Search results

Hardware-In-the-Loop Measurement System for Global Prosumer Characterization

New technologies or approaches are being widely developed and proposed to be deployed in real energy systems to improve desired objectives; however supporting decision making processes to select best solutions in terms of performance and efficient following cost-benefit analysis require some sort of scientific evidence based tools. These tools should be reliable, robust, and capable of demonstrating the behavior and impact of newly developed devices or algorithms in different pre-defined scenarios. Therefore, new approaches and technologies need to be tested and verified using a safe laboratory test environment.

A challenge based learning community for hydrogen development and application

BioPower-to-Gas

During the Hanze Research Day 2017 the project BioPower2Gas was presented by means of this posterpresentation

Greenfertilizer, zonnemelken voor een carbo-neutrale landbouw

Kunstmest voor de velden en brandstof voor landbouwvoertuigen zijn belangrijke kostenposten voor de landbouw. Kunstmest en dieselbrandstof zijn energie-intensieve producten en daarmee ook een belangrijke bron van CO2 emissies vanuit de landbouw. Technologie voor hernieuwbare energie zoals zonne- en wind energie wordt steeds goedkoper waardoor het rendabeler wordt deze technologie ook te gebruiken. Terug leveren van geproduceerde hernieuwbare elektriciteit aan het elektriciteitsnet is echter niet altijd voordelig. De hernieuwbare energie moet hier concurreren met gesubsidieerde fossiele elektriciteit opgewekt met kolen, gas en kerncentrales. Kleinschalige decentrale productie op het boerenbedrijf van zowel kunstmest als transportbrandstof met behulp van hernieuwbare energie levert de boer en zijn omgeving direct voordeel op:Inkoopkosten voor deze producten worden lagerVermindert de CO2-emissie van de landbouw aanzienlijk, de carbo-footprint wordt verminderdRendement op hernieuwbare energie technologie wordt hogerAmmoniak (NH3) is zowel grondstof voor kunstmest als brandstof voor motoren. Ammoniak kan diesel voor meer dan 90% vervangen in bestaande dieselmotoren. Daarmee is ammoniak een uitstekende vervanger voor diesel in het landbouw en wegverkeer. Ammoniak is ook grondstof voor waterstof (H2) in waterstofmotoren. De technologie om ammoniak te maken is gebaseerd op het Haber-Bosch proces uit het begin van de vorige eeuw. Deze technologie vraagt veel energie voor het creëren van de hoge druk en de hoge temperaturen. Daarom is het voordelig het Haber-Bosch proces in grote installaties uit te voeren.Nieuwe brandstofcel-technologie maakt het mogelijk het Haber-Bosch proces (elektro-katalytisch) op kleine schaal uit te voeren. Het Kiemkracht concept Greenfertilizer onderzoekt de mogelijkheden van deze technologie voor ammoniak productie en benutting op het eigen boerenbedrijf.Het onderzoek is uitgevoerd door TU-Delft en Hanzehogeschool. Het doel was een opgeschaald ammonia elektrolyse synthese proces te ontwikkelen waar een eerste schaal-sprong gemaakt zou worden.Het elektrochemisch ammonia synthese proces is gebaseerd op zuurstofgeleidende elektroden, (proces figuur3. zie onder). Het voordeel van deze zuurstofgeleidende electroden boven proton geleidende electroden is dat er met omgevingslucht gewerkt kan worden in plaats van met stoom. Stoom maakt technologische ontwikkeling van het proces gecompliceerder. Experimenteel en theoretisch onderzoek van TU-Delft laat zien dat met deze elektroden ammonia te produceren is. TU-Delft heeft met zuurstof geleidende electroden ammonia productiesnelheden behaald van 1,84x 10-10 mol s-1 cm-2 bij 650oC. Deze snelheden zijn een factor 100-1000 hoger dan tot nu toe gerapporteerd in literatuur (Kyriakou et al 2017). Simulatie-studies van TU-Delft laten zien dat het ammonia synthese proces met een factor 100-1000 versneld kan worden door het proces onder druk te brengen bij een temperatuur van 400-500C. Op basis van deze simulaties is een ontwerp gemaakt en uitgevoerd voor een “hoge-druk electrolyse reactor”. Technische complicaties met deze hoge druk elektrolyse reactor maakte het onmogelijk betrouwbare resultaten te verkrijgen. Met name gas lekkages bij hoge temperaturen maakten het onmogelijk ammonia massabalansen op te stellen. Bovendien was ammonia productie niet aan te tonen. Hiermee zijn de simulatie voorspellingen niet bevestigd en blijft het onduidelijk of de onderliggende hypothesen correct zijn. De Hanzehogeschool heeft onderzoek uitgevoerd naar het concentreren van ammonia voor toepassing als vloeibare kunstmest. Uitgangspunt hierbij waren de ammonia productieniveau van de experimentele opzet en de voorspelde gesimuleerde opzet. Met de juiste technologie is het mogelijk de ammonia te concentreren voor verdere verwerking als kunstmest. Echter dit proces is economisch rendabel bij een ammonia concentratie in de uitstroom van de elektrolyse reactor die een factor 1000 hoger is dan tot nu toe is gemeten. Het feit dat de TU-Delft er niet in is geslaagd een kleine schaalsprong (factor 10) te maken met de drukreactor betekent dat commerciële toepassing van dit proces voorlopig nog niet aan de orde is. Achteraf gezien was het wellicht beter geweest de keuze te maken voor de proton geleidende electroden die bij lagere temperaturen werkzaam zijn, hier is een schaalsprong van een factor 100 ten opzichte van de recent gerapporteerde ammonia synthese snelheden. Een recente review door Kyriakou et al 2017 geeft als aanbeveling onderzoek te verrichten naar verbeterde elektrodematerialen en geleidende elektrolyten in de reactorcellen. Uiteindelijk zal het elektrochemisch ammonia synthese proces er komen vanwege de vele voordelen die het beidt. Processen moeten met een factor 100-1000 verbeterd worden eer het proces economisch rendabel is. Op dit moment is het nog niet te voospellen wanneer dit moment er is.

A flexible business model for the ETP Wijster

The traditional energy industry is transitioning from a centralised fossil fuel based industry to a decentralised renewable energy industry for several reasons including climate change, policy, and changing customer needs. Furthermore, renewable sources, such as wind and solar, are intermittent and unpredictable. This has implications for the business models of energy producers, such as increased mismatch between demand and supply, increased price volatility, shift in drivers of value creation. Due to the low marginal cost of production and the intermittent nature of renewables, the price volatility on the electricity markets, in particular the imbalance market, are expected to increase. However, there is potential for market parties operating in the electricity sector to profit from this development by providing flexibility to balance electricity supply and demand. Therefore, new business models are needed that can harness and exploit flexibility in a viable manner. In these business models, flexibility becomes the key driver of value creation.

The transformative power of community energy: between theory and practice

Contribution to the conference: International Conference on New Pathways for Community Energy and Storage, 6-7 June 2019ABSTRACTThe community renewable energy is often seen as the way to address the societal challenge of energy transition. Many scholars foresee a key role for community energy in accelerating of the energy transition from fossil to renewable energy sources. For example, some authors investigated the transformative role of community renewable energy in the energy transition process (Seyfang and Smith, 2007; Seyfang and Haxeltine 2012; Seyfang et al. 2013; Seyfang et al. 2014; Smith et al. 2017; Martiskainen, 2017; Ruggiero et al. 2018; Hasanov and Zuidema, 2018; de Boer et al. 2018). Recognising the importance of community energy many scholars studied different internal and external conditions that contribute or hinder the success of local renewable energy initiatives (Walker et al. 2007; Bomberg and McEwen, 2012; Seyfang et al. 2013; Wirth, 2014; Hasanov and Zuidema, 2018; Ruggiero et al. 2018). One of such conditions contributing to the success of community energy initiatives is the capacity to adopt and utilize new technologies, for example, in the area of energy storage, which would increase flexibility and resilience of the communal energy supply systems.However, as noted by Ruggiero et al. (2018), the scholarship remains unclear on “how a very diverse and relatively small sector such as community energy could scale up and promote a change in the dominant way of energy production”. What is then the real transformative power of local renewable energy initiatives and whether community energy can offer an alternative to the existing energy system? This paper aims to answer these questions by confronting the critical review of theory with the recent practice of community energy in the Netherlands to build and scale up independent and self-sustaining renewable energy supply structures on the local and national scale and drafting perspectives on the possible role of community energy in the new energy system.