebruiken, wordt PV ook hier geïntegreerd in de fysieke
constructies.
Lokaal potentieel van (duurzame) opwekking zit in thermische reststromen en opwekking;
oppervlaktewater; ondergrond; warmtepompen, geothermie; infrastructuren; biomateriaal;
lokale windturbines; zonnevelden; riool/waterzuivering. Daarnaast is er op gebiedsniveau
veel potentieel voor thermische opslag (WKO). Het gebruik daarvan wordt intensiever
en vraagt om betere oplossingen om onderlinge verstoring te voorkomen.
Verandering in lokale opwekking en vraag, maakt aanpassing van lokale energienetten
nodig. Zodat investeringen nu, straks werkelijk energieneutrale oplossingen mogelijk
maken en niet juist onmogelijk.
Behalve met reguliere netten, kunnen gebruikers in een gebied met elkaar worden verbonden
via ondergrondse opslag. Met gezamenlijk gebruik van ondergrondse opslag kunnen de
energievraag en opwekking op gebiedsniveau worden vereffend, waarmee een gebied in
warmte en koude zelfvoorzienend wordt: thermisch autarkisch. Daar waar effectief,
kan worden gestreefd naar collectieve systemen. Daarnaast zal opslag op hogere (‘midden’)
temperaturen in de ondergrond (30-60 gr) nieuwe mogelijkheden ontsluiten voor collectieve
buffering en gebruik.
Vereiste ontwikkelingen zijn:
Benutting, koppeling en opslag van lokaal potentieel via opslag op gebiedsniveau
Ontwikkeling ondergrondse opslag op midden temperatuur niveau’s
Combinaties van energiewinning met andere functies, met name bodemsanering, waterwinning
en waterzuivering. Zodat vervuiling niet onbedoeld verspreidt en kosten worden gedeeld.
Ontwerpen van lokale energie systemen, optimalisatie afwegingen (incl opschaalbaarheid
en financierbaarheid) over noodzaak en uitvoering van warmte- of gasnetten en elektriciteitsnetten
voor verdere verduurzaming en een energieneutrale toekomst. En hoe daar bij vervangingsmomenten
op in te spelen.
Het gaat in deze programmalijn om cruciale innovaties bovenop bestaande ervaringen.
Producten
[Regeling vervallen per 20-08-2014]
Producten en delen van producten waar de projecten binnen deze programmalijn zich
op richten:
Tools voor lokaal energievoorzieningssysteem ontwerp (hardware) op basis van modellering
aanbod en vraag energiestromen, opslag en distributienetwerk
Opslag ondergronds op hogere temperaturen dan nu toegestaan
Smart heat/cold grid via opslag
Zon-gerelateerde onderdelen in deze programmalijn worden ontwikkeld in het gezamenlijke
programma met TKI Solar, zie daarvoor de gezamenlijke tender (2.4.12)
In 2012 zijn al projecten gehonoreerd voor tools voor afweging van energiesystemen
op gebiedsniveau en voor innovatie in financiering en sociale implementatie. Deze
tender van 2013 richt zich met name op projecten voor smart heat/cold via opslag in
bijvoorbeeld de ondergrond en innovaties bij toepassing van andere temperaturen, dieptes
en integratie van systemen. Innovatieve oplossingen voor omschakeling van bestaande
gebieden met reguliere gasinfrastructuur naar energieneutrale systemen kunnen ook
worden ingediend, waarbij oplossing wordt gevonden voor enerzijds leveringszekerheid,
afschrijving en onderhoud van het resterende bestaande en anderzijds een doorbraak
in versnelling van deze transitie.