Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk
Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk
Elkraft Forskning og Udvikling 2004.pdf - Energinet.dk
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
forskning <strong>og</strong> udvikling2004forskning04<strong>og</strong> miljøberetningudvikling2004
<strong>Forskning</strong> <strong>og</strong>udviklingJuni 20041 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
<strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling 2004Udgivet af <strong>Elkraft</strong> SystemOplag: 500Rapporten kan fås ved henvendelse til:<strong>Elkraft</strong> SystemLautruphøj 72750 BallerupTelefon: 4487 3200Den kan <strong>og</strong>så downloades på www.elkraft-system.<strong>dk</strong>Juni 20042 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Planlægningsafdelingen14. juni 2004Indholdsfortegnelse1. Indledning 52. Lovgrundlag <strong>og</strong> andre F&U ordninger 72.1. Lovgrundlag – miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier 72.2. Effektiv energianvendelse, Energiforskningspr<strong>og</strong>rammet <strong>og</strong> VE-puljen 92.3. Øvrige F&U ordninger 10.3. PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004 113.1. Indsatsområder <strong>og</strong> økonomisk ramme 113.2. Ansøgninger 113.3. Projektpakken 124. F&U strategier 134.1. Gennemført strategiudvikling 134.2. Nye strategier 155. Vindpr<strong>og</strong>noser <strong>og</strong> forbrænding af biomasse 175.1. <strong>Udvikling</strong> af pr<strong>og</strong>noser for vin<strong>dk</strong>raft 175.2. Forbrænding af biomasse på kraftvarmeværker 21Bilag 1: Igangværende projekter 27Oversigt 29Beskrivelse af igangværende projekter• Vin<strong>dk</strong>raft 33• Biomasse <strong>og</strong> affald 45• Vedvarende energi, i øvrigt 73• Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse af naturgas 79• Andet <strong>og</strong> systemindpasning 89Bilag 2: Afsluttede projekter 93Oversigt 95Beskrivelse af afsluttede projekter• Vin<strong>dk</strong>raft 101• Biomasse <strong>og</strong> affald 123• Vedvarende energi, i øvrigt 137• Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse af naturgas 143• Systemindpasning 155• Tværgående, øvrigt <strong>og</strong> andet 1573 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
4 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
1. IndledningSom systemansvarlige virksomheder er <strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> Eltra ansvarlige for,at der gennemføres forskning <strong>og</strong> udvikling (F&U) i miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier.Herudover er de systemansvarlige <strong>og</strong>så ansvarlige for forskning<strong>og</strong> udvikling inden for systemforhold, transmission <strong>og</strong> distribution. Der eren særlig ordning om miljøundersøgelser vedrørende demonstrationspr<strong>og</strong>rammetfor havmøller, som de systemansvarlige administrerer. Endelig finansiererde systemansvarlige den F&U inden for effektiv energianvendelse,som Elfor administrerer.Stabil indsatsPlanlægning <strong>og</strong> dagligdrift definerer F&U behovet<strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling er i sin natur langsigtet <strong>og</strong> kræver en stabil indsats overen årrække for at sikre en effektiv <strong>og</strong> perspektivrig udvikling af teknol<strong>og</strong>ierne.De danske styrkeområder inden for blandt andet vin<strong>dk</strong>raft, decentral kraftvarme<strong>og</strong> biomasse er netop opbygget gennem en stabil <strong>og</strong> langsigtet indsats.Der sker jævnligt en samlet vurdering af nødvendige F&U-aktiviteter, somdækker hele elsystemet. Vurderingen tager <strong>og</strong>så udgangspunkt i udfordringernei den øvrige energisektor <strong>og</strong> drøftes både med øvrige F&U ordninger,myndigheder <strong>og</strong> industrien.Indsatsområder for F&U bliver fastlagt gennem planlægningsarbejdet <strong>og</strong> erfaringerfra den daglige drift. Udgangspunktet er målsætninger om et effektivt,miljøvenligt <strong>og</strong> forsyningssikkert elsystem. Der bliver <strong>og</strong>så lagt vægt på detuddannelsesmæssige aspekt. Strategier bliver anvendt til at konkretisere indsatseninden for de enkelte områder.Bindeled mellem grundforskning<strong>og</strong> industrienF&U behovetRollen som systemansvarlig virksomhed gør det oplagt for <strong>Elkraft</strong> System atfokusere, både på F&U i sammenhængen mellem forbrug, net <strong>og</strong> produktion<strong>og</strong> på F&U i elsystemets enkelte elementer. Rollen gør det <strong>og</strong>så oplagt at medvirketil at sikre sammenhæng mellem grundforskning, anvendt forskning,markedsopbygning <strong>og</strong> drift. Demonstrationsprojekter er ét middel til at sikre,at F&U-resultaterne omsættes til praksis.Der er behov for forskning <strong>og</strong> udvikling både i de enkelte komponenter i energisystemet,i styring <strong>og</strong> regulering af komponenterne <strong>og</strong> i udvikling af intelligenteværktøjer til håndtering af den samlede drift.Det må forventes, at forskellige typer el- <strong>og</strong> kraftvarmeproducerende anlæg iØstdanmark tages ud af drift i de kommende år. Dette skyldes dels alderssammensætningenaf den eksisterende centrale <strong>og</strong> decentrale kraftværkspark,dels internationale aftaler som Kyoto-protokollen <strong>og</strong> EU-direktiver, f.eks. direktivetvedrørende emissioner fra store fyringsanlæg <strong>og</strong> direktivet vedrørendeCO 2 -kvoter. Med de seneste energipolitiske aftaler er det besluttet at opføre 2havmølleparker på hver 200 MW. Der er perspektiv i udvikling af nye typerproduktionsanlæg, herunder små <strong>og</strong> decentrale kraftvarmeanlæg med godereguleringsegenskaber, lav miljøbelastning <strong>og</strong> fleksibel brændselsanvendelse.5 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Løbende formidling afresultaterneResultaterne af forsknings- <strong>og</strong> udviklingsindsatsen vurderes <strong>og</strong> formidles løbende.Det sker blandt andet i arbejdet med teknol<strong>og</strong>ikatal<strong>og</strong>et, som gennemføresi samarbejde mellem Energistyrelsen, <strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> Eltra.Denne rapport giver et overblik over de projekter, som <strong>Elkraft</strong> System hidtil harstøttet gennem PSO-ordningen for miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier.LæsevejledningFokus i rapporten er forskning <strong>og</strong> udvikling i miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier.Kapitel 2 giver et overblik over det nuværende lovgrundlag for forskning <strong>og</strong>udvikling i miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier. Kapitlet beskriver <strong>og</strong>så deøvrige offentlige F&U ordninger, som <strong>Elkraft</strong> System samarbejder med.<strong>Elkraft</strong> System laver et årligt PSO Pr<strong>og</strong>ram for miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier.Pr<strong>og</strong>rammet består af de projekter, som er prioriteret <strong>og</strong> vurderetkvalificerede til at modtage støtte. PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004 er præsenteret ikapitel 3.Blandt andet som grundlag for at vurdere projektansøgninger er der udvikletstrategier inden for områderne vin<strong>dk</strong>raft, biomasse, solceller <strong>og</strong> brændselsceller.Og nye strategier inden for brint <strong>og</strong> energieffektivisering er undervejs. Kapitel4 præsenterer strategiarbejdet.Kapitel 5 beskriver F&U-arbejdet på to områder. Det ene er udvikling af pr<strong>og</strong>noserfor vin<strong>dk</strong>raft. Det andet er forbrænding af biomasse på kraftvarmeværker.Siden 1998 er der gennemført en række F&U-projekter om miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier.Bilag 1 indeholder en status for de igangværende projekter.Bilag 2 giver en kort præsentation af resultaterne af de afsluttede projekter.6 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Energipolitisk Redegørelse,2003 <strong>og</strong> 2004Af Energipolitisk Redegørelse fra maj 2003 fremgår, at regeringen vil fremmestærke forskningsmiljøer <strong>og</strong> udviklingen af nye lovende løsninger på energiområdet.Der lægges bl.a. vægt på at opnå bedre resultater på energiforskningsområdetgennem samarbejde mellem staten <strong>og</strong> virksomhederne <strong>og</strong> mellemde forskellige forskningsmiljøer. Målet er, at forskningsindsatsen skal bidragevæsentligt til udviklingen af fremtidens miljøvenlige energisystem <strong>og</strong> tilopretholdelse af en fortsat høj forsyningssikkerhed mange år frem. Der læggesendvidere vægt på at sikre den bedste synergi mellem VE-puljen, Energiforskningspr<strong>og</strong>rammeti Energistyrelsen <strong>og</strong> elselskabernes PSO-midler. VE-puljenblev oprettet for en 3-årig periode under Ministeriet for Videnskab, Teknol<strong>og</strong>i<strong>og</strong> <strong>Udvikling</strong> (VTU) i forbindelse med Finanslov 2003.På forskningsområdet resumerer Energipolitisk Redegørelse 2004 primært deenergipolitiske aftaler fra marts 2004. Regeringen lægger vægt på, at udviklingenaf nye energiteknol<strong>og</strong>ier sker i samarbejde mellem private virksomheder<strong>og</strong> offentlige institutioner. Regeringen vil, i samarbejde med aktørerne, arbejdevidere med fastlæggelse af tværgående kriterier <strong>og</strong> strategier, så den samledeindsats kan prioriteres efter, hvad der bedst understøtter udviklingen affremtidens energisystemer i Danmark.Politiske aftaler fra marts 2004Den 29. marts 2004 blev der indgået to energipolitiske aftaler om fremtidssikringaf energiinfrastrukturen samt vindenergi <strong>og</strong> decentral kraftvarme. Førstnævnteaftale indebærer, at systemansvar <strong>og</strong> transmission fremover skal varetagesaf et nyt statsligt selskab, EnergiNet Danmark. Fra 1. januar 2005 vil Eltra<strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong>-selskaberne indgå i EnergiNet Danmark, hvis opgaver stort set vilsvare til de nuværende opgaver i de to systemansvar.Med den politiske aftale om vindenergi <strong>og</strong> decentral kraftvarme fra 29. marts2004 blev det besluttet, at det nye EnergiNet Danmark skal videreføre forsknings-,demonstrations- <strong>og</strong> udviklingsopgaver med henblik på udvikling af etmiljøvenligt <strong>og</strong> sikkert elsystem i Danmark. Rammen for systemansvaretsforskning udvides med 30 millioner kr. til i alt 130 millioner kr. årligt i en 4-årigperiode.Midlerne vil blandt andet blive anvendt til gennemførelsen af forsknings-, demonstrations-<strong>og</strong> udviklingsaktiviteter rettet mod styring af elforsyningssystemer<strong>og</strong> styring af elforbruget, blandt andet ved brug af moderne kommunikationsudstyr<strong>og</strong> automatisering. Der gennemføres herunder pilotprojekterom anvendelse af solceller, udvikling af lagringsteknol<strong>og</strong>ier i tilknytning til bl.a.solvarme/solfangere, brintteknol<strong>og</strong>ier, køleteknol<strong>og</strong>ier <strong>og</strong> andre perspektivrigeteknol<strong>og</strong>ier.LovforslagAf lov om ændring af elforsyningsloven fra juni 2004 fremgår at §29 ændres til”Den systemansvarlige virksomhed skal sikre, at der udføres sådanne forsknings-, udviklings- <strong>og</strong> demonstrationsprojekter, som er nødvendige for udnyttelseaf miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier, herunder udvikling af et miljøvenligt<strong>og</strong> sikkert elsystem”. (Ændringerne i teksten i forhold til sidste lovtekster fremhævet med kursiv).8 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
2.2. Effektiv energianvendelse, Energiforskningspr<strong>og</strong>rammet<strong>og</strong> VE-puljenUd over PSO-ordningen for forskning <strong>og</strong> udvikling i miljøvenlig elproduktion,findes der en række andre offentlige ordninger, som helt eller delvist er målrettetforskning <strong>og</strong> udvikling inden for energisektoren.I 2004 udgør offentlige midler, herunder forbrugerfinansierede, som er øremærkettil forskning, udvikling <strong>og</strong> demonstration på energiområdet, ca. 240mio. kr. (ca. 200 mio. kr. i 2003). Hertil kommer eventuelle tilskud til projekterpå energiområdet fra VTU’s øvrige midler. Blandt de ordninger, som <strong>Elkraft</strong>System samordner tæt med, er PSO-ordningen for effektiv energianvendelse,Energiforskningspr<strong>og</strong>rammet (EFP) <strong>og</strong> VE-puljen. Se tabel 1.Pr<strong>og</strong>ramBeløbsramme2004AdministrationPSO - miljøvenlig elproduktion Note 1 100 mio. kr. <strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> Eltra.Fra 2005 EnergiNet DanmarkPSO - effektiv energianvendelse 25 mio. kr. Elfor (på vegne af netselskaberne)Energiforskningspr<strong>og</strong>rammet 72 mio. kr. EnergistyrelsenVE-puljen (2003-2005) 45 mio. kr. VidenskabsministerietTabel 1: Offentlige F&U Pr<strong>og</strong>rammer. Note1: Fra 2005 udvides rammen for systemansvarets forskningi miljøvenlig elproduktion med 30 mio. kr. til i alt 130 mio. kr. årligt i en fireårig periode.Fordeling af midler på indsatsområderDer er tæt samordning mellem ordningerne vist i tabel 1, både om de årligeudbud <strong>og</strong> om det løbende arbejde med F&U-strategier (se kapitel 4). Tabel 2viser midlerne i 2003 fordelt på indsatsområder.PSOElproduktion(Øst)PSOElproduktion(Vest)PSOEffektiv energianvendelseEFP VE-pulje I altBiomasse <strong>og</strong> affald 17,9 34,5 7,5 4,1 64Vin<strong>dk</strong>raft 3,5 0,3 8 8,0 19,8Anden VE Note 1 2,5 15,8 3,5 5,9 27,7Kraftvarme/naturgas 14,9 4,9 14 33,8Energieffektivitet 23,1 4,7 1,8 29,6Systemindpasning 1,2 4,6 1,1 6,9Reserve, adm. <strong>og</strong>eksterne ydelserInternationalt samarbejde1 3,5 1,9 1 7,410 10I alt 41 59 25 39,3 34,9 199,2Tabel 2: Fordelingen i 2003 på indsatsområder (mio. kr.).Kilder: <strong>Elkraft</strong> System (PSO elproduktion – øst), Miljøvenlig elproduktion 2004, Eltra (PSO elproduktion– vest) <strong>og</strong> Energistyrelsen (PSO – effektiv energianvendelse, EFP <strong>og</strong> VE-pulje).Note 1: Anden VE indeholder bl.a. bølgekraft <strong>og</strong> solceller. Kraftvarme/naturgas indeholder bl.a.brændselsceller.9 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
MiljøundersøgelserFonden for Højteknol<strong>og</strong>isk<strong>Udvikling</strong>2.3. Øvrige F&U ordningerUd over forskning <strong>og</strong> udvikling i miljøvenlige elproduktionsteknol<strong>og</strong>ier er desystemansvarlige selskaber pålagt at administrere midler til miljøundersøgelservedrørende demonstrationspr<strong>og</strong>rammet for havvindmøller inden for enramme på 84 mio. kr. i perioden 2001 til 2006.Regeringen <strong>og</strong> Dansk Folkeparti har besluttet at oprette Fonden for Højteknol<strong>og</strong>isk<strong>Udvikling</strong> fra 1. januar 2005. Fonden får til opgave at satse strategisk indenfor højteknol<strong>og</strong>isk forskning <strong>og</strong> innovation i Danmark. Inden for energisektorenkan det for eksempel være intelligente teknol<strong>og</strong>ier til styring af elforbruget<strong>og</strong> elproduktionen. Det tilstræbes, at fonden i 2012 har en grun<strong>dk</strong>apitalpå mindst 16 mia. kr. Som udgangspunkt vil mulighederne for udbetaling værebestemt af størrelsen af afkastet. Der åbnes d<strong>og</strong> mulighed for ekstraordinæreudlodninger af grun<strong>dk</strong>apitalen.REFU Det Rådgivende Energiforskningsudvalg (REFU) har drøftet, at EFP 2005-pr<strong>og</strong>rammet i særlig grad skal medvirke til løsning af de udfordringer, som detsamlede danske energisystem står overfor. Det gælder især behovet for samspili det mere <strong>og</strong> mere distribuerede <strong>og</strong> markedsorienterede energisystem,som strækker sig fra produktion over distribution/net til forbrug. Fokus vil værepå nye produktions- eller forbrugsteknol<strong>og</strong>ier eller i form af nye styringsteknol<strong>og</strong>iereller styringsredskaber.EU <strong>og</strong> NordenEU’s 6. Rammepr<strong>og</strong>ram har under området bæredygtige energisystemer afsat810 mio. EUR i perioden 2002-2006. N<strong>og</strong>le af de indsatsområder der fremhæves,er vedvarende energi, energibesparelser samt energieffektivitet, alternativemotorbrændstoffer, opsamling <strong>og</strong> udfældning af CO 2 samt brint <strong>og</strong> brændselsceller.Nordisk Energiforskningspr<strong>og</strong>ram har i perioden 2003-2006 årligt afsat cirka35 mio. kr. (norske). Heraf kommer cirka 27,5 mio. kr. direkte fra de nordiskelande. Nordisk Energiforskningspr<strong>og</strong>ram skal fungere som forstærkning af, <strong>og</strong>bindeled imellem, de nationale energiforskningspr<strong>og</strong>rammer <strong>og</strong> institutioner iNorden.10 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
3. PSO Pr<strong>og</strong>ram 20043.1. Indsatsområder <strong>og</strong> økonomisk rammeI marts 2003 go<strong>dk</strong>endte <strong>Elkraft</strong> Systems bestyrelse anbefalinger til indsatsområderfor PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004. Anbefalingerne til indsatsområder omfatter:• Vin<strong>dk</strong>raft• Biomasse <strong>og</strong> affald• Anden vedvarende energi• Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse af naturgas• AndetBeskrivelsen af indsatsområderne kan findes på <strong>Elkraft</strong> Systems hjemmeside(www.elkraft-system.<strong>dk</strong>).Go<strong>dk</strong>endelse af områder<strong>og</strong> økonomisk rammeØkonomi- <strong>og</strong> erhvervsministeren go<strong>dk</strong>endte efterfølgende <strong>Elkraft</strong> Systems <strong>og</strong>Eltras anbefalinger til indsatsområder <strong>og</strong> besluttede, at den samlede økonomiskeramme for Øst- <strong>og</strong> Vestdanmark i 2004 er 100 mio. kr. Folketingets EnergipolitiskeUdvalg blev orienteret herom i august 2003.<strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> Eltra har aftalt, at udgangspunktet for fordelingen er elforbruget.Dette svarer til 41 mio. kr. for <strong>Elkraft</strong> System.3.2. AnsøgningerI ansøgningsrunden i 2003 in<strong>dk</strong>om der, i regi af Energistyrelsens energiforskningspr<strong>og</strong>ram(EFP), Eltras <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> Systems PSO-ordninger, VidenskabsministerietsVE-pulje samt Elfor, i alt godt 280 ansøgninger til en ansøgt sum påknap 800 mio. kr.Eltra modt<strong>og</strong> 41 ansøgninger til en ansøgt sum på godt 156 mio. kr., mens <strong>Elkraft</strong>System modt<strong>og</strong> 34 ansøgninger til en samlet ansøgt sum på cirka 147mio. kr.Faglige udvalgSamlet vurderingFagligt rådgivende udvalg foret<strong>og</strong> en vurdering af de enkelte projekter i henholdtil en række på forhånd fastlagte kriterier. Udvalgene er sammensat afeksterne eksperter samt konsulenter, sagsbehandlere hos <strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> eri n<strong>og</strong>le tilfælde suppleret med særlig ekspertise. En oversigt over de fagligeudvalg fremgår af rapporten ”<strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling - PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004”.<strong>Elkraft</strong> System foret<strong>og</strong> den samlede prioritering <strong>og</strong> udvælgelse af projekter.Det skete efter den faglige vurdering i de rådgivende udvalg <strong>og</strong> bl.a. på baggrundaf en række koordineringsmøder med Eltra <strong>og</strong> Energistyrelsens EFPordningpå relevante områder,Strategiarbejdet på områderne vin<strong>dk</strong>raft, solceller, brændselsceller <strong>og</strong> biomasse(se kapitel 4) blev anvendt som grundlag for vurderingerne.11 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
3.3. ProjektpakkenTabel 3 viser projektpakken i PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004. Hovedparten af projekterne ergo<strong>dk</strong>endt af Energistyrelsen.Nr. Projekttitel Ansvarlig PSO tilskud(1000 kr.)Vin<strong>dk</strong>raftFU4101 Intelligente pr<strong>og</strong>nosesystemer til vin<strong>dk</strong>raft DTU-IMM 2.069FU4102 Integration <strong>og</strong> styring af vin<strong>dk</strong>raft i det danske elsystemAalborg Universitet, Institut for 3.500EnergiteknikFU4103 Store havvindmøllers skyggevirkning RISØ-AFV 3.500FU4104 Effektfluktuationer fra store havvindmøller RISØ-AFV 3.522I alt, vin<strong>dk</strong>raft 12.591Biomasse <strong>og</strong> affaldFU4201 Indpasning af totrinsforgasser i et energisystem DTU-MEK 2.700FU4202 Opskalering <strong>og</strong> demonstration af totrinsprocessen Weiss 6.500FU4203 Optimering <strong>og</strong> automatisering af trinopdelt forgasningsanlægTK Energi 2.500FU4204 Alternative additiver Energi E2 2.600FU4205 Deaktivering af SCR katalysatorer af additiver DTU-KT 2.734FU4206 Alkaligenanvendelse fra bioflyveaske Energi E2 1.000I alt, biomasse 18.034Vedvarende energi, i øvrigt4301 Wave Star Wave Star Energy 999I alt, vedvarende energi 999Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse af naturgasFU4401 <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse af fastoxidbrændselscellestakkeRISØ 6.838(II)I alt, kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse af naturgas 6.838Reserve 1.538Eksterne ydelser 1.000I alt PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004 41.000Tabel 3. PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004, som blev indstillet til Energistyrelsens go<strong>dk</strong>endelse i december 2003.For n<strong>og</strong>le af projekterne pågår dial<strong>og</strong> med ansøger om kontrakt, hvilket kan resultere i et andetbeløb end anført i tabellen. Af bilag 1 fremgår status for igangsættelse af de enkelte projekter.12 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
4. F&U-strategier4.1. Gennemført strategiudviklingTil støtte for prioriteringen af den fremtidige F&U indsats har Energistyrelsen,Eltra <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> System i løbet af de seneste par år iværksat strategiarbejde indenfor foreløbig fire fagområder: biomasse, brændselsceller, solceller <strong>og</strong> vin<strong>dk</strong>raft.Strategierne er blevet udført i samarbejde <strong>og</strong> dial<strong>og</strong> med relevante aktører (industrivirksomheder,elselskaber, forskningsinstitutioner mv.), ligesom <strong>og</strong>sårepræsentanter fra Ministeriet for Videnskab, Teknol<strong>og</strong>i <strong>og</strong> <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> StatensTeknisk-Videnskabelige <strong>Forskning</strong>sråd har medvirket. Hermed sigtes modat opnå et solidt grundlag for strategiarbejdet <strong>og</strong> størst mulig konsensus omresultaterne.FormålFormålet med strategiarbejdet er at sikre, at offentlige midler anvendes effektivt<strong>og</strong> samordnet med industriens udviklingsindsats. Arbejdet omfatter derforblandt andet belysning af danske F&U-kompetencer <strong>og</strong> industrielt engagement.Der opstilles mål <strong>og</strong> perspektiver for indsatsen set i sammenhæng medden internationale udvikling, herunder specielt indsatsen i EU <strong>og</strong> Norden. Ogsårollefordelingen mellem aktører, forskningsinstitutioner, industrien <strong>og</strong> tilskudsgiveresamt mellem grundforskning <strong>og</strong> anvendelsesorienteret forskning,inddrages. Endelig indgår planer for udmøntning <strong>og</strong> opfølgning af strategierne.På n<strong>og</strong>le af områderne er der etableret udviklingsplaner (road maps), somknytter mål <strong>og</strong> F&U-aktiviteter sammen. Et væsentligt led i opfølgningen påstrategien er at holde målene op imod den faktiske udvikling.Strategierne kan findes på <strong>Elkraft</strong> Systems hjemmeside (www.elkraftsystem.<strong>dk</strong>)<strong>og</strong> på www.energiforskning.<strong>dk</strong> .BiomasseBiomassestrategien blev offentliggjort i august 2003. Den indeholder en overordnetvision for udvikling af biomasseteknol<strong>og</strong>ier samt prioriteringer af indsatsenpå kort <strong>og</strong> langt sigt. På forbrændingsområdet vil der i Danmark, medden endelige udmøntning af biomasseaftalen fra 1993, blive en omfattendefuldskalademonstration af biomasseanvendelse på store kraftværker, <strong>og</strong> indsatsenfokuseres mod igangsætning af nødvendig F&U i forbindelse med dennefuldskalademonstration. På forgasningsområdet prioriteres en indsats, derleder frem mod demonstration af få teknol<strong>og</strong>ier. Generelt prioriteres en indsats,der sigter mod bedre brændselsudnyttelse, bedre procesforståelse, reduktionaf miljøbelastning, genanvendelse af restprodukter <strong>og</strong> fleksibel brændselsanvendelse.Der pågår nu arbejde med implementering af strategien gennem udvalgtetiltag på de forskellige delområder. På forbrændingsområdet blev der under13 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003 etableret et 3-årigt F&U-pr<strong>og</strong>ram, hvor de igangværendeprojekter samt nye udfordringer fra den faktiske drift på fuldskalaanlæggenesamordnes <strong>og</strong> dokumenteres. Inden for rammerne af dette pr<strong>og</strong>ram følgesden tekniske udviklingsstatus tæt, <strong>og</strong> nye F&U-emner identificeres <strong>og</strong> prioriteressom bidrag til den overordnede biomassestrategi. Samarbejde er vigtigt forat sikre fælles forståelse af fokusområder mellem industrien <strong>og</strong> F&Umiljøerne.Se i øvrigt kapitel 5.På forgasningsområdet iværksættes i løbet af 2004 i et samarbejde mellemEnergistyrelsen, Eltra <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> System et nationalt opfølgningspr<strong>og</strong>ram, derligeledes vil følge den tekniske udvikling <strong>og</strong> medvirke til identifikation <strong>og</strong> prioriteringaf nye F&U-emner som en del af den overordnede biomassestrategi.BrændselscellerStrategien for udvikling af brændselscelleteknol<strong>og</strong>i, som blev offentliggjort isommeren 2003, følger to spor af brændselscelleteknol<strong>og</strong>ien, SOFC (Solid Oxide)<strong>og</strong> PEMFC (Proton Exchange Membrane), hvor der såvel på forskningssidensom industrielt er væsentlige danske kompetencer. Strategien sigter på atfastholde <strong>og</strong> udvikle disse kompetencer, således at de <strong>og</strong>så fremover ligger ifront af den internationale udvikling. Hovedaktørerne på forsknings- <strong>og</strong> udviklingssidenhar for hvert spor lagt en udviklingsplan (road map) med målsætningerfor udviklingen. Strategiopfølgningen gennemføres blandt andet gennemet målrettet samarbejde mellem forskningssiden, industrien <strong>og</strong> tilskudsgiverne.SolcellerStrategien for solcelleteknol<strong>og</strong>i blev fremlagt ved en høring i marts 2004 <strong>og</strong> erherefter færdiggjort, ligesom der er igangsat en opfølgning. Visionen for solcelleteknol<strong>og</strong>ier, at Danmark – gennem internationalt samarbejde <strong>og</strong> ved atsatse på udvalgte områder med særlige danske styrker <strong>og</strong> potentialer – udvikler<strong>og</strong> udbygger F&U- <strong>og</strong> erhvervskompetencer på området, således at Danmarki takt med teknol<strong>og</strong>iens udvikling til enhver tid kan drage fuld nytte heraf,såvel i det danske energisystem som ved eksport <strong>og</strong> bidrag til den internationaleudvikling.I strategirapporten for solceller er opstillet en række forslag til konkrete danskeindsatsområder omfattende forskning, udvikling, demonstration m.m.Der er taget skridt til, at gennemføre et tæt samarbejde om strategiopfølgningmellem danske F&U-institutioner, industri- <strong>og</strong> andre erhvervsvirksomhedersamt tilskudsgivere på området. Som opfølgning overvåges den samlede strategi,målsætninger <strong>og</strong> indsatsområder. Endvidere drøftes en række anvendelses-<strong>og</strong> markedsmodningsperspektiver tilknyttet F&U-indsatsen.Vin<strong>dk</strong>raftPå vin<strong>dk</strong>raftområdet har det hidtidige arbejde resulteret i et oplæg til strategi.Oplægget er blandt andet baseret på en interviewrunde med aktører i industrien<strong>og</strong> omfatter et forslag til prioriteret indsats for dansk vin<strong>dk</strong>raftforskningpå kort <strong>og</strong> langt sigt, så Danmark kan fastholde <strong>og</strong> udbygge sine internationalestyrkepositioner på området. Den langsigtede vision er en væsentlig reduk-14 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
tion af omkostningerne pr. kWh fra vindmøller. Der prioriteres bl.a. omkostningsreduktionved forbedring af design <strong>og</strong> materialer, bedre indpasning afvin<strong>dk</strong>raft ved forudsigelse af produktionen, bedre regulering <strong>og</strong> transmissionaf produktionen samt modeller <strong>og</strong> metoder til bedre samspil med andre produktionsenheder.Havvindmøller indgår med en særlig prioritet.Strategioplægget blev drøftet på et høringsseminar i februar 2004, hvor derdelt<strong>og</strong> repræsentanter for alle aktører. Høringskommentarer indarbejdes istrategien, som offentliggøres sammen med et resumé af høringen. Strateginotatetskal i løbet af 2004 suppleres med detaljerede udviklingsplaner (roadmaps) for prioriterede indsatsområder inden for vin<strong>dk</strong>raftforskningen. Opfølgningenaf strategien skal bl.a. ske på årlige seminarer.4.2. Nye strategierDet hidtidige strategiarbejde omfatter kun en del af det samlede energisystem,<strong>og</strong> nye strategier vedrørende brint <strong>og</strong> energieffektivisering er undervejs.BrintPå brintområdet er der igangsat et strategiarbejde i et samarbejde mellemEnergistyrelsen (Økonomi – <strong>og</strong> Erhvervsministeriet), Ministeriet for Videnskab,Teknol<strong>og</strong>i <strong>og</strong> <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> de systemansvarlige <strong>Elkraft</strong> System, Eltra <strong>og</strong> Gastra.Der pågår indledende arbejde med kortlægning af internationale aktivitetervedrørende brint, en analyse af danske erhvervsmæssige <strong>og</strong> forskningsmæssigeinteresser <strong>og</strong> kompetencer på området <strong>og</strong> en evaluering af hidtidig gennemførtF&U i Danmark (Brintpr<strong>og</strong>rammet, herunder <strong>og</strong>så scenarier, som blevlavet i den sammenhæng). Herudover lægges der op til en mere detaljeretkortlægning af teknol<strong>og</strong>iske behov <strong>og</strong> kompetencer i Danmark vedrørendebrintproduktion, lagring <strong>og</strong> distribution af brint, anvendelse til transportformål,øvrige anvendelser samt en belysning af økonomi <strong>og</strong> perspektiver forbrintområdet. En egentlig strategiudvikling for brint påregnes herefter at kunneigangsættes i efteråret 2004, <strong>og</strong> skal ses i sammenhæng med igangværende<strong>og</strong> kommende scenarieanalyser.EnergieffektiviseringEnergistyrelsen har igangsat et arbejde med at udvikle en strategi for forskning<strong>og</strong> udvikling vedrørende energieffektivisering. Blandt andre <strong>Elkraft</strong> Systemdeltager i arbejdet. Der sigtes på en 10-årig strategi, dækkende enkeltteknol<strong>og</strong>ier<strong>og</strong> systemer, alle energiformer <strong>og</strong> alle sektorer. Handlingsplanenforventes at foreligge i efteråret 2004.15 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
16 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
5. Vindpr<strong>og</strong>noser <strong>og</strong> forbrænding af biomasseSiden 1998, hvor PSO ordningen blev indført, er der igangsat en række projekterinden for miljøvenlig elproduktion. En oversigt over de igangværende <strong>og</strong>afsluttede projekter, som er støttet af <strong>Elkraft</strong> System, findes i bilag 1 <strong>og</strong> bilag 2.Bilag 2 henviser til en række rapporter fra de enkelte projekter. Disse kan fåsved henvendelse til enten <strong>Elkraft</strong> System eller RISØ’s bibliotek.Nedenfor præsenteres det hidtidige arbejde på to udvalgte områder. Det eneomfatter pr<strong>og</strong>noser for vin<strong>dk</strong>raft. Det andet omfatter forbrænding af biomassepå kraftvarmeværker.Vin<strong>dk</strong>raft udviklingen5.1. <strong>Udvikling</strong> af pr<strong>og</strong>noser for vin<strong>dk</strong>raftVin<strong>dk</strong>rafts andel af elforbruget er steget markant siden starten af 1980’erne. Iet gennemsnitligt år dækker vin<strong>dk</strong>raft nu knap 1/5 af elforbruget. I samme periodeer udviklingen i elproduktionsomkostninger faldet. Se figur 1.% Øre/kWhFigur 1. Vin<strong>dk</strong>rafts procentvise andel af det danske elforbrug <strong>og</strong> udviklingen i elproduktionsomkostningernefor velplacerede møller. Kilder: RISØ <strong>og</strong> Vindmølleindustrien.I det østdanske elsystem er der installeret ca. 740 MW vindmølleeffekt.Med de seneste energipolitiske aftaler er det besluttet at opføre to havvindmølleparkeri Danmark på hver 200 MW. Endvidere indføres en ny skrotningsordningfor landvindmøller, som sigter mod, at der skrottes omtrent 900 ældremøller (ca. 175 MW), der erstattes af ca. 350 MW nye møller.Inden for vin<strong>dk</strong>raft er der med de tidligere PSO-pr<strong>og</strong>rammer igangsat projekterom modeller til studier af rådighedsfaktorer, spændingskvalitet, stabilitets- <strong>og</strong>reguleringsegenskaber. Andre projekter handler om fjernovervågning, øgetpålidelighed, mindre miljøpåvirkninger, skyggevirkninger, elteknisk indpasning<strong>og</strong> vekselvirkning samt drift, styring <strong>og</strong> regulering af store havmølleparker.Også et projekt om meteorol<strong>og</strong>isk forudsigelse af vin<strong>dk</strong>rafthastigheder erigangsat. Hertil kommer kortlægning af offshore vindressourcer <strong>og</strong> tekniskekrav i forbindelse med udbudsbetingelser for havmølleparker. Endelig er der17 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
levet gennemført en række projekter inden for den særlige ordning om miljøundersøgelservedrørende havmøller.Som eksempel på anvendelsen af forskning <strong>og</strong> udvikling beskrives nedenfor endel af udviklingen vedrørende vindpr<strong>og</strong>noser <strong>og</strong> baggrunden herfor.Ansvarlig for balancenPr<strong>og</strong>noserHovedparten af den el, som produceres på vindmøller, kan i dag ikke reguleres.Mængden afhænger af mølletypen, <strong>og</strong> hvor meget det blæser. Som systemansvarliger <strong>Elkraft</strong> System ansvarlig for, at den aktuelle produktion balancerermed forbruget. Eventuelle afvigelser skyldes bl.a. pr<strong>og</strong>noseusikkerhed. Afvigelserneudbalanceres ved køb <strong>og</strong> salg af kapacitet til regulering.Den altovervejende del af systemets samlede pr<strong>og</strong>noseusikkerhed skyldesvin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>nosen. Tidligere kunne man forvente en fejl på cirka 40%, hvilketer blevet forbedret på grund af adgang til en større mængde målte data. I dagkan man forvente en fejl på cirka 35% for en pr<strong>og</strong>nose, der gælder for 18-42 timerfrem (18-42 timer frem svarer til indberetningen kl. 12.00 til Nord Pool fordet efterfølgende døgn).Pr<strong>og</strong>nose <strong>og</strong> realiseretproduktionFigur 2 viser pr<strong>og</strong>nosen <strong>og</strong> den realiserede produktion på timebasis, for marts2004.MWh60050040030020010001 41 81 121 161 201 241 281 321 361 401 441 481 521 561 601 641 681 721Pr<strong>og</strong>noseRealiseretTimeFigur 2: Pr<strong>og</strong>nosen <strong>og</strong> den realiserede produktion på timebasis, for marts 2004.For <strong>Elkraft</strong> System er det derfor vigtigt at have værktøjer til endnu mere præcisforudsigelse af produktionen fra vindmøllerne. Formålet er at minimere afvigelserne,<strong>og</strong> dermed opretholde balancen i elsystemet på en sikker <strong>og</strong> økonomiskmåde.18 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekter om udvikling af pr<strong>og</strong>noserSiden 1997 er der løbende foregået udvikling af pr<strong>og</strong>noser for vindproduktion,se figur 3.WPPTPr<strong>og</strong>nosepr<strong>og</strong>ramsom i dag anvendeshos <strong>Elkraft</strong> SystemZephyrENSEMBLEIntelligente pr<strong>og</strong>nosesystemertil vin<strong>dk</strong>raft(Ny Zephyr)PredictorMålsætninger ivin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser1997 - 1999 1999 - 2001 2001 - 2007Figur 3: <strong>Udvikling</strong> af vindproduktionspr<strong>og</strong>noser siden 1997.PredictorI perioden 1997 til 1999 blev pr<strong>og</strong>noseværktøjerne Predictor <strong>og</strong> WPPT udviklet.Predictor er en fysisk model, hvor udgangspunktet blandt andet er det fysiskelandskab rundt om møllerne. WPPT er en statistisk model.Zephyr Første generation af pr<strong>og</strong>noseværktøjet Zephyr blev udviklet i perioden 1999-2001. Zephyr er en sammensmeltning af Predictor <strong>og</strong> WPPT <strong>og</strong> er udviklet afDTU, DMI <strong>og</strong> RISØ i samarbejde med de systemansvarlige selskaber.Zephyr er et adaptivt system. Det betyder at Zephyr, på basis af målte vindhastigheder,vindretning <strong>og</strong> vindproduktion, løbende forbedrer den indbyggedemodel, som netop beskriver sammenhængen mellem vindhastighed, vindretning<strong>og</strong> vindproduktion.Zephyr fastlægger pr<strong>og</strong>noser for udvalgte reference-mølleparker <strong>og</strong> opskalerervindproduktionen fra disse til at dække hele forsyningsområdet.Der arbejdes p.t. med at implementere Zephyr hos <strong>Elkraft</strong> System. Det sker isamarbejde med DTU. Zephyr kører parallelt med det vindpr<strong>og</strong>nosepr<strong>og</strong>ramsom i dag anvendes i driften <strong>og</strong> evalueres i forhold til dette.ENSEMBLE (FU2101) I projektet ENSEMBLE er fokus, at forbedre pr<strong>og</strong>nosehorisonten (med op til 1uge, så den kan anvendes til planlægning af revision af vindmøller), forbedrepr<strong>og</strong>nosernes præcision samt at fastlægge mål for usikkerheden på pr<strong>og</strong>noserne.19 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Det sker primært ved – via vejrmodeller – at danne flere ensembles (grupper afforudsigelser) for vindhastigheder, som alle er lige sandsynlige. Brugen af ensemblesøger viden om den fremtidige vindhastighed, <strong>og</strong> estimerer usikkerhedeni pr<strong>og</strong>noserne. Ensembles af forudsigelser for vindhastigheder dannes påtre måder; (i) ved at bruge pr<strong>og</strong>noser fra samme vejrmodel gældende for forskelligetidspunkter, (ii) ved at bruge pr<strong>og</strong>noser fra samme vejrmodel med varierendestart- <strong>og</strong> randbetingelser eller (iii) ved at bruge pr<strong>og</strong>noser fra forskelligevejrmodeller.Målsætninger i vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noserProjektet ”Målsætninger i vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser” er igangsat som en del af <strong>Elkraft</strong>Systems forskning <strong>og</strong> udvikling i systemforhold. Formålet er at definere<strong>og</strong> undersøge en række mål for kvaliteten af vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser, herunder deresindbyrdes relationer. Målene kan for eksempel være optimering i forhold tilenergimængde eller økonomi, <strong>og</strong> målene vil typisk være forskellige afhængigaf, hvem der skal anvende modellen. Endvidere undersøges, hvordan de forskelligemål kan operationaliseres i forhold til de forskellige pr<strong>og</strong>noseværktøjer,<strong>og</strong> der gives et skøn over konsekvenserne ved at vælge et mål frem for andre.Projektet afklarer således fundamentale forudsætninger for vurderingen <strong>og</strong>implementeringen af vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser. Det skønnes på baggrund af konkreteerfaringer, at den potentielle forbedring på mindst ét af de relevante mål eraf størrelsesordenen 5 pct.Intelligente pr<strong>og</strong>nosesystemertil vin<strong>dk</strong>raft - NYZephyr (FU4101)Projektet ligger i forlængelse af tidligere <strong>og</strong> igangværende arbejde med pr<strong>og</strong>nose-værktøjer, herunder Zephyr <strong>og</strong> ENSEMBLE. Disse projekter <strong>og</strong> erfaringernefra det igangværende projekt om målsætninger i vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser vil bliveintegreret i projektet, som skal forbedre Zephyr-modellen. Der er tre fokuspunkteri projektet:• Hvordan fremskaffes <strong>og</strong> anvendes forhåndsinformation (historiske målingeretc.) til brug ved oplæring/tilpasning af modellen. Dette er vigtigt fornye mølleparker, hvor der ikke eksisterer historiske data til oplæring afmodellen.• Hvordan sikres pr<strong>og</strong>nosemodellernes evne til at tilpasse sig sjældent forekomnevariationer over tid, som påvirker vin<strong>dk</strong>raftproduktionen.• Hvordan kan et økonomisk baseret kriterium (mål) for pr<strong>og</strong>noserne anvendesi modellen.Ydermere er intentionen i projektet at samle op på hidtidige erfaringer.20 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
5.2. Forbrænding af biomasse på kraftvarmeværkerDer har gennem en årrække været gennemført en bred forsknings- <strong>og</strong> udviklingsindsatsinden for biomasseforbrænding. En lang række projekter har væretigangsat af <strong>Elkraft</strong> System, Eltra samt under Energistyrelsens EFP-ordning.For at få et overblik over området, <strong>og</strong> systematisk opsamle <strong>og</strong> formidle videnom emnet, blev der under PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003 igangsat et F&U-pr<strong>og</strong>ram forbiomasseforbrænding med erfaringsopsamling fra biomasseværkerne(FU3227). Forventningerne er, at man med dette pr<strong>og</strong>ram som omdrejningspunktkan bygge videre på den danske ekspertise med henblik på at gennemføreBiomasseaftalen så omkostningseffektivt som muligt <strong>og</strong> samtidig opnåfuldt udbytte af den betydelige danske indsats på området. Pr<strong>og</strong>rammet etableressom et 3-årigt F&U-pr<strong>og</strong>ram, hvor de igangværende projekter samt nyeudfordringer fra den faktiske drift på fuldskalaanlæggene under Biomasseaftalensamordnes <strong>og</strong> dokumenteres.FormålAktiviteterFormålet med pr<strong>og</strong>rammet er at opnå en fortsat teknisk udvikling ved at fokusere<strong>og</strong> kvalificere F&U-arbejdet gennem en systematisk dataindsamling, bearbejdning,vurdering <strong>og</strong> dokumentation af biomasseanlæggenes drift. Detgøres ved at etablere <strong>og</strong> vedligeholde et samlet overblik over biomasseanlæggene<strong>og</strong> deres drift, den igangværende biomasse-teknol<strong>og</strong>iudvikling samt vedat komme med forslag til at fokusere den nationalt støttede udviklingsindsatsinden for området.Pr<strong>og</strong>rammet er opdelt i fem aktiviteter:• Anlægskatal<strong>og</strong> for de af Energi E2 <strong>og</strong> Elsam ejede anlæg, der forbrænderbiomasse.• Driftsopfølgning, hvor anlæggenes drift bliver systematisk registreret<strong>og</strong> formidlet bl.a. med henblik på at kunne igangsætte ny F&U.• Samordning af fuldskalamålinger i tilknytning til F&U projekter.• Koordinering <strong>og</strong> opfølgning på F&U-projekter. Der sikres koordinationaf aktiviteterne i de igangværende F&U-projekter, <strong>og</strong> der lægges vægtpå god kontakt mellem F&U-aktører <strong>og</strong> værkernes driftspersonale.• Teknisk status, nye projektemner <strong>og</strong> bidrag til overordnet biomassestrategi.Den tekniske udviklingsstatus beskrives som udgangspunktfor identifikation <strong>og</strong> prioritering af nye F&U-emner.BaggrundBaggrunden for etablering af pr<strong>og</strong>rammet er, at Elsam <strong>og</strong> Energi E2 siden midtenaf 1980’erne har bygget <strong>og</strong> drevet kraftvarmeværker baseret på forbrændingaf biomasse, samt at der i disse år som led i Biomasseaftalen introduceresnye store mængder af biomasse i centrale værker (i størrelsesordenen800.000 tons). En systematisering, koordinering <strong>og</strong> formidling af den opbyggedeviden <strong>og</strong> erfaring i forbindelse med den danske teknol<strong>og</strong>iudvikling kangive et godt grundlag for videre udvikling, såvel teknol<strong>og</strong>isk som erhvervsmæssigt.<strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling i biomasseforbrænding er gennem årene indgået somen væsentlig del i den PSO-finansierede F&U. I det følgende resumeres den21 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
historiske udvikling for udbygning med kraftvarmeværker baseret på biomasseforbrænding<strong>og</strong> det tilhørende forskningsforløb. Der har i perioden <strong>og</strong>så væretforsket i andre tekniske muligheder for at udvide biomasseanvendelsen ielsektoren, herunder biomasseforgasning, men i det følgende beskrives primærtforbrændingsudviklingen.Situationen for biomasseforbrænding i Danmark - et historisk rids100 MW på biomasse I 1986 indgik den danske regering en aftale med elværkerne, der bl.a. indebar,at der skulle opføres decentrale kraftvarmeværker med en eleffekt på i alt 450MW, heraf ca. 100 MW biomassebaseret.De første decentralebiomassekraftvarmeværkerBiomasseaftalenDe næste biomassekraftvarmeværkerUdmøntning af BiomasseaftalenDen første danske indsats blev koncentreret om anvendelse af halm, <strong>og</strong> dedanske kraftværksselskaber skulle således opføre kraftvarmeværker med etbrændsel, som der dengang ikke var store erfaringer med. Dermed startede enteknisk udvikling inden for biomassekraftvarme, som er fortsat til i dag. Deførste halmfyrede decentrale kraftvarmeværker blev opført i Haslev, Slagelse<strong>og</strong> Ru<strong>dk</strong>øbing i 1989-1990 <strong>og</strong> var dampturbineanlæg med ristefyrede kedler. I1992 idriftsattes et anlæg i Grenaa baseret på fluidbed forbrændingsteknol<strong>og</strong>ien<strong>og</strong> i 1993 blev der etableret en ristefyret biomassekedel på Måbjergværketved Holstebro.I juni 1993 indgik regeringen, Det Konservative Folkeparti, Venstre <strong>og</strong> SocialistiskFolkeparti en aftale om øget brug af biomasse i energiforsyningen medsærligt henblik på anvendelse i de centrale kraftværker. Kraftværkerne blevmed Biomasseaftalen forpligtet til at anvende 1,2 millioner tons halm <strong>og</strong> 0,2millioner tons træflis fra 2000 (svarende til 19,5 PJ). I en tillægsaftale fra juli1997 blev det besluttet, at 0,2 millioner tons af halmforpligtigelsen kunne erstattesaf træflis.I elværksregi opførte man efterfølgende de biomassefyrede kraftvarmeværkerMasnedø (1996), Ensted (1998), Maribo-Sakskøbing (1999) <strong>og</strong> Avedøre 2-biokedel (2001), <strong>og</strong> fjernvarmeselskabernw opførte de to kraftvarmeværkerHjor<strong>dk</strong>ær (1997) <strong>og</strong> Assens (1999). Alle disse værker er dampturbineanlæg medrent biomassefyrede ristekedler.Med de etablerede anlæg havde kraftværkerne i sommeren 1999 igangsat ellerplanlagt projekter på decentrale <strong>og</strong> centrale kraftværker til ca. 0,6 millionertons biomasse, svarende til ca. halvdelen af målsætningen i Biomasseaftalen.Det var således ikke muligt at gennemføre denne i 2000 som oprindeligt aftalt.I Reformopfølgningsaftalen af 22. marts 2000 enedes de politiske partierbag Biomasseaftalen om at forlænge fristen til udgangen af 2005. Efter enfolketingsbeslutning i maj 2001 blev der indgået aftale med de to store, danskekraftværksselskaber, Energi E2 <strong>og</strong> Elsam, om udmøntning af Biomasseaftalenved anvendelse af biomasse på navngivne, centrale anlæg. Der blev desudenindgået aftale om sikring af værkernes økonomi. Siden 1999 er der etablereteller planlagt ny biomasseanvendelse på 5 værker, svarende til ca. 13 PJ. Med deplanlagte værker vil biomasseanvendelsen på de kraftværksejede decentrale<strong>og</strong> centrale værker antage 21 PJ/år, altså n<strong>og</strong>et mere end de forudsatte 19,5PJ/år, <strong>og</strong> biomassepålægget forventes at være opfyldt i 2005.22 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Nu fokus på suspensionsfyringTil forskel fra hovedparten af kraftvarmeværker opført i 1980’erne <strong>og</strong>1990’erne sker den nyere danske biomasseudbygning primært ved anvendelseaf biomasse i store suspensionsfyrede kedler (traditionelle kulkedler), entenved samfyring af kul <strong>og</strong> biomasse (Studstrup 4) eller ved separat fyring medbiomasse, eventuelt sammen med naturgas eller olie (Amager 2 <strong>og</strong> Avedøre 2-hove<strong>dk</strong>edel). I et suspensionfyret anlæg tilføres brændsel <strong>og</strong> ilt fra siden afkedlen, <strong>og</strong> det brænder svævende (under suspension) til forskel fra en ristefyretkedel, hvor brændslet omsættes i bunden af kedlen på en rist. På Herningværketer kedlen ombygget til at kunne brænde træflis på en rist sammen mednaturgas. Det er planlagt, at der på de 4 nævnte værker skal anvendes 7-800.000 tons biomasse årligt.Den endelige udmøntning af Biomasseaftalen betyder sandsynligvis, at indsatseni de kommende år vil koncentrere sig om at sikre en fornuftig drift af dekonkrete værker snarere end igangsættelse af nye projekter i Danmark. Enoversigt over de etablerede anlæg kan ses i tabel 4 på side 26.F&U under <strong>Elkraft</strong>s PSO-ordning til støtte for udviklingen af biomasseforbrændingEn del af de igangværende <strong>og</strong> afsluttede projekter under PSO-ordningen haromhandlet forbrænding af biomasse. Der har været en naturlig sammenhængmed udviklingen siden 1980’erne, således at ældre projekter har omhandletristefyrede anlæg, mens de nyere projekter er tilknyttet de suspensionsfyredeanlæg. Dette illustreres i det følgende ved at opsummere resultaterne af udvalgteprojekter under <strong>Elkraft</strong>s F&U under PSO-ordningen. En mere uddybendebeskrivelse af de omtalte projekter findes i bilag 1 <strong>og</strong> 2.Ristefyrede anlæg- korrosion <strong>og</strong> belægningerI tilknytning til de ristefyrede anlæg er der gennemført en lang række projekter,der alle er eller er ved at være afsluttet. Projekterne har været inden forhovedemnerne brændselsl<strong>og</strong>istik, korrosion, belægningsdannelse, emissioner<strong>og</strong> bedre forståelse af forbrændingsprocesen.Korrosion <strong>og</strong> belægninger er det betydeligste problem inden for biomasseforbrændingi kraftvarmeværker, specielt ved halmfyring, <strong>og</strong> der har været gennemførtadskillige projekter:• Videreudvikling af ristefyret kedel (Masnedø) (FU9603/08)• Lavtemperaturkorrosion i biomassefyrede kedler (FU9910)• Stilstands- <strong>og</strong> højtemperaturkorrosion (FU9916)• Korrosionsundersøgelser på Maribo Sakskøbing Kraftvarmeværk(FU9926)• Højtemperaturkorrosionsundersøgelser på AVV2-bio (FU9939)• Belægningsdannelse <strong>og</strong> korrosion i halmfyrede kedler (FU1202)Projekterne omhandler de østdanske anlæg Masnedø, Maribo-Sakskøbing <strong>og</strong>Avedøreværkets blok 2’s biokedel. Som et resultat er metoder til overvågningaf korrosion blevet videreudviklet, <strong>og</strong> for de ristefyrede anlæg synes problemerneløst ved et forbedret kedeldesign <strong>og</strong> anvendelse af mere egnede materialer.I takt med at damptemperaturene er blevet gradvist forhøjet fra anlæg23 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
til anlæg efter trinvise anlægsforbedringer, er eludbyttet pr. ton biomasse blevetfordoblet fra de første anlæg til det senest opførte.- emissioner I projekterne Luftemissioner fra biomassefyrede kraftvarmeværker (FU9810)<strong>og</strong> Modeller <strong>og</strong> værktøjer til design <strong>og</strong> konstruktion (biomasse) (FU0002) erdet søgt at kortlægge emissioner fra anlæggene, <strong>og</strong> forståelsen af NO x - <strong>og</strong>SO 2 -dannelsesmekanismer er forbedret.Endelig arbejder man fortsat i de to igangværende projekter Reducerede emissionerved optimeret forbrænding (FU1201) <strong>og</strong> Optimering af risteforbrændingvha. IR-kamera (FU3205) med at optimere styring <strong>og</strong> regulering af forbrændingsprocessenmed henblik på at øge effektiviteten <strong>og</strong> reducere emissioner.Gennem projektet <strong>Forskning</strong>spr<strong>og</strong>ram på kemiteknik, DTU (FU9110) har derværet udført betydeligt arbejde med at udvikle <strong>og</strong> forstå det teoretiske grundlag<strong>og</strong> opstille modeller for sammenhænge mellem forbrændingsprocessen,emissioner, korrosion <strong>og</strong> belægninger. Der er d<strong>og</strong> fortsat behov for arbejdemed at udvide procesforståelsen. Endvidere bygges der videre på den grundlæggendekemiske viden om omsætning af biomasse i projekter tilknyttet desuspensionsfyrede anlæg.- Fællesprojektet I 2000 gik en række interessenter inden for området sammen om at etableredet såkaldte Fællesprojekt. Formålet var i et samarbejde mellem anlægsejere,universiteter <strong>og</strong> industri at lave en målrettet, koordineret F&U-indsats for atsamle op på den nuværende viden <strong>og</strong> arbejde med at udvikle fremtidens ristefyredebiomasseanlæg. Interessen for risteteknol<strong>og</strong>ien til biomasse har d<strong>og</strong>været vigende, <strong>og</strong> under F&U PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003 finansierer Eltra et større projekt,der skal samle op på <strong>og</strong> afslutte indsatsen. Det bemærkes d<strong>og</strong>, at det storeerfaringsmateriale nu forsøges overført til affaldsfyring, hvor der er potentialetil store forbedringer i forhold til dagens teknol<strong>og</strong>i.Alt i alt kan det konkluderes, at man igennem en flerårig indsats har formåetat opføre <strong>og</strong> drive decentrale, ristefyrede kraftværksanlæg, der kører stabilt pådet vanskelige brændsel halm, <strong>og</strong> samtidig opbygget en bred viden på området.Man har d<strong>og</strong> endnu ikke opnået, at økonomien i disse anlæg kan konkurreredirekte med fossile brændsler, <strong>og</strong> med de nuværende danske støtteordninger<strong>og</strong> de relativt høje priser på biomasse er interessen for en videre udbygningikke til stede.Suspensionsfyrede anlægI de seneste års F&U PSO Pr<strong>og</strong>rammer har indsatsen i højere grad været koncentreretom F&U i forbindelse med introduktionen af biomasse i de store, suspensionsfyredekedler. <strong>Elkraft</strong> System <strong>og</strong> Eltra har i den forbindelse i fællesskabetableret en følgegruppe ”Suspensionsfyringsgruppen”, som følger indsatseni projekter på området. Gruppen startede sit arbejde i begyndelsen af2002.Tilgangen til anvendelsen af biomasse i store kraftværkskedler er forskellig iVest- <strong>og</strong> Østdanmark. Elsam satser på tilsatsfyring med 10-20 % snittet halm ikulkedler (dvs. blander kul <strong>og</strong> biomasse), mens Energi E2 i stedet har besluttetat anvende træ- <strong>og</strong> halmpiller direkte i kedlerne (samfyret med naturgas eller24 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
olie). Dette har betydning for håndtering af bl.a. korrosions- <strong>og</strong> belægningsforholdsamt restprodukter.I tilknytning til de suspensionsfyrede anlæg er der under <strong>Elkraft</strong>s PSO F&U deseneste år igangsat flere projekter. I Biostøvfyring (FU2203) har man ved anvendelseaf de nyeste karakteriseringsmetoder til kulfyring fået en bedre forståelseaf forbrændingsforhold ved anvendelse af biostøv. I projektet indgår<strong>og</strong>så forsøg med prisbillige additiver der tilsættes brændslet for at reduceredriftsproblemer. Korrosionsforhold på Amagerværket <strong>og</strong> Avedøreværket studeresi projekterne Korrosionsmålinger på AMV2/AVV2 ved biostøvfyring(FU3203) <strong>og</strong> On-line alkalimonitering <strong>og</strong> forsøg med brændselsadditiver påAVV2 (FU3204), der begge blev igangsat i 2003. Da kemiske komponenter irøggassen fra biomassefyring kan forgifte de-NO x -katalysatorer, søger man atudvikle nye katalysatorer i projektet Alkaliresistente de-NO x -katalysatorer(FU2202).Generelle projekterUd over de ovenfor nævnte projekter beskæftiger man sig i flere igangværendeprojekter med spørgsmål, der generelt vedrører biomasseforbrænding.- restprodukter Ren biomasseaske kan ikke ligesom kulaske anvendes til cementproduktion, <strong>og</strong>kun en del af asken kan tilbageføres til landbrug <strong>og</strong> skovbrug som gødningsstoffer.Den resterende del har for højt indhold af tungmetaller til, at dette kanlade sig gøre. I projekterne Opgradering af restprodukter (FU2201) <strong>og</strong> Elektrokemiskfjernelse af cadmium fra bioasker (FU3206) arbejdes der på at udvikleprocesser til oparbejdelse af biomasseasken, så den kan tilbageføres til jorden.- flygtige bestanddele<strong>og</strong> aerosolerViden om den kemiske omsætning af flygtige bestanddele <strong>og</strong> dannelsen afforbrændingsaerosoler er vigtig for at kunne forstå forhold omkring korrosion,belægninger <strong>og</strong> emissioner fra biomassefyrede anlæg. Der er gennemført <strong>og</strong>igangsat flere projekter vedrørende dette emne:• Feltstudier af forbrændingsaerosoler (ØP9724)• Laboratorieundersøgelser af aerosoldannelse <strong>og</strong> kemiske reaktionerfra biomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrændingsanlæg (FU2206)• Fundamentale mekanismer for omsætning af flygtige bestanddele ibiomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrænding (FU2207)Formålet med disse projekter er at forbedre anlægsdesign <strong>og</strong> optimere drift afeksisterende anlæg gennem forbedret viden om de indgående processer. I undersøgelserneindgår målinger på eksisterende anlæg <strong>og</strong> disse viser bl.a., atemissionen af de fine partikler (aerosoler) ligger under de danske udledningskrav.Nye projekterNye projekter er igangsat i slutningen af 2003 <strong>og</strong> i 2004 <strong>og</strong> fortsætter indsatseninden for de-NO x -katalysatorer, additivtilsætning, samfyring af biomasse<strong>og</strong> naturgas samt askegenanvendelse.25 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Anlæg Idriftsat Fyringsteknol<strong>og</strong>iBiobrændselEleffektbrutto (MW)% biobrændselved fuldlastJunckers-7 1987 Rist Træ 9,5 100Haslev 1989 Rist Halm 5,4 100Ru<strong>dk</strong>øbing 1990 Rist Halm 2,55 100Slagelse 1990 Rist Halm/Affald 12,3 100Grenaa 1992 Fluid Bed Halm 19,6 60Måbjerg 1993 Rist Halm/Træ 30,0 33Østkraft 1995 Rist Træ 37 15Masnedø 1996 Rist Halm 10,1 100Hjor<strong>dk</strong>ær 1997 Rist Træ 0,6 100Junckers-8 1998 Rist Træ 16,4 100Ensted biokedel 1998 Rist Halm/Træ 39,7 100Maribo Sakskøbing 1999 Rist Halm 12,2 100Assens 1999 Rist Træ 5,15 100Avedøre 2 biokedel 2001 Rist Halm 45 100Herning 1982/2002 Rist Træ 95 60Studstrup 4 2002 Suspension Halm 375 10Avedøre 2 hove<strong>dk</strong>edel 2002 Suspension Træ 535 40Amager 2 1972/2003 Suspension Halm 70 100Tabel 4: Danske kraftvarmeanlæg baseret på forbrænding af biomasse.26 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Bilag 1Igangværende projekter27 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
28 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Oversigt over igangværende projekterOversigten omfatter igangværende F&U-projekter inden for miljøvenlig elproduktion. For n<strong>og</strong>le af projekterneigangsat under PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004 pågår dial<strong>og</strong> med ansøger om kontrakt, hvilket kan resultere i etandet beløb end anført i tabellen.Nr. Projekttitel Ansvarlig PeriodeBudget (1000 kr.)PSO tilskudTotalVINDKRAFT • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 33PSO PROGRAM 2000FU0009Vibrationsovervågning af havbaseredevindmøllerPSO PROGRAM 2002Energi E2 2000 - 2002 57 95FU2101Vin<strong>dk</strong>raftforudsigelse med ensembleforecasting (ENSEMBLE)RISØ – VEAJuni 2002 – juni20053.025 5.589FU2102Drift, styring <strong>og</strong> regulering af vin<strong>dk</strong>raftRISØ - VEAJuni 2002 – december20044.000 5.670FU2103Skyggevirkninger fra havmølleparkerElsam December 2002 –december 20044.180 11.199FU2104Nødvendig afstand mellem storehavmølleparkerRISØ - VEAOktober 2002 – juni20041.586 2.618PSO PROGRAM 2003FU3101Fjernovervågning af vindmøllevingerstilstand (fase II)RISØ - VEAMaj 2003 – april20053.495 5.841PSO PROGRAM 2004FU4101Intelligente pr<strong>og</strong>nosesystemer tilvin<strong>dk</strong>raftDTU-IMMMaj 2004 – april20072.069 3.374FU4102Integration <strong>og</strong> styring af vin<strong>dk</strong>raft idet danske elsystemAAU-IETJuli 2004 – juni20073.500 Note 1 4.834FU4103Store havvindmøllers skyggevirkningRISØ-VEAJuni 2004 – juni20053.500 Note 1 7.183FU4104Effektfluktuationer fra store havvindmølleparkerRISØ-VEAJuli 2004 – april20073.522 Note 1 4.69629 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
BIOMASSE OG AFFALD • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 45PSO PROGRAM 1998FU9124 Halml<strong>og</strong>istik Energi E2 1998-2002 446 - Note 2FU9710FU9925Demonstration af forgasningsanlægi Lahti / ForgasningsprojektEPZ, HollandPSO PROGRAM 1999Energi E2 1997-2002 629 - Note 2FU9926Korrosionsundersøgelser på Maribo-SakskøbingKraftvarmeværkEnergi E2Juli 1999 – december20062.500 2.500PSO PROGRAM 2000FU9939Højtemperaturkorrosionsundersøgelserpå AVV2-bioEnergi E2Juli 2000 - december20056.800 6.800PSO PROGRAM 2001FU1201Reducerede emissioner ved optimeretforbrændingEnergi E2April 2001 – december20044.500 6.297FU1202Undersøgelse af sammenhængmellem forbrænding, belægningsdannelse,røggastemperatur <strong>og</strong>korrosion i halmfyrede kedlerEnergi E2Maj 2001 – december20062.915 3.215PSO PROGRAM 2002FU2201 Opgradering af restprodukter Energi E2 Maj 2002 – september20052.550 4.425FU2202Alkaliresistente de-NOx katalysatorerEnergi E2Maj 2002 - december20042.649 3.633FU2203 Biostøvfyring Energi E2 Maj 2002 – september20045.000 8.465FU2204Stirlingmotor, proces- <strong>og</strong> komponentforbedringerDTU-MEKJuni 2002 – december20041.550 1.706FU2206Laboratorieundersøgelse af aerosoldannelse<strong>og</strong> kemiske reaktionerfra biomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrændingsanlægDTU-KT November 2002 –juni 20063.018 3.544FU2207Fundamentale mekanismer foromsætning af flygtige bestanddelei biomasse- <strong>og</strong> affaldsforbræningDTU-KTOktober 2002 - december20053.038 3.488PSO PROGRAM 2003FU3201Langtidsundersøgelser af totrinsforgasserDTU-MEKApril 2003 – juni20052.000 2.00030 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
FU3203Korrosionsmålinger på AMV2/AVV2ved biostøvfyringEnergi E2Oktober 2003 - oktober20051.800 2.800FU3204On-line alkalimonitering <strong>og</strong> forsøgmed brændselsadditiver på AVV2Energi E2Juni 2003 – juni20051.500 2.275FU3205Optimering af risteforbrændingvha. IR-kameraEnergi E2Oktober 2003 - september20051.000 1.625FU3206Elektrokemisk fjernelse af cadmiumfra bioaskerEnergi E2Maj 2003 – juni20041.002 1.550FU3227F&U pr<strong>og</strong>ram for biomasseforbrændingmed erfaringsopsamlingfra biomasseværkerneEnergi E2Februar 2004 – december20063.000 6.000FU3228Samfyring af biomasse med naturgas<strong>og</strong> NO x -dannelse ved biostøvfyringEnergi E2April 2004 – marts20074.500 6.500FU3229 BioLex brændselskarakteristika FORCE Technol<strong>og</strong>y April 2004 - november20051.198 1.557PSO PROGRAM 2004FU4201Indpasning af totrinsforgasser i etenergisystemDTU-MEKMaj 2004 - september20062.700 2.700FU4202Opskalering <strong>og</strong> demonstration aftotrinsprocessenWeissApril 2004 – marts20066.500 8.404FU4203Optimering <strong>og</strong> automatisering aftrinopdelt forgasningsanlægTK EnergiFebruar 2004 – juni20052.500 3.750FU4204 Alternative additiver Energi E2 April 2004 – marts20072.600 5.042FU4205Deaktivering af SCR katalysatorer afadditiverDTU-KTJanuar 2004 - december20062.734 2.834FU4206Alkaligenanvendelse fra bioflyveaskeEnergi E2April 2004 - december20031.000 1.300VEDVARENDE ENERGI I ØVRIGT• YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 73PSO PROGRAM 2001FU1303 Green power inverter AAU-IET Juli 2001 – juni20042.348 3.292PSO PROGRAM 2002FU2301 PV-Opti-Tag / Varmepumpe Cenergia Consultants Februar 2003 – maj2005FU2302 Wave Dragon Wave Dragon Oktober 2002 - september2005700 2.2851.860 20.59431 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
PSO PROGRAM 2003FU3301 Tredje generations solceller RISØ(Kristoffer Almdal)PSO PROGRAM 2004Maj 2003 – april20052.215 3.811FU4301 Wave Star Wave Star Energy Maj 2004 – december2004999 Note 1 1.111KRAFTVARME OG ANVENDELSE AF NATURGAS • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 79PSO PROGRAM 2001FU1401 RNG - drift <strong>og</strong> udvikling af energi DTU, Institut for mekanik,elektronik <strong>og</strong> konstruktionJuli 2001 – december20031.400 1.820FU140550 KW anlæg med PEM brændselscellerAPC DanmarkMaj 2001 – januar20045.936 11.872PSO PROGRAM 2002FU2401<strong>Udvikling</strong> af metoder til små <strong>og</strong>decentrale KV-anlægs leverancer afreguleringsydelserEnergi E2 September 2002 –juni 20044.000 17.160PSO PROGRAM 2003FU3401Emissionsreduktion ved hjælp aflavtemperaturplasmaRISØJuni 2003 – maj20053.000 4.173FU3402<strong>Udvikling</strong> af PEM brændselscellestakIRD Fuel Cells September 2003 –september 20064.935 6.580FU3403<strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse affastoxid brændselscellestakkeRISØJuli 2003 – august20045.000 8.074FU3406 50 kW PEM anlæg (FU1405 tillæg) APC Danmark Januar 2004 - december20052.000 4.000PSO PROGRAM 2004FU4401<strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse affastoxid-brændselscellestakke (II)RISØ September 2004 –marts 20066.838 10.688ANDET OG SYSTEMINDPASNING • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 89PSO PROGRAM 2003FU3502Karakterisering af Vanadiumbatteriredox-flow batterierRISØ-AFVJanuar 2004 – juni20051.239 1.770Note 1: Projektet indstilles til Energistyrelsens go<strong>dk</strong>endelse i juni.Note 2: Projektet er økonomisk afsluttet (oplysning om det samlede forbrug foreligger ikke), men der afventes endelig slutrapportering.32 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
33 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingVin<strong>dk</strong>raftIgangværende
Projekt: Vibrationsovervågning af havbaserede Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000vindmøller Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU0009ProjektbeskrivelseStatus juni 2004<strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> demonstration af et pålideligt <strong>og</strong> prisbilligt, primært vibrationsbaseret,system til havari-, fejl- <strong>og</strong> slitagedetektion af maskint<strong>og</strong>et i elproducerendevindmøller (primært gearkasser). Formålet hermed er at undgåhavarier <strong>og</strong> opdage fejl, der kan medføre havarier eller unormal slitage, idet systemetskal kunne transmittere signaler til en kontrolfunktion <strong>og</strong> ultimativtbringe vindmøllen til stop. Samtidig skal systemet kunne forudsige slitage i lejer<strong>og</strong> gearkasser, således at udbedring kan planlægges med undgåelse af langedriftsstop <strong>og</strong> kostbare reparationer som resultat.Afventer fremsendelse af slutrapport.Projektperiode 2000 - 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASMartin Heyman Donovan, Energi E2 (tidligere SEAS)PCH Engineering • Dansk VindmølleforeningForbrug (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal57 38 9534 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Vin<strong>dk</strong>raftforudsigelse med ensemble Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002forecasting (ENSEMBLE)Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 2101ProjektbeskrivelseProjektet er en opfølgning på EFP-projektet ”Vindmøllepark produktionsprediktor”,hvor pr<strong>og</strong>nosesystemet Zephyr/WPPT - den næste generation inden for korttidsforudsigelsessystemer-blev udviklet. (Zephyr er et modelsamarbejde mellem Risø <strong>og</strong>DTU, <strong>og</strong> WPPT er et edb-pr<strong>og</strong>ram, som indgår i dette samarbejde).Tre hovedpunkter for forbedringer af de nuværende pr<strong>og</strong>nosesystemer blev identificeret:længere forudsigelseshorisonter, bedre forudsigelser <strong>og</strong> et mål for, hvorusikker hver forudsigelse er.Dette projekt vil tackle de tre punkter hovedsagelig ved at bruge yderlige numeriskevejrmodeller, specielt ensemble forecasts. Ensembles genereres ved, at varierestartbetingelser eller ved implementering af vejrmodellen. Ensembles indeholderen stor mængde mulige pr<strong>og</strong>noseresultater, som alle er lige sandsynlige. En stor delaf vejrets sandsynlige fremtider er med i resultaterne, hvis man enten variererstartbetingelser eller implementeringen af vejrmodellen. På den måde kan videnom det fremtidige vejr øges, samt usikkerheden i forudsigelsen estimeres. Yderligerevil koblingen mellem DMI´s HIRLAM-model (The HIgh-Resolution Limited-AreaModel) <strong>og</strong> Zephyr/WPPT blive undersøgt.Status, januar 2004Ved halvdelen af projektperioden er det valgt at ændre vægtningen i projektet fraudvikling af nyt modelværktøj til en mere forståelsesorienteret opgave. Dette harbetydet, at resultaterne vil blive afleveret til de deltagende selskaber med en demoapplikation,<strong>og</strong> ikke som en del af deres eksisterende Zephyr/WPPT installation. Enmilepæl er nået, nemlig DMI’s ensemble modelestimat med det resultat, at HIR-LAM-modellen forbedrer de europæiske (ECMWF’s) ensembles. Undersøgelser tilforståelse af, hvordan ensembler egner sig til kortfristede pr<strong>og</strong>noser, er gang.Næste skridt vil være opsætningen af en demo-applikation, som vil blive afprøvet afelselskaberne i daglig drift. Desuden vil undersøgelsen af en bedre kobling mellemHIRLAM – modellen <strong>og</strong> Zephyr/WPPT blive påbegyndt.Projektperiode Juni 2002 – juni 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Gregor Giebel, RISØ-VEADTU-IMM • DMI • Energi E2 • SEAS • ElsamBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.025 2.564 5.58935 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Drift, styring <strong>og</strong> regulering af vin<strong>dk</strong>raft Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2102 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at analysere <strong>og</strong> vurdere mulighederne for bedrestyring <strong>og</strong> regulering af forskellige typer vindmølleparker. Der arbejdes medværktøjer til styringsstrategier for vindmølleparkerne med sigte på en samletoptimering af driften af vindmølleparkerne mht. at deltage i nettets frekvens<strong>og</strong>spændingsregulering, maksimere produktionen, forbedre indflydelsen påelkvaliteten samt begrænse laster på møllernes mekaniske komponenter. Styringsstrategiernetænkes baseret på styresignaler fra alle møller i parken. Dissesignaler anvendes til at forudsige vindhastigheden ved de enkelte møller påkort sigt (dvs. fra sekunder til minutter) for derved at give styringerne af de enkeltemøller mulighed for at reagere optimalt på fluktuationerne i vinden.Desuden undersøges driftsstrategien for enkelte møller med henblik på at optimereforholdet mellem møllens levetid <strong>og</strong> produktion. Det er en af projektetsmålsætninger at afklare dette potentiale gennem en revideret driftsstrategi,hvor effekten nedreguleres til det optimale under hensyntagen til belastninger<strong>og</strong> øjeblikkelig elprisStatus, maj 2004På basis af et repræsentativt udsnit af moderne danske møller <strong>og</strong> faktiske mølledataer der udviklet en generel møllemodel til de videre undersøgelser. Møllensdata <strong>og</strong> det beregnede lastgrundlag er opgjort. Der er endvidere udvikletgeneriske simuleringsmodeller for to vindmølletyper i modellen DIgSilent, delsfor en mølle med aktiv-stall regulering, dels for en mølle med pitch-regulering<strong>og</strong> variabelt omdrejningstal.Det har ikke været mulig at få data fra Nysted i den ønskede tidsskala. I stedetanvendes vinddata fra Høvsøre til prediktionsmodellering. Bl.a. derfor er arbejdetmed vindforudsigelse n<strong>og</strong>et forsinket.Projektperiode Juni 2002 – december 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Poul Sørensen, RISØ-VEADTU-IMM • AAU-IET • Energi E2Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.000 1.670 5.67036 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Skyggevirkninger fra havmølleparker Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2103 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektets formål er at undersøge store havmølleparkers skyggevirkning. Storemølleparker har ikke blot indflydelse på atmosfærestrømningen omkring deenkelte møller, men påvirker <strong>og</strong>så det lokale vin<strong>dk</strong>lima i almindelighed. Måleprojektetskal tilvejebringe det meteorol<strong>og</strong>iske datagrundlag for en efterfølgendevurdering af den nødvendige afstand mellem store mølleparker for atundgå reduceret produktion fra parker, der er placeret nedstrøms til den fremherskendevindretning. Skyggevirkningen undersøges ved at installere to meteorol<strong>og</strong>iskemålemaster øst for Horns Rev havmøllepark i afstande fra parkensafgrænsning på henholdsvis 2 <strong>og</strong> 6 km <strong>og</strong> gennemfører samtidige meteorol<strong>og</strong>iskemålinger på disse master <strong>og</strong> på den målemast, der i forvejen er installeretnordvest <strong>og</strong> tæt på mølleparken.I et tilknyttet projekt udnyttes målingerne sammen med de driftsdata, der løbendeopsamles fra parken.Det er nødvendigt at kende skyggevirkningen for at kunne fastlægge bruttopotentialetfor de fem udpegede danske områder til opstilling af havmølleparker<strong>og</strong> dermed for at planlægge udnyttelsen af offshore vindressourcerne i Danmark.Status, januar 2004I 2003 blev de to målemaster anbragt, sensorer installeret <strong>og</strong> begge anlæg var idrift i juli-august 2003. Data modtages løbende fra begge master <strong>og</strong> præsenteresdirekte på internettet (http://test7.scancommerce.<strong>dk</strong>/hornsrev), Wakemasts. Endvidere lagres dataene i en database hos Elsam Engineering <strong>og</strong> overføresjævnligt til DTU.I den resterende projektperiode vedligeholdes måleudstyret <strong>og</strong> dataopsamlingfortsætter, samtidig med at resultaterne bliver opsummeret i en datarapport.Endvidere beskrives <strong>og</strong> dokumenteres anlægget.Projektperiode December 2002 – december 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereElsamPeggy Friis, ElsamDTU-MEK • Elsam EngineeringBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.180 7.019 11.19937 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Nødvendig afstand mellem store hav- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002mølleparker Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 2104ProjektbeskrivelseStatus, januar 2004Formålet med projektet er at klarlægge, evaluere <strong>og</strong> udvikle modeller, der kanbruges til at forudsige produktionstabet ved placering af vindmølleparker iskyggen af andre parker. I dette forstudie skal det mest velegnede modelværktøjidentificeres <strong>og</strong> udvikles til tolkning af resultater fra målinger på de nye storehavmølleparker, der planlægges gennemført af Tech-wise (nu Elsam Enginering)i samarbejde med RISØ, bl.a. gennem projektet ”Skyggevirkning fra havmølleparker”(FU2103). Projekterne skal samlet set bidrage til et beslutningsgrundlagom den nødvendige afstand mellem store blokke af vindmølleparker.Som resultat af forprojektet forventes modeller klar til afprøvning/kalibreringca. 1 år efter, at målingerne på Horns Rev vindmøllepark begynder at foreligge.Der er udviklet en model, hvor mølleparken indgår i tre situationer: Første situation,hvor skygger ikke har nået terrænoverfladen eller naboskygger, <strong>og</strong> der såledestilføres impuls fra alle sider til skyggen. Anden situation, hvor skyggen harnået terrænoverfladen, men ikke naboskygger, således at der tilføres impuls fratre sider. Tredje situation, hvor skyggen har nået terræn <strong>og</strong> naboskygger, <strong>og</strong> derderfor kun tilføres impuls fra oven. Modellen opbygges således, at PARKmodellendominerer i første <strong>og</strong> anden situation, mens grænselagsmodellen vilblive dominerende i tredje situation.Modellen vil blive søgt verificeret med alle tilgængelige måledata.Projektperiode Oktober 2002 – juni 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Sten Frandsen, RISØ-VEAEnergi- <strong>og</strong> miljødataBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.586 1.032 2.61838 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Fjernovervågning af vindmøllevingers Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003tilstand (fase II) Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 3101ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at udvikle praktisk anvendelige sensorer til fjernovervågningaf vindmøllevingers tilstand samt karakterisere skadestyperbaseret på sensorsignalerne. Endvidere vil der blive udviklet en fremgangsmåde,der kan estimere vindmøllevingers skadestilstand. Arbejdet vil blivekoncentreret om- identifikation af skadestyper ud fra akustisk emission (AE) signaler- yderligere test af fiber-optisk forskydningstransducer- modeludvikling <strong>og</strong> analyse af skadesdetektion med inerti-sensor- udarbejdelse af en fremgangsmåde til estimering af restlevetid af envinge med identificeret skadeHerudover vil der blive foretaget test på en vinge i fuld skala.Projektet er en fortsættelse (fase II) af projektet FU 1102 med samme titel,som blev afsluttet maj 2002,<strong>og</strong> som påviste, at der er gode muligheder for,at en eller flere af de undersøgte sensortyper vil kunne udvikles til praktiskanvendelige detektorer.Status, januar 2004Der er blevet udført laboratorieforsøg til identifikation af skadestype udfra akustisk emission (AE) signaler. Videre arbejde med fiber-optiske sensorerhar medført en redefinering af en del af arbejdet (workpackage 2).Den væsentligste aktivitet i det næste halve år vil være forberedelse af enfuld skala test af en vinge til brud.Projektperiode Maj 2003 – april 2005Projektanvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Bent F. Sørensen, RISØ-VEAForce • InnospeXion • STC • Demex • BonusBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.495 2.346 5.84139 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Intelligente pr<strong>og</strong>nosesystemer til Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Vin<strong>dk</strong>raft Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 4101ProjektbeskrivelseProjektet omhandler forudsigelse af elproduktion fra vindmøller. Præcise pr<strong>og</strong>noserer af økonomisk betydning for balanceansvarlige aktører, ligesom de bidragertil øget sikkerhed i elsystemet.Projektet er i forlængelse af tidligere <strong>og</strong> igangværende arbejde med pr<strong>og</strong>noseværktøjer.Det gælder bl.a. arbejdet med Zephyr/WPPT-modellen (Zephyr er etmodelsamarbejde mellem Risø <strong>og</strong> DTU, <strong>og</strong> WPPT er et edb-pr<strong>og</strong>ram, som indgåri dette samarbejde), støttet under Energistyrelsens Energiforskningspr<strong>og</strong>ram.Endvidere gælder det projektet ”ENSEMBLE” (FU2101), som handler om atlave flere forudsigelser af vindhastigheder, der kan anvendes i modellen til atforudsige usikkerheden på vindproduktionspr<strong>og</strong>nosen.Ovennævnte projekter <strong>og</strong> erfaringer fra et igangværende projekt om målsætningerfor vin<strong>dk</strong>raftpr<strong>og</strong>noser vil blive stillet til rådighed for projektet, som skalforbedre Zephyr/WPPT-modellen på en række områder. Zephyr/WPPTmodellener en såkaldt adaptiv eller intelligent model. Det betyder, at modellenløbende forbedres på basis af målt vindmølleproduktion, installeret effekt <strong>og</strong>vindpr<strong>og</strong>noser.Projektet samler førende aktører på forsknings- <strong>og</strong> anvendelsessiderne <strong>og</strong> forventesat være centralt i de kommende års aktiviteter på området.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i maj 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004Projektperiode Maj 2004 – april 2007Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Informatik <strong>og</strong> Matematisk Modellering (DTU-IMM)Henrik Aalborg Nielsen, DTU-IMMRISØ–VEA • Elsam • Energi E2 • RAM-løse edbBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.069 1.305 3.37440 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Integration <strong>og</strong> styring af vin<strong>dk</strong>raft i det Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004danske elsystem Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 4102ProjektbeskrivelseProjektets formål er at analysere <strong>og</strong> udvikle modeller (simuleringspr<strong>og</strong>rammer)til beskrivelse af vindmøllers <strong>og</strong> vindmølleparkers samspil med elsystemet,herunder andre elproduktionsenheder. Analyserne omfatter specielt vindmøllersegenskaber i forhold til spændings-, effekt- <strong>og</strong> frekvensstyring <strong>og</strong> dermedderes evne til at bidrage til systemstabilitet. Projektets resultater kan medvirketil at forbedre kontrolstrategier for vindmøller <strong>og</strong> vurdere den mulige andel afvindenergi i det danske elsystem.Projektet bygger på resultater fra afsluttede <strong>og</strong> igangværende EFP <strong>og</strong> PSOprojekterbl.a. ”Simulering <strong>og</strong> verifikation af transiente forløb i store vin<strong>dk</strong>raftinstallationer”(FU1103) <strong>og</strong> ”Drift, styring <strong>og</strong> regulering af vindmøller” (FU2102)Status, juni 2004Projektet indstilles til Energistyrelsens go<strong>dk</strong>endelse i juni 2004. Nedenståendedata er baseret på den reviderede projektansøgning.Projektperiode Juli 2004 – juni 2007Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereAalborg Universitet, Institut for Energiteknik (AAU-IET)Birgitte Bak-Jensen, AAU-IETRISØ-VEA • Elsam EngineeringBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.500 1.334 4.83441 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Store havvindmøllers skyggevirkninger Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Nummer: FU 4103 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektets formål er at opbygge kendskab til nedsættelse af vindhastighedenbag store havvindmølleparker <strong>og</strong> den deraf reducerede energiproduktion, såbetydelige energitab kan reduceres, når de eksisterende parker udbygges. Projektetopsamler <strong>og</strong> analyserer data. Skyggevirkningseffekten modelleres <strong>og</strong>sammenholdes med data.Projektet vil bl.a. resultere i anbefalinger vedrørende geometrien i nye møllerparker<strong>og</strong> placeringen af fremtidige mølleparker med henblik på vurdering afproduktionstab ved tættere placering.Projektet bygger på opsamlede data fra Horns Rev (i alt tre PSO-finansieredemålemaster) <strong>og</strong> fra Nysted havvindmøllepark <strong>og</strong> forstudiet vedrørende muligemodelleringsmetoder (FU2103)Status, juni 2004P.t. i dial<strong>og</strong> med ansøger om revideret projektbeskrivelse. Nedenstående dataer dels baseret på projektansøgningen, dels på dial<strong>og</strong> med ansøger.Projektperiode Juni 2004 – juni 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Sten Frandsen, RISØ-VEAElsam • Energi E2Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.500 - 7.18342 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Effektfluktuationer fra store Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Havvindmølleparker Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU 4104ProjektbeskrivelseProjektets formål er at udvikle <strong>og</strong> validere en model til at simulere effektvariationerfra vindmølleparker. Fokus vil være på effektfluktuationer i større havvindmølleparker,Modellering <strong>og</strong> validering sker på baggrund af konkrete målingerpå Horns Rev <strong>og</strong> Nysted havvindmølleparker.Modellen skal kunne bruges til vurdering af samspillet mellem vindmølleparkereller store mængder vind <strong>og</strong> elsystemer. Specielt skal modellen skulle kunneanvendes til vurdering af behovet for reguleringsydelser fra det øvrige elproduktionssystem.Simulering af vindvariationer sker på baggrund af resultaterne fra EFP-2003projektet ”Vindmålinger” fra Høvsøre, <strong>og</strong> vindsimuleringsmodellen PARKSIMUudvides til at inkludere langsomme vindvariationer, dvs. fra minutter til timerf.eks. forårsaget af frontpassager.Status, juni 2004Projektet indstilles til Energistyrelsens go<strong>dk</strong>endelse i juni 2004. Nedenståendedata er baseret på projektansøgningen.Projektperiode Juli 2004 – april 2007Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ, Afdelingen for vindenergi (RISØ-VEA)Poul Sørensen, RISØ-VEADTU-IMM • Elsam Enginering • Energi E2Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.522 1.174 4.69643 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
44 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
45 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingBiomasse <strong>og</strong>affaldIgangværende
Projekt: Halml<strong>og</strong>istik Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU 9124 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at videreudvikle væsentlige elementer i l<strong>og</strong>istikken fortilvejebringelsen af halm fra mark til fyringsanlæg. Arbejdet omfatter forsøgmed tungere Hesstonballer, forøget lastv<strong>og</strong>nskapacitet, optimering af modtagerforhold,andre metoder til brændselstilberedning <strong>og</strong> indfødning.Energi E2 har fulgt et UVE-støttet projekt vedrørende udvikling af en højdensitetspressetil halmballer i Hesston målene (1,2x1,3x2,4m). Projektet gennemføresaf TK Energi, som har nået målsætningen at kunne presse halmballer på ca.1000 kg mod de normale ca. 500 kg, med et beregnet effektbehov <strong>og</strong> energiforbrugpå 50-80 % af dagens typiske halmpresser.Status, juni 200465 tunge halmballer blev fremstillet i 2002, <strong>og</strong> de fleste blev forsøgsfyret påMasnedøværket uden problemer. Konklusionen var, at 1000 kg tunge halmballerkan anvendes direkte med den teknik, der anvendes på såvel Masnedøværketsom på Maribo-Sakskøbing kraftvarmeværk.Ved forsøg på Avedøreværkets biokedel viste det sig, at transportsystemet kunnehåndtere de tunge baller, men at halmopriveren ikke fungerede tilfredsstillende.En anlægsombygning ville være nødvendig inden fortsatte forsøg. Da detsamtidigt viste sig, at der var meget begrænset interesse for at udvikle den totalel<strong>og</strong>istik blandt de naturlige aftagere, dvs. maskinstationer etc. ønskede anlægsleverandørenikke at deltage i en videreudvikling.Da en fortsættelse af projektet ville kræve tilførsel af betydelige midler, <strong>og</strong> derikke blandt interessenterne var ønske om at deltage i finansieringen, blev projektetopgivet.Projektets endelige afslutning afventer fremsendelse af slutrapport.Projektperiode 1998 – 2002Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederErik Winther, Energi E2Øvrige deltagereTK Energi • B&W VølundForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal446 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.46 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Demonstration af forgasningsanlæg Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998i Lahti/Forgasningsprojekt EPZ Holland Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU9710/9925ProjektbeskrivelseEnergi E2 deltager i to fuldskala demonstrationsprojekter, hvor biomasse forgasses,<strong>og</strong> gassen udnyttes i kulfyrede kraftværkskedler. Anlæggene er placeret iLahti (Finland) <strong>og</strong> på Amer Power Station (Holland). Begge projekter er støttet afEU’s Thermie-pr<strong>og</strong>ram.Anlægget i Lahti er designet for en termisk gasydelse på 40-70 MW t , mensAmer-anlægget er udlagt til en indfyret effekt på 85 MW. Gassen anvendes somtilsatsbrændsel i en eksisterende kraftværkskedelStatus, juni 2004På anlægget i Lahti er en lang række brændsler forgasset: Biomasse (træflis,bark, savstøv etc.), RDF (affald), neddelte bildæk, plastik mm. Konceptet har vistsig at være en troværdig <strong>og</strong> perspektivrig løsning på effektiv omsætning af biomasse<strong>og</strong> mange affaldstyper. Der mangler d<strong>og</strong> erfaring med gaskøling <strong>og</strong>rensning af gassen for at opfylde nye krav til gasrenhed.Amer-anlægget er beregnet for forgasning af kontamineret affaldstræ, <strong>og</strong> gassenledes til en kulfyret kedel som ca. 15 % af den tilførte energi. Anlægget harhaft store problemer med at opfylde den forudsatte gaskvalitet <strong>og</strong> EU-projektetafsluttedes primo 2001, uden at anlægget havde vist stabil drift. Senere har anlægsejer<strong>og</strong> leverandør fortsat demonstrationspr<strong>og</strong>rammet, <strong>og</strong> status ved PSOprojektetsafslutning var, at anlægget skulle gennemgå en større ombygning.Energi E2 vil følge den fortsatte udvikling for egne midler.Yderligere information kan findes I rapporten: Foster Wheeler Energia: BiomassCFB connected to a 350 MW th Steam Boiler fired with coal and natural gas -Thermie Demonstration Project at Kymijarvi CHP Power Station in Lahtis,Finland.Projektets endelige afslutning afventer fremsendelse af slutrapport for den delaf projektet, som omhandler forgasningsanlægget i Holland.Projektperiode 1997-2000Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Erik WintherFoster Wheeler • Lahden Lampövoima • EPZ • Lurgi m.fl.Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal629 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.47 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Korrosionsundersøgelser på Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Maribo-Sakskøbing Kraftvarmeværk Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 9926ProjektbeskrivelseStatus, april 2004På Maribo-Sakskøbing Kraftvarmeværk, er damptemperaturen hævet til 540°C iforhold til 520°C på Masnedø. Endvidere er en række komponenter i den koldeende af røggasvejen konstrueret anderledes end på Masnedø, hvor der er konstatereten række korrosionsproblemer. Projektets formål er at monitere denkorrosionsmæssige udvikling på Maribo-Sakskøbing Kraftvarmeværk de førstetre driftsår. Hermed bidrages til opbygning af en videnbasis, der kan anvendes iforbindelse med design <strong>og</strong> vedligehold af øvrige halmfyrede kedelanlæg.Under revisionerne i 2001 <strong>og</strong> 2002 blev der gennemført et omfattende målepr<strong>og</strong>ramaf overhedere, indfyringskanaler, fyrrumsvægge, risten samt flexrør.Dette viste, at korrosionen har været begrænset, <strong>og</strong> i 2003 blev der derfor kungennemført et reduceret målepr<strong>og</strong>ram. Målingerne i 2003 viste, at efter mereend 3 års drift er korrosionen meget begrænset, hvorimod der er fundet n<strong>og</strong>enslid bagest på risten ved slaggefaldet samt i indfyringskanalerne.På grund af begrænset anlægspåvirkning, blev det besluttet at forlængemålepr<strong>og</strong>rammet i yderligere 3 år, således at det nu løber til udgangen af 2006.Den løbende temperaturregistrering på 115 udvalgte overhederrør fortsætter, <strong>og</strong>næste fulde målepr<strong>og</strong>ram foretages under revision 2004.Projektperiode Juli 1999 – december 2006Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederOle Biede, Energi E2Øvrige deltagereDTU-Kemiteknik (CHEC)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.500 0 2.50048 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Højtemperaturkorrosionsundersøgelser Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000på AVV2-bio Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU9939ProjektbeskrivelseStatus, januar 2004På biokedlen til Avedøreværkets blok 2 er det meningen at damptemperaturenskal hæves op til 580 °C (i forhold til 520 °C på Masnedø kraftvarmeværk <strong>og</strong> 540°C på Maribo Sakskøbing kraftvarmeværk). På basis af de foreliggende resultaterfra korrosions-forsøgene på Masnedø, vurderes det for risikabelt, fra starten atdrive kedlen ved den fulde damptemperatur på 580 °C. Projektet omfatter derforen monitering af den korrosionsmæssige udvikling på n<strong>og</strong>le testoverhederemonteret i biokedlen for at bestemme den mulige overhedertemperatur. Yderligerevil man følge korrosionen af selve kedlen de første driftår. Projektets resultaterskal således medvirke til, at der opnås den højst mulige virkningsgrad <strong>og</strong>lavest mulige vedligeholdelsesomkostning til udskiftninger i overhederne.Testoverhederne inklusiv instrumentering er leveret, monteret, trykprøvet <strong>og</strong>idriftsat. Da det har taget længere tid end forventet at opnå stabil drift me<strong>dk</strong>edlen, er forsøgene med testoverhederne ca. 1 år forsinket.Under revisionen i 2003 blev udtaget prøvestykker samt to hele slag (rørstykker),<strong>og</strong> disse er blevet opmålt, således at udgangspunktet før idriftsættelsekendes. Opmåling af slag med for lille køling viste markant korrosion <strong>og</strong> disseslag er udskiftet. Ved et uheld er den ene af de tre testoverhedere ødelagt, <strong>og</strong>tilstanden for de to andre undersøges i revisionen 2004.Der er udarbejdet et pr<strong>og</strong>ram til opsamling af temperaturdata siden idriftsættelsenaf selve kedlen, <strong>og</strong> temperaturdata opsamles løbende.Projektperiode Juli 2000 – december 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Ole Biede, Energi E2DTU-IPL • DTU-Kemiteknik (CHEC)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal6.800 0 6.80049 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Reducerede emissioner ved Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001optimeret forbrænding Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 1201ProjektbeskrivelseProjektet skal etablere grundlag for at udvikle mere miljøvenlige <strong>og</strong> effektiveristefyringsanlæg. Det er hensigten at forbedre forbrændingsforholdene påhalmfyrede risteanlæg ved hjælp af ny måleteknik <strong>og</strong> matematisk modellering,der kan udnyttes til forbedret on-line styring <strong>og</strong> regulering. Projektet sigter på atforbedre måleprocessen ved ristefyring <strong>og</strong> ad denne vej bidrage til at forbedremodellering <strong>og</strong> regulering. Projektet baseres på målinger på eksisterende biomasseanlæg.Projektet forudsætter et nært samarbejde med Fællesprojektet (paraplyprojektfor biomasseforbrænding på rist). Projektet er en videreførelse af undersøgelser,som hidtil har fundet sted som led i biomassepålægget, <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> System yderden samlede PSO F&U-bevilling til projektet på vegne af begge de systemansvarligeselskaber.Status, april 2004Modelleringen er foregået ved at benytte modelleringsplatformen Dymola fradet svenske firma Dynasim. Der er opstillet en dynamisk model for forbrændingenaf halm på rist baseret på eksisterende modeller for masse- <strong>og</strong> varmetransportsamt reaktionskinetik. Det modelbaserede reguleringskoncept er testet vedsimuleringer, <strong>og</strong> har vist lovende resultater for såvel lastændringer som vedforskellige typer af driftsforstyrrelser.I projektet indgår et pr<strong>og</strong>ram med forsøg <strong>og</strong> målinger på biokedlerne påEnstedværket <strong>og</strong> Avedøreværket. Pr<strong>og</strong>rammet blev gennemført efteråret 2002på Enstedværket, men pga. problemer med at opnå stabil drift med kedlen, erdet udsat på Avedøreværket.Projektets omfang har vist sig mere arbejdskrævende end antaget, <strong>og</strong> projektetsambitiøse målsætning om at kunne opstille en model, der kunne relatereforbrændt halmmængde med dampproduktionen <strong>og</strong> emissioner af CO, NO x <strong>og</strong>SO 2 har ikke kunnet realiseres.I efteråret 2004 vil der blive gennemført et fuldskala målepr<strong>og</strong>ram på AVV2-biokedel, <strong>og</strong> de opsamlede data vil blive evalueret.Projektperiode April 2001 – december 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Jørgen Peter Jensen, Energi E2<strong>dk</strong>-TEKNIK ENERGI&MILJØ (nu FORCE) • Elsam • FLS miljø • Babcock&WilcoxVølundBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.500 1.797 6.29750 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Undersøgelse af sammenhæng mellem Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001forbrænding, belægningsdannelse, røggastemperatur <strong>og</strong> korrosion i halmfyrede kedlerNummer: FU 1202 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseData fra korrosionsforsøg på de biomassefyrede anlæg i Ru<strong>dk</strong>øbing <strong>og</strong> Masnedø <strong>og</strong>på Enstedværket peger på, at andre parametre end temperaturen på metaloverfladernehar en markant indflydelse på korrosionshastigheden på overhederne. Detdrejer sig formodentlig især om røggastemperaturen.Projektet sigter på at opnå øget kendskab til sammenhæng mellem brændsel, forbrænding,belægningsdannelse, røggastemperatur <strong>og</strong> korrosion i halmfyrede anlæg.Hovedvægten lægges på forsøg <strong>og</strong> målinger på eksisterende anlæg, dvs. fuldskalaforsøg.Formålet er at etablere et forbedret grundlag for optimering af virkningsgrad<strong>og</strong> vedligeholdelsesomkostninger. Gennem forsøgs- <strong>og</strong> målepr<strong>og</strong>rammervil projektet skabe grundlag for vurdering af sammenhængen mellem denævnte forhold. Resultaterne forventes at kunne indgå i andre arbejder om modeludvikling<strong>og</strong> forskning på området.Projektets koordineres med korrosionsprojektet på Masnedø <strong>og</strong> biomasseprojektetpå Avedøreværket samt med Fællesprojektets (paraplyprojekt for biomasseforbrændingpå rist) undersøgelser på Institut for Kemiteknik <strong>og</strong> Institut for Produktion<strong>og</strong> Ledelse, DTU.Status, januar 2004Korrosionshastigheden på Maribo-Sakskøbing KV-værk moniteres i projektetFU9926, <strong>og</strong> der er påvist en overraskende lav korrosionshastighed. Årsagerne hertilundersøges, specielt om røggastemperatur <strong>og</strong> -miljø er styrende for korrosionen.Der er udført forsøg ved en lang række driftstilstande på Enstedværkets halmkedel inovember 2002, koordineret med projektet "Reducerede emissioner ved optimeretforbrænding" (FU1201). Målingerne har omfattet blandt andet IACM-målinger (IncituAlkali Continous Monitor System), lambda-målinger (målinger af luftoverskud),temperaturmålinger, aerosolmålinger <strong>og</strong> brændselsanalyser.Projektet koordineres med en række andre projekter, <strong>og</strong> sammenfattende kan siges,at der indtil nu ikke har været muligt at fastslå n<strong>og</strong>en entydig sammenhæng mellemfaktorer som røgastemperatur <strong>og</strong> -miljø <strong>og</strong> den observerede korrosion. Rapportering<strong>og</strong> analysering af den meget store datamængde fra forsøgene på Enstedværketshalmkedel pågår. Ud fra resultater <strong>og</strong> konklusioner herfra planlægges en tilsvarendemålekampagne på Avedøreværkets halmkedel i efteråret 2004.Projektperiode Maj 2001 – december 2006Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederOle Biede, Energi E2Øvrige deltagereElsamBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.915 300 3.21551 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Opgradering af restprodukter Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2201 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseAske fra biobrændsler indeholder KCl <strong>og</strong> tungmetaller, specielt Cd. Restprodukterfra affaldsforbrænding indeholder hydratkalk, CaCl2, <strong>og</strong> tungmetaller (isærPb <strong>og</strong> Cd).Formålet med projektet er at undersøge om det er muligt at udvikle en fluidiseretsortering <strong>og</strong> vask af restprodukter fra røggasrensning (bio-kraftværker <strong>og</strong>affaldsforbrænding) med henblik på at opnå størst mulig genbrug, tilbageførselaf aske til jorden <strong>og</strong>/eller en sikker deponering af en mindre restproduktmængde.Dette skal ske ved hjælp af en kombineret vask, pH-justering <strong>og</strong> kornstørrelsesseparation,samt eventuelt tungmetalstablisering af restproduktet.Anlægget planlægges placeret på Avedøreværket.Status, april 2004Efter vanskeligheder med myndighedsgo<strong>dk</strong>endelse af anlægget, er undersøgelsernemed bioaske nu godt i gang på Avedøreværket. Amtet har stillet krav ommindre anlægsændringer, før anlægget må anvendes til affaldsaske.De foreløbige forsøg med separation af halmflyveaske har vist, at procesforbedringerer nødvendige for at nå de opstillede mål. Bl.a. forventes, at en sænkingaf pH-værdien vil øge Cd-desorptionen markant. Stabiliseringsanlægget er ikkeafprøvet, da det har afventet endelig go<strong>dk</strong>endelse fra amtet.Som næste skridt vil separationen af halmaske blive optimeret ved pHsænkningm.m. Forsøg med træaske vil blive igangsat. Forsøg med stabilisering<strong>og</strong> separering af affaldsaske påbegyndes.Projektperiode Maj 2002 – september 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Peter Simonsen, Energi E2AV Miljø • Krüger A/S • DHI Vand <strong>og</strong> MiljøBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.550 1.875 4.42552 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Alkaliresistente de-NO x katalysatorer Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2202 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseVed forbrænding af biomasse samt mange former for affald overføres brændslernesindhold af bl.a. alkalisalte i betydelig grad til røggassen. Der forventesøgede krav til reduktion af udledningen af NO x , <strong>og</strong> der vil derfor være behov fornye anlæg til NO x -reduktion.Rensning af røggas for nitr<strong>og</strong>enoxider udføres i dag hyppigst med vanadium- <strong>og</strong>titanoxidbaserede katalysatorer, men disse deaktiveres af kaliumsalte i røggassen,en proces der forløber særlig hurtigt (få uger) ved fyring med biobrændslerpå grund af disses høje indhold af kaliumchlorid. Der er således et voksende behovfor alkaliresistente deNO x katalysatorer. Igangværende indledende undersøgelsertyder på, at en ny type katalysatorer, de såkaldte PILC (Pillared InterlayeredClays) i overraskende høj grad er alkaliresistente. De fremstilles ud fra naturligtforekommende lermineraler.Projektets formål er at fremstille <strong>og</strong> afprøve en række PILC katalysatorer <strong>og</strong> industriellekatalysatorer med tilsætning af andre mineraler med høj K-affinitet. Parallelthermed undersøges katalysatorer forgiftet med alkalisalte, <strong>og</strong> de mestresistente udvælges til test i røggaskanaler i et biomassefyret anlæg. Katalysatorernekarakteriseres morfol<strong>og</strong>isk før <strong>og</strong> efter de udsættes for røggas, samt medspektroskopiske metoder <strong>og</strong> elektronmikroskopi.Status, april 2004En række nye katalysator af såvel PILC-type som andre typer er blevet fremstillet<strong>og</strong> karakteriseret i laboratoriet, primært ved at udnytte de eksisterende faciliteter.Med hensyn til kalium-resistens har PILC baserede katalysatorer vist sigmest lovende.Der er igangsat synteser af bærematerialer, hvor surhedgraden kan reguleres<strong>og</strong> muligheden for at binde kalium kan øges <strong>og</strong> dermed friholde adsorberetV 2 O 5 fra at binde kalium. Disse katalysatorers aktivitet er højest ved temperaturer,der ligger n<strong>og</strong>et højere end konventionelle katalysatorer, <strong>og</strong> foreløbige målingerviser, at kaliumforgiftningen er mindst ved meget sure katalysatorer.Udvalgte <strong>og</strong> lovende katalysatorer af forskellige typer vil blive testet hos HaldorTopsøe.Projektperiode Maj 2002 – december 2004Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederPeter Simonsen, Energi E2Øvrige deltagereDTU-ICAT • DTU-CHECBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.649 984 3.63353 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Biostøvfyring Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2203 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseVed omstilling af kulfyrede kraftværker til støvfyring med biomasse, vil biomassenkunne tilføres anlæggene i form af brændselspiller. I den forbindelse vil detvære nødvendigt at karakterisere biomassen med hensyn til antændelses- <strong>og</strong>udbrændingsegenskaber samt højtemperaturkorrosion.Projektets formål er: (i) At gennemføre laboratorie- <strong>og</strong> pilotskalaforsøg til karakteriseringaf biomassestøv. De nyeste analysemetoder, der benyttes til kulstøv,vil blive benyttet til biostøv. (ii) At reducere risikoen ved højtemperaturkorrosionved tilsætning af additiver til biomasse brændselspiller. Der nedsættes en fællesfølgegruppe for området.Projektet kan give et afgørende bidrag til anvendelse af biomasse på eksisterendekulfyrede anlæg, herunder fleksibel brændselsanvendelse. Projektet bør følgesop med analyser af additivernes eventuelle indvirkninger på deNOx-anlæg<strong>og</strong> flyveaskens anvendelsesmuligheder.Status, april 2004Karakteriseringsforsøgene er stort set afsluttet:• Reaktivitetsforsøg hos VTT, Jyväskkylä er gennemført <strong>og</strong> rapporteret.• Antændelsesundersøgelser hos GexCon, Bergen er slutrapporteret.• Karakterisering af såvel halm- som træpiller <strong>og</strong> støv fra disse piller er udført afTU Clausthal <strong>og</strong> u<strong>dk</strong>ast til rapport foreligger• MEK-DTU <strong>og</strong> <strong>dk</strong>-TEKNIK har fremstillet brændselsprøver til CHEC-forsøgene.• CHEC, DTU har gennemført sine forsøg, med assistance fra RISØ <strong>og</strong> ReaTech.• ReaTech <strong>og</strong> MEK har i samarbejde med NTNU påbegyndt termisk analyse af derelevante prøver.Korrosionsforsøgene hos Power Technol<strong>og</strong>y er endnu ikke kommet i gang, dadet først viste sig nødvendigt med en omfattende ombygning af deres testrig,<strong>og</strong> da denne kom i drift, opstod der uventede stabilitetsproblemer med biofyringen.Riggen har tidligere været anvendt til tilsvarende undersøgelser me<strong>dk</strong>ulstøv uden problemer. Der resterer primært korrosionsforsøgene hos PowerTechnol<strong>og</strong>y samt slutrapportering.Projektperiode Maj 2002 – september 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2M<strong>og</strong>ens Berg, Energi E2ReaTech • DTU-MEK • RISØ • <strong>dk</strong>-TEKNIK ENERGI&MILJØ (nu FORCE Technol<strong>og</strong>y)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal5.000 3.465 8.46554 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Stirlingmotorer, proces- <strong>og</strong> Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002komponentforbedringer Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 2204ProjektbeskrivelseDTU-MEK har gennem en årrække gennemført flere projekter, der sigter på atudvikle stirlingmotorer til små kraftvarme kraftvarmeværker, der anvender naturgas<strong>og</strong> biomasse som brændsel. Det er foregået ved at udvikle teknol<strong>og</strong>ien <strong>og</strong>efterfølgende fremstille anlæg, der er installeret <strong>og</strong> afprøvet hos anlægsværter.Denne fremgangsmåde har bevirket, at det ikke har været muligt at gennemføreforsøg til forbedring af den grundlæggende viden om processen <strong>og</strong> komponenterne.Projektet sigter på den baggrund på at fremstille en én-cylindret 9 kW forsøgsmotortil laboratoriebrug, hvor det er muligt at gennemføre detaljerede målingeraf processen samt afprøve nye komponenter <strong>og</strong> materialer. Resultater fralaboratorieforsøg skal bl.a. anvendes til forbedring af en simuleringsmodel, dersammen med numerisk optimering af proces <strong>og</strong> hove<strong>dk</strong>omponenter benyttes tilforbedring af motorerne.Status, december 2003Designet af den nye én-cylindrede 9 kW forsøgsmotor baseres på erfaringer fraforsøg med to eksisterende motorer. For at undgå problemer med den nye motorer det besluttet at lade fastlæggelse af konstruktionen afvente, at de to eksisterendemotorer kørte n<strong>og</strong>enlunde problemfrit. Dette har imidlertid tagetbetydeligt længere tid end forventet, hvorfor projektet er blevet forlænget medet år. I efteråret 2003 blev problemerne med de eksisterende motorer kortlagt<strong>og</strong> nye løsninger identificeret. Konstruktion af den nye motor påbegyndes herefter.Konstruktionen er bl.a. ændret med hensyn til krumtapmekanismen, udluftningaf lejer, styring af trykket i krumtaphuset, montering af hederrør <strong>og</strong>strømgennemføring til motoren.I forbindelse med projektet er der opbygget nye forsøgsfaciliteter til afprøvningaf den nye motor, <strong>og</strong> der er udviklet et nyt dataopsamlingssystem samt in<strong>dk</strong>øbtudstyr til måling af driftsparametre. I projektperioden er der endvidere arbejdetmed en ny simuleringsmodel, som forventes verificeret <strong>og</strong> forbedret, når forsøgsresultaterfra den nye motor foreligger.Projektperiode Juni 2002 – december 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Institut for Mekanik, Energi <strong>og</strong> Konstruktion (DTU-MEK)Henrik Carlsen, DTU-MEKEnergi E2Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.550 156 1.70655 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Laboratorieundersøgelser af aerosol- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002dannelse <strong>og</strong> kemiske reaktioner fraIndsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldbiomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrændingsanlægNummer: FU 2206ProjektbeskrivelseProjektets formål er at undersøge mekanismerne for dannelse af aerosolpartikler <strong>og</strong>belægninger i røggasser fra biomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrænding. Dette skal bidrage tilforbedret design <strong>og</strong> drift af affalds- <strong>og</strong> biomassefyrede kedler. Projektet omfattereksperimenter til bestemmelse af årsager til dannelse af aerosoler <strong>og</strong> belægninger,samt modelsimuleringer til analyse af måleresultater. Der er tale om et eksperimentelt-teoretiskprojekt, <strong>og</strong> projektet gennemføres som led i et Ph.D. studium ved DTU.Resultaterne fra projektet kan potentielt øge den teoretiske viden om væsentligeproblemer ved fyring med biomasse <strong>og</strong> affald <strong>og</strong> dermed bidrage til udvikling af tekniskeløsninger.Projektet følges af samarbejdet i Fællesprojektet (paraplyprojekt for biomasseforbrændingpå rist), der samler bred faglighed <strong>og</strong> indsigt på området.Status, januar 2004Som del af Ph.d arbejdet er der iværksat et litteraturstudium vedrørende aerosoldannelsegenerelt <strong>og</strong> i forbindelse med afbrænding af biomasse.Laboratorieundersøgelserne er begyndt med ombygningen af en rørovn, der benyttestil at undersøge aerosoldannelse under velkontrollerede eksperimentelle betingelser,der simulerer forholdene i en kedel. Anlægget er nu afprøvet <strong>og</strong> fundet velfungerende.Der er arbejdet med afprøvning af forskellige metoder til aerosolkarakterisering,<strong>og</strong> apparaturet er kalibreret <strong>og</strong> finindstillet. Den teoretiske modellering afaerosoldannelsen vil blive baseret på brugen af pr<strong>og</strong>rammet FLUENT til CFDberegninger(Computational Fluid Dynamics), <strong>og</strong> de indledende beregninger er foretaget.Laboratorieundersøgelserne med forsøg i rørovn fortsætter <strong>og</strong> udvides med undersøgelser,hvori der søges at finde sammenhænge mellem dannelse af partikler <strong>og</strong>belægninger på rørvæg. I samarbejde med Energi E2 søges det oprindelige pr<strong>og</strong>ramudvidet med aerosolmålinger på AVV2 under en målekampagne i efteråret 2004. Ensådan feltundersøgelse vurderes at være af stor værdi for at verificere de teoretiske<strong>og</strong> eksperimentelle resultater.Projektperiode November 2002 – juni 2006Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Institut for Kemiteknik (DTU-KT)Hans Livbjerg, Aerosolgruppen ved DTU-KTDTU-KT (CHEC) • Energi E2Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.018 526 3.54456 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Fundamentale mekanismer for Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002omsætning af flygtige bestanddele i Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldbiomasse- <strong>og</strong> affaldsforbrændingNummer: FU 2207ProjektbeskrivelseProjektets formål er at opbygge fundamental viden om gasfasereaktioner i biomasse<strong>og</strong>affaldsforbrænding, der har betydning for emissioner, aerosoldannelse eller belægningsdannelse/korrosion.Der opstilles detaljerede kemiske modeller for en rækkeudvalgte reaktionssystemer.Projektet vil føre til en bedre forståelse af kvælstofkemien i området over risten vedbiomasse- <strong>og</strong> affaldsfyring. Projektet vil forbedre forståelsen af aerosoldannelsesprocesserved biomassefyring, <strong>og</strong> resultaterne har betydning for både belægningsdannelse<strong>og</strong> emissioner. I projektet indgår forsøg, <strong>og</strong> resultaterne vil indgå i projektet”Aerosoldannelse <strong>og</strong> kemiske reaktioner” (FU2206). Her vil de blive brugt til opbygningaf matematiske modeller frem for eksisterende data, som har vist sig utilstrækkeligetil formålet.Gennem projektet vil der blive opnået et bedre kendskab til oxidationsprocessen forbrændbare flygtige gasser fra biomassepyrolyse. Processerne vil kunne beskrives kvalitativt<strong>og</strong> i n<strong>og</strong>en grad kvantitativt, hvilket vil give mulighed for forbedret anlægsdesign<strong>og</strong> optimering af drift af eksisterende anlæg.Status, april 2004Delprojekt 1. Omdannelse af klor-, svovl- <strong>og</strong> alkaliholdige gasfasekomponenter ibiomasseforbrænding: I samarbejde med CNRS (Frankrig) <strong>og</strong> University of NorthTexas (USA) er der opstillet diverse kemisk kinetiske modeller for svovl- <strong>og</strong> klorkemien,samt udført forsøg i forbindelse med svovlkemi. Der er foretaget et litteraturstudieomkring alkalimetalkemi i forbrænding, <strong>og</strong> i samarbejde med projekt FU2206 erder udviklet en reaktor for at studere alkalimetalkemi eksperimentelt.Delprojekt 2. Dannelsesmekanismer for NOx i fribordet ved biomasseforbrænding:Baseret på en tidligere udviklet model hos CHEC, er en kemisk kinetisk model videreudvikleti samarbejde med NTNU (Norge) <strong>og</strong> Åbo Akademi (Finland). Indflydelsen afblandingsforhold er undersøgt ved laboratorieforsøg <strong>og</strong> modellering i samarbejdemed Lawrence Berkeley Laboratory (USA).Delprojekt 3. Oxidationsmekanismer for iltholdige kulbrinter i de flygtige bestanddeleved biomasseforbrænding: Delprojektet er i opstartfasen.Projektperiode Oktober 2002 - december 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Institut for Kemiteknik (DTU-KT)Peter Glarborg, DTU-Kemiteknik (CHEC)DTU-KT (Aerosolgruppen)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.038 450 3.48857 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Langtidsundersøgelser af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003totrinsforgasser Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3201ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at indhente erfaringer med langtidsdrift af et eksisterendepilotanlæg, den såkaldte ”Viking” forgasser samt at forbedre anlæggetsstyring med henblik på forberedelse af fuldskalademonstration af teknol<strong>og</strong>ien.I projektet gennemføres langtidsdrift (flere tusind timer) med dette pilotanlæg,<strong>og</strong> der foretages omfattende måling af driftsdata samt analyse af de anvendtematerialers holdbarhed under driften. Under driften vil der blive foretaget endetaljeret dataopsamling af temperaturer, tryk, ydelser af el <strong>og</strong> varme, egetforbrug,brændselsegenskaber <strong>og</strong> forbrug, analyser af motorens olie osv. Anlæggetstoppes for hver ca. 500 timers drift, <strong>og</strong> der vil blive foretaget systematisk inspektion<strong>og</strong> vurderinger af de forskellige materialers tilstand, <strong>og</strong> der afprøvesforbedringer af enkeltkomponenter.I projektet gennemgås <strong>og</strong>så styringen for at finde forbedringsmuligheder. Påbaggrund af de indhøstede erfaringer <strong>og</strong> indarbejdelse af eksisterende computermodellerforventes det, at der kan opbygges et bedre <strong>og</strong> billigere styringssystem.Samtidig forberedes styringen, således at valgte strategier i elproduktionen<strong>og</strong> varmeproduktionen undersøges.Status, januar 2004Der er nu indfødt flis til forgasseren i 2.224 timer, <strong>og</strong> motoren har kørt på forgasningsgasi 1.996 timer. Anlægget bliver løbende inspiceret, <strong>og</strong> hidtil er derikke opstået væsentlige problemer. Der er set visse påvirkninger af indtrængendealkali i murværket i forgasserens varme dele, <strong>og</strong> selvom der ikke er funktionsmæssigeproblemer efter ca. 2.000 timers drift, må det formodes, at denanvendte murværkstype på længere sigt har en begrænset levetid. Det er derforplanen at afprøve forbedrede murværkstyper.Der er udført forsøg med forskellige flistyper med fugtindhold varierende fra 25-45 % med godt resultat. De hidtidige erfaringer tyder på, at stabil drift <strong>og</strong> storlastmæssig fleksibilitet kan opnås med anlægget. Kontrollerede prøver har vist,at virkningsgraden fra flis til leveret el er 25 %, hvilket er unikt for anlæg i dennestørrelse. I den kommende periode foretages en grundig inspektion af anlægget,inklusive analyser af metaldele <strong>og</strong> murværk.Projektperiode April 2003 – juni 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Institut for Mekanik, Energi <strong>og</strong> Konstruktion (DTU-MEK)Ulrik Henriksen, DTU-MEKCOWIBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.000 0 2.00058 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Korrosionsmålinger på AMV2/AVV2 Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003ved biostøvfyring Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3203ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at gennemføre korrosionsmålinger på Amagerværketsblok 2 (AMV2) <strong>og</strong> Avedøreværkets blok 2 (AVV2) for at kvantificere korrosionsforholdeneved anvendelse af biobrændsler, samt for at vurdere nødvendighedenaf eventuelle foranstaltninger for at reducere omfanget af korrosion.Endvidere er formålet at foretage afprøvning af korrosionsprober (prøveemner).Der opsættes korrosionsprober udviklet af Power Technol<strong>og</strong>y Centre, England(PTC) i såvel fyrrum som på overhedersektion. Der foretages eksponeringer i 50-200 driftstimer for at få de nødvendige informationer om korrosionshastighedm.v. Efterfølgende vurderes metaltabet med digital billedbehandling samt vedtraditionelle metall<strong>og</strong>rafiske undersøgelser. Evalueringen af projektet vil omfattesammenligning af den anvendte metode med andre kendte metoder, herunderde af Vattenfall udviklede prober som anvendes i projektet FU3204.Projektet gennemføres som en opfølgning på laboratorieundersøgelser lavetsom del af projektet FU2203 Biostøvfyring.Status, april 2004Da korrosionstests på prøverig i laboratoriet hos PTC af praktiske årsager er blevetforsinket (se FU2203), overvejer E2 at starte overvågningen med PTCudstyretpå AVV2, uden at forudgående arbejde i laboratoriet er udført, dvs.uden at have referenceværdier fra rigforsøgene i UK. Dette giver usikkerhedmed hensyn til, hvilke damptemperaturer AVV2 kan anvende uden korrosionsrisiko,<strong>og</strong> kræver nøje monitering af udviklingen på anlægget.For AMV2 gælder, at der afventes stabil drift med halmstøvfyringen, inden derinstalleres korrosionssonder.Projektperiode Oktober 2003 – oktober 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Søren Aakjær Jensen, Energi E2Power Technol<strong>og</strong>y Centre (England) • DTU-IPLBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.800 1.000 2.80059 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: On-line alkalimonitering <strong>og</strong> forsøg med Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003brændselsadditiver på AVV2 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3204ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at afklare om et online IACM-system (Insitu Alkali ContinousMonitor System) kan beskrive korrosionsforholdene i biomassefyrede kedler,samt at afprøve brændselsadditivers indirekte påvirkning af korrosionshastigheden.Der findes i dag ikke udstyr til online monitering af korrosion i kedler. Der installeresprototype af Vattenfalls patenterede IACM systemet på Avedøreværkets blok 2’s(AVV2) hove<strong>dk</strong>edel til måling af gasfasealkali i fyrrummet. Systemet verificeres bl.a.ved samfyring af hhv. naturgas <strong>og</strong> heavy fuel oil samt ved tilsætning af brændselsadditivertil reduktion af korrosionshastigheden. Endvidere indsættes korrosionsproberudviklet af Vattenfall i en 3 mdr. forsøgsperiode. Korrosionshastighederne sammenlignesmed resultater fra IACM systemet. Endelig foretages forsøg i fuld skalamed anvendelse af brændselsadditiver til reduktion af gasfasealkali. Parallelt hermedundersøges hastighed for belægningsopbygning.I projektet forventes det bl.a. muligt at kunne bestemme ved hvilken damptemperaturkorrosionshastigheden bliver uacceptabelt høj. Mængden af kaliumchlorid (KCl),der afsættes på overhederne, kan påvirkes ved anvendelse af brændselsadditiver <strong>og</strong>samfyringsbrændsel, som for AVV2 kan være naturgas eller heavy fuel oil. Heavy fueloil indeholder svovl <strong>og</strong> vil i n<strong>og</strong>en grad reducere KCl mængden der afsættes. Hvormeget heavy fuel oil, der eksempelvis bør benyttes i forhold til træpiller, vil blivekvantificeret i projektet.Status, april 2004AVV2 har brændere i fire niveauer, hvoraf de tre kan forsynes med træstøv fra hversin træmølle. Det forventes, at drift med 2 brænderetager med træstøv vil være detnormale. Ved fuldlast kan ca. 50 % af brændselseffekten herved dækkes medtræstøv, modsvarende ca. 2000 tons/døgn. Op til den nødvendige brændselseffektsuppleres med olie eller gas. Der regnes med, at der altid er tillægsfyring med olieeller gas.En dansk udviklet korrosionssonde vil supplere Vattenfalls sonder samt de engelskesonder, der anvendes i FU3203. IACM-systemet er installeret <strong>og</strong> idriftsat, <strong>og</strong> der lavesløbende dataopsamling af relevante driftsdata. Alkalimonitoren overvåges af Vattenfalli Sverige. I den nærmeste tid gennemføres belægningsforsøg ved 600 ºCmetaltemperatur med <strong>og</strong> uden kulflyveaske som additiv.Projektperiode Juni 2003 – juni 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Jørgen Peter Jensen, Energi E2DTU-IPLBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.500 775 2.27560 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Optimering af risteforbrænding Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003vha. IR-kamera Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3205ProjektbeskrivelseProjektets primære mål er at give en bedre forståelse for sammenhængen mellemforbrændingen på risten <strong>og</strong> slaggedannelse på fordampervægge på de store ristefyredebiomassekedler.På de to store, ristefyrede biomassekedler (Ensted-bio, Avedøreværkets blok 2 - bio) erder opstået store slaggeproblemer, der ikke er observeret på ældre anlæg. Driftsmæssigtgiver det voldsomme problemer, at det ikke er muligt at forudse, om deropstår slaggende belægninger. Tykke slaggebelægninger kan give problemer medvarmeoptag i fordamperen, hvilket forårsager højere varmeoptag i overhederne, hvilketigen kan resultere i høje korrosionshastigheder, dårlige reguleringsegenskaber <strong>og</strong>udfald af kedlen.I projektet udvikles et prototype infrarødt kamera (IR-kamera), der installeres på AVV2biomassekedel. Billederne fra IR-kameraet analyseres sammen med driftsdata fraanlægget. Der søges på denne baggrund udviklet simple, statistiske modeller, derbeskriver sammenhængen mellem driftsparametre <strong>og</strong> slaggedannelse, emissionerm.m. Analyserne foretages ud fra længerevarende driftsmålinger <strong>og</strong> IR-billeder.Status, januar 2004IR-kamera <strong>og</strong> standard software er leveret <strong>og</strong> testet, hvorefter videreudvikling afsoftware er startet. Prototype af endoskop er designet <strong>og</strong> computer er optimeret.Det valgte IR-kamera er følsom for varmestråling i et stort bølgelængdeområde, <strong>og</strong>ved at indsætte et optisk filter vil kameraet kunne se gennem flammer <strong>og</strong> varm røggas<strong>og</strong> dermed anvendes til måling af overfladetemperaturen på ristelaget. Vedhjælp af et særligt endoskop vil det være muligt at se hele risten fra eksisterendemåleporte på kedlen. IR-billederne kan overføres med meget kort måletid til en PC,hvilket giver mulighed for at følge selv hurtige bevægelser.Kameraet er kun luftkølet, <strong>og</strong> det har derfor været nødvendig med en systematisktestning under de eksisterende driftsbetingelser, således at det ikke termisk overbelastes.De foreløbige resultater er lovende, <strong>og</strong> viser muligheder for at bedømme belægningsdannelser<strong>og</strong> overfladetemperatur under drift. Målet er, at have systemetklar til IR-overvågning af forbrændingen på risten i efteråret 2004.Projektperiode Oktober 2003 – september 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Jørgen Peter Jensen, Energi E2RISØBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.000 625 1.62561 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Elektrokemisk fjernelse af cadmium Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003fra bioasker Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3206ProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at undersøge om en elektrodialytisk rensemetodekan bruges til at reducere indholdet af cadmium i asker fra biobrændsel (f.eks.halm <strong>og</strong> træ). Hvis projektet viser sig at blive succesfuldt, kan næste fase væreafprøvning i pilotskala.Der foretages rensningseksperimenter i laboratorieskala med forskellige bioasketyper,<strong>og</strong> der udvælges to asketyper til det videre arbejde. Efterfølgende opskaleresprocessen for at undersøge, om der kan opnås tilstrækkelig rensningved realistiske opholdstider. Endelig undersøges det, hvordan rensemetodenbedst inkorporeres i et koncept for opgradering af restprodukter, der er underafprøvning på Avedøreværket (FU2201 ”Opgradering af restprodukter”).En del af massestrømmene i afprøvningen på Avedøreværket har formentlig forhøj cadmium-koncentration til at kunne tilbageføres som gødning. Den elektrodialytiskerensningsmetode tænkes at kunne benyttes til rensning af netop dennefraktion, således at stort set al aske kan genanvendes ved en integreret proces.Metoden er patenteret <strong>og</strong> er oprindelig udviklet til rensning af tungmetalforurenetjord. Pilotanlæg til jordrensning er p.t. under afprøvning på DTU.Status, april 2004Første fase, "Indledende rensningsforsøg <strong>og</strong> karakterisering af askerne", er afsluttet.Anden fase, "Optimering af rensningen i laboratorieskala", er tæt på sinafslutning. Tredje fase, "Opskalering fra laboratorieskala til bench-skala", er påbegyndt,<strong>og</strong> et forsøg forventes gennemført snarest.Der er fundet optimale niveauer for strømstyrke, specifik askebelastning afmembranerne samt krav til opslæmningsforholdene.De foreløbige resultater er lovende, <strong>og</strong> det synes muligt at opnå den ønskederensning ved opholdstider på under et døgn i et fuldskalaanlæg.I den resterende periode vil den eksperimentelle del af projektet blive afsluttet,<strong>og</strong> der vil blive foretaget en vurdering af metodens potentiale i større skala.Projektperiode Maj 2003 – juni 2004Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederPeter Simonsen, Energi E2Øvrige deltagereBYG-DTU • KrügerBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal1.002 548 1.55062 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: F&U pr<strong>og</strong>ram for biomasse- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003forbrænding med erfaringsopsamling Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldfra biomasseværkerneNummer: FU 3227ProjektbeskrivelseElsam <strong>og</strong> Energi E2 har siden midten af 1980’erne bygget <strong>og</strong> drevet kraftvarmeværkerbaseret på forbrænding af biomasse, <strong>og</strong> i disse år introduceres nye storemængder af biomasse i centrale værker. Teknol<strong>og</strong>ien er løbende blevet videreudviklet,<strong>og</strong> der er gennemført F&U-projekter sammen med danske <strong>og</strong> udenlandskeforskningsinstitutioner. Den opbyggede viden <strong>og</strong> erfaring er et godtgrundlag for videre udvikling.Formålet med projektet er at opnå en fortsat teknisk udvikling på området vedat fokusere <strong>og</strong> kvalificere F&U-arbejdet gennem en systematisk dataindsamling,bearbejdning, vurdering <strong>og</strong> dokumentation af biomasseanlæggenes drift. Detgøres ved at etablere <strong>og</strong> vedligeholde et samlet overblik over biomasseanlæggene<strong>og</strong> deres drift, den igangværende biomasse teknol<strong>og</strong>i- <strong>og</strong> procesudvikling,samt at komme med forslag til at fokusere den nationalt støttede udviklingsindsatsindenfor området. Opgaven afgrænses til de decentrale <strong>og</strong> centrale kraftvarmeværker,der forbrænder biomasse.Projekter er opdelt i fem delopgaver med følgende indhold:• Anlægskatal<strong>og</strong> for de af Energi E2 <strong>og</strong> Elsam ejede anlæg, der forbrænderbiomasse.• Driftsopfølgning, hvor anlæggenes drift bliver systematisk registreret<strong>og</strong> formidlet bl.a. med henblik på at kunne igangsætte ny F&U• Samordning af fuldskalamålinger• Koordinering <strong>og</strong> opfølgning af F&U-projekter. Der sikres koordinationaf aktiviteterne i de igangværende F&U-projekter, <strong>og</strong> der lægges vægtpå god kontakt mellem F&U-aktører <strong>og</strong> værkernes driftspersonale.• Teknisk status, nye projektemner <strong>og</strong> bidrag til overordnet biomassestrategi.Den tekniske udviklingsstatus beskrives som udgangspunktfor identifikation <strong>og</strong> prioritering af nye F&U-emner.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i februar 2004. Den første status for projektet vil foreliggei august 2004.Projektperiode Februar 2004 – december 2006Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Hakon Mosbech, Energi E2 <strong>og</strong> Charles Nielsen, ElsamElsamBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.000 3.000 6.00063 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Samfyring af biomasse med naturgas Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003<strong>og</strong> NO x -dannelse ved biostøvfyring Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3228ProjektbeskrivelseSom en del af udmøntning af Biomasseaftalen gennemfører Energi E2 en fuldskalademonstrationaf suspensionsfyring af træstøv sammen med vekslendemængder af naturgas <strong>og</strong> fuelolie på Avedøreværkets blok 2 (AVV2). Projektet hartil formål at identificere udbrændings- <strong>og</strong> belægningsforholdene ved suspensionsfyringaf biomasse med naturgas på AVV2. I projektet gennemføres en undersøgelseaf neddeling af træpiller i træmøller, forsøg med udbrænding afbiostøv under forskellige forhold, askeanalyser, undersøgelse af belægningervha. belægningssonder <strong>og</strong> temperaturmålinger <strong>og</strong> undersøgelse af sammenhængmellem svovltilsætning <strong>og</strong> CO-emission.Foruden biomasseanvendelsen på AVV2 har Energi E2 igangsat afbrænding afhalmstøv ved suspensionsfyring på Amagerværkets blok 2 (AMV2), der tidligerehar været anvendt til kulstøvfyring. Det er <strong>og</strong>så projektets formål at afklare mulighedernefor at anvende pulverformigt biostøv (træ, halm) i low-NO x -brændere, der oprindeligt er designet for kulstøvfyring på AVV2 <strong>og</strong> AMV2.Der vil blive gennemført forsøg i fuldskala samt yderligere forsøg i pilot <strong>og</strong> laboratorieskalatil undersøgelse af fundamentale mekanismer ved udbrænding <strong>og</strong>NO x dannelse ved trinvis forbrænding.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i april 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004.Projektperiode April 2004 – marts 2007Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Jørgen Peter Jensen, Energi E2DTU-KT (CHEC)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.500 2.000 6.50064 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: BioLex brændselskarakteristika Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003Nummer: FU 3229 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseProjektet har til formål at styrke vidensniveauet indenfor biobrændslers karakteristikapå basis af en stor mængde analysedata <strong>og</strong> baggrundsoplysninger ombiobrændsler. Formålet er at medvirke til at udvide den palet af biobrændsler,der kan benyttes i kraftvarmeværker. I tidligere projekter finansieret af Energistyrelsen<strong>og</strong> Eltra har <strong>dk</strong>-TEKNIK ENERGI & MILJØ udviklet en biobrændselsdatabase(www.biolex.<strong>dk</strong>-teknik.<strong>dk</strong>). Strukturen af denne videreudvikles i projektet,<strong>og</strong> i samarbejde med Energi E2 <strong>og</strong> Elsam gennemføres en dataindsamling ombiobrændsler <strong>og</strong> relaterede driftsproblemer til databasen.I projektet er det ideen at anvende en praktisk indgangsvinkel til at opnå en øgetforståelse af sammenhængene mellem brændslets karakteristika <strong>og</strong> driftsproblemeri biomassekraftvarmeværker. Ved at samle, systematisere <strong>og</strong> analyseredisse data forventes, at der opnås bedre forståelse af korrelationer mellembrændslers egenskaber <strong>og</strong> driftserfaringer.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i april 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004.Projektperiode April 2004 – november 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereFORCE Technol<strong>og</strong>ySøren Houmøller, FORCE Technol<strong>og</strong>yEnergi E2 • Elsam EngineeringBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.198 359 1.55765 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Indpasning af totrinsforgasser Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004i et energisystem Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 4201ProjektbeskrivelseI det igangværende PSO-projekt ”Langtidsundersøgelse af totrinsforgasser” erder gennemført langtidsforsøg med totrinsforgasseren VIKING på DTU, <strong>og</strong> der eropnået over 2.000 timers drift med pilotanlægget. Resultaterne af langtidsforsøgenehar været succesfulde <strong>og</strong> har givet betydelig international opmærksomhed.Formålet med projektet er at videreføre <strong>og</strong> udnytte det positive forløb vedat fortsætte forsøg med VIKING forgasseren med henblik på at opnå yderligereerfaringer med langtidsdrift.I projektet udvides anlæggets styrestrategi, således at det kan producere el <strong>og</strong>varme til et system med varierende behov. Sod <strong>og</strong> andre aflejringer i anlægget<strong>og</strong> anlæggets sikkerhedsmæssige tilstand undersøges nærmere. Brændselsspektretskal udvides, <strong>og</strong> i projektet afprøves flis af forskellig kvalitet systematisk.Status, juni 2004Projektet blev igangsat i maj 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004Projektperiode Maj 2004 – september 2006Projektansvarlig virksomhedProjektlederDTU, Institut for Mekanik, Energi <strong>og</strong> Konstruktion (DTU-MEK)Ulrik Henriksen, DTU-MEKØvrige deltagere -Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal2.700 0 2.70066 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Opskalering <strong>og</strong> demonstration af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Totrinsprocessen Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 4202ProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at etablere <strong>og</strong> in<strong>dk</strong>øre en opskaleret totrinsforgassermed høj el- <strong>og</strong> totalvirkningsgrad <strong>og</strong> herved danne beslutningsgrundlagfor den danske producent Weiss omkring efterfølgende etablering af et fuldskalademonstrationsanlæg på 2-3 MW th .Projektet omfatter design, etablering <strong>og</strong> verificering af en 600 kW th totrinsforgasser,som er baseret på opskalering af DTU’s nuværende 75 kW th VIKING forgasser.Den opskalerede forgasser opføres <strong>og</strong> testes på DTU’s forsøgsområde. Ien senere fase af projektet er det planen, at forgasseren flyttes til en anlægsvært,hvor den skal producere varme til et fjernvarmenet <strong>og</strong> el til nettet. På baggrundaf erfaringer med den opskalerede forgasser laves der i projektet et præliminærtdesign af et fuldskala demonstrationsanlæg på 2-3 MW th .Status, januar 2004Kontrakten er endnu ikke på plads. Nedenstående data baserer sig på ansøgningen<strong>og</strong> kontraktu<strong>dk</strong>ast.Projektperiode 2004 – 2006Projektansvarlig virksomhedWeissProjektlederJørn Skjoldborg, WeissØvrige deltagereDTU-MEK • COWIBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal6.500 - 8.40467 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Optimering <strong>og</strong> automatisering af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004trinopdelt forgasningsanlæg Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 4203ProjektbeskrivelseTK Energi har med støtte fra PSO-ordningen udviklet et nyt reaktordesign <strong>og</strong> påden baggrund bygget <strong>og</strong> idriftsat et 300-500 kW th pilotforgasningsanlæg tilomsætning af træflis. Der er opnået lovende resultater med drift af anlægget. I2004 forventer TK Energi at begynde etablering af et egentligt fuldskalademonstrationsanlægpå 2,3 MW th i Danmark med støtte fra EU <strong>og</strong> Energistyrelsen.Erfaringer fra pilotforgasningsanlægget vil direkte blive nyttiggjort ved etableringaf demonstrationsanlægget.Projektets formål er at gennemføre langtidsforsøg med pilotforgasningsanlæggetmed fokus på at opnå erfaringer med langtidsdrift <strong>og</strong> fejlsøgning på komponenter<strong>og</strong> styresystem. Projektet medvirker til at udvikle TK Energis trinopdelteforgasningskoncept <strong>og</strong> forbereder den egentlige fuldskalademonstration. Forgasserenvil blive videre optimeret <strong>og</strong> automatiseret for at sikre fuldautomatiskdrift <strong>og</strong> minimal overvågning af anlægget. Med udgangspunkt i de opnåededriftserfaringer vil der blive gennemført <strong>og</strong> afprøvet tekniske forbedringer i pilotanlæggetStatus, maj 2004Projektet blev igangsat i februar 2004. Den første status for projektet vil foreliggei august 2004.Projektperiode Februar 2004 – juni 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiSy<strong>dk</strong>raft Danmark • CEA (Frankrig) • NVE-kraftvarmeproduktionBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.500 1.250 3.75068 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Alternative additiver Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Nummer: FU 4204 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseI forbindelse med afbrænding af biomasse i kraftværkskedler opstår der ofteproblemer med belægningsdannelser <strong>og</strong> korrosion i kedlen. En mulig løsning ertilførsel af forskellige additiver til brændslet eller fyrrummet. Der er tidligeregennemført teoretiske studier med forskellige additiver med positive resultater.Mange af disse additiver er d<strong>og</strong> for dyre til at kunne anvendes i praksis på fuldskalaanlæg.Formålet med projektet er at undersøge muligheder for anvendelseaf billige, alternative additiver i form af diverse restprodukter som f.eks. mask,separeret gylle (humus), flyveaske m.m.I projektet fremstilles <strong>og</strong> karakteriseres de alternative additiver, der afprøves ifuldskala i ristefyrede kedler på Køge Kraftvarmeværk, Enstedværket <strong>og</strong> SlagelseKraftvarmeværk med henblik på efterfølgende anvendelse i store, støvfyredekedler. De alternative additiver sammenlignes med tidligere afprøvede additiver,som f.eks. kaolin <strong>og</strong> svovl. Endelig gennemføres der en analyse af aske fra anlæg,som anvender de alternative additiver, for at undersøge gødningsværdi <strong>og</strong>tungmetalindhold.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i april 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004.Projektperiode April 2004 – marts 2007Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2M<strong>og</strong>ens Berg, Energi E2ReaTech • Elsam Engineering • DTU-MEK • Dansk Jordbrugsforskning • RISØ •GEUSBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.600 2.442 5.04269 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Alkaligenanvendelse fra bioflyveaske Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Nummer: FU 4206 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at bidrage til udvikling af en effektiv proces til genanvendelseaf bioflyveaske. Der anvendes en separationsproces, hvor der opnås tofraktioner:1. Kaliumholdig fraktion der anvendes til gødningsformål.2. Restaske, som tænkes genanvendt som opfyldningsmateriale, genindfyring påkulfyrede kraftværker eller råstofmateriale til cementproduktion.I de tidligere PSO-projekter ”Udvinding af kalium fra bioflyveaske” <strong>og</strong> ”Emissioner<strong>og</strong> restprodukter” (Eltra 3339) har Elsam arbejdet med at udvikle denne procestil produktion af flydende gødning fra bioflyveaske. I dette nye projekt søgesprocessen optimeret, bl.a. ved at øge udvaskning af kalium fra asken. Hermedudvides mulighederne for genanvendelse af restasken, da kaliumindholdet kanbesværliggøre genanvendelse (f.eks. i forbindelse med genanvendelse til cementproduktion).I projektet gennemføres teoretiske studier, matematisk modellering <strong>og</strong> laboratorieundersøgelsertil verifikation af procesforbedringer ved genanvendelse afbioflyveaske. Procesforbedringer består i et højt udbytte af kalium (~100 %) vedudvaskningen samtidigt med at vandforbruget reduceres (40 %). Forbedringerneer fundet ved indledende faseligevægtsberegninger ved DTU. Igennem kemiskkarakterisering af restasken undersøges mulighederne for genanvendelse afrestasken.Status, maj 2004Projektet blev igangsat i april 2004. Den første status for projektet vil foreligge iaugust 2004.Projektperiode April 2004 – december 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Jørgen Peter Jensen, Energi E2DTU-KT • ElsamBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.000 300 1.30071 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
72 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
73 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingVedvarendeenergi, i øvrigtIgangværende
Projekt: Green Power Inverter Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU 1303 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(solceller)ProjektbeskrivelseFormålet er at udvikle <strong>og</strong> afprøve effektelektroniske teknol<strong>og</strong>ier til at vekselrettesolcellestrøm til el-nettet (Green Power Inverter).Projektet fokuserer på udviklingen af inverterteknol<strong>og</strong>i til anvendelse direktetil det enkelte solcelle-panel (ca. 200 W) <strong>og</strong> som udvikles med sigte på laveomkostninger, høj pålidelighed samt masseproduktion. Projektet indeholderen state-of-the-art analyse, en kravspecifikation til inverteren, samt modellering<strong>og</strong> simulering af nye masse-producerbare udformninger (topol<strong>og</strong>ier) afinvertere. Prototyper bliver testet, bl.a. på SolEnergiCentrets (Teknol<strong>og</strong>isk Institut)testfaciliteter. Endelig vurderes inverteren med sigte på forskelligeanvendelser.Status, januar 2004Projektet er planlagt gennemført med otte milepæle, hvoraf fem er afsluttede.Den sjette blev færdiggjort i januar 2004 med udvikling af to protopyper(én for hver af topol<strong>og</strong>ierne, almindelig inverter <strong>og</strong> modificeret SHIMIZU inverter).Inverterudvikling <strong>og</strong> resultater fra laboratorietests er dokumenteredei forbindelse med gennemførelse af projektet.<strong>Udvikling</strong> af prototyper er forsinket i forhold til den oprindelige tidsplan. Iførste halvår 2004 er planlagt gennemført tests ved Teknol<strong>og</strong>isk Institut <strong>og</strong>Risø blandt andet med hensyn til funktionalitet <strong>og</strong> design, samt virkningsgradmv. Det er planlagt, at Danfoss deltager i perspektivering vedr. blandtandet egnethed for masseproduktion <strong>og</strong> markedspotentiale.Projektperiode Juli 2001 – juni 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereAalborg Universitet, Institut for Energiteknik (AAU-IET)Frede Blaabjerg, AAU-IETDanfoss • RISØ-VEA • Teknol<strong>og</strong>isk InstitutBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal2.348 944 3.29274 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: PV-Opti-Tag/Varmepumpe Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2301 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(solceller)ProjektbeskrivelseStatus, januar 2004Projektet er et af flere delprojekter, der gennemføres som led i en større projektplanom solenergiudnyttelse i Valby. Med PV-Optitag er sigtet at udvikle,opbygge <strong>og</strong> afprøve bygningsindpassede solcellefelter af forskellig type i entagkonstruktion, at gennemføre detaljeret måling af elydelsen så den årligeydelse kan vurderes <strong>og</strong> at vurdere resultaterne med andet gængs solcellesystem.Der afprøves samtidigt en bygningintegreret solcelleløsning i kombinationmed et varmepumpesystem.I 2003 er gennemført indledende udredning <strong>og</strong> skitseprojektering <strong>og</strong> etableretet 32 m 2 lavenergihus, som er opbygget med et kombineret luftsolfanger-/solcelletag, der skal forvarme ventilationsluft i kombination med varmegenvinding.Der er indbygget to elektriske varmelegemer i varmegenvindingsenheden,samt termostater <strong>og</strong> styring. Der indgår i husets tag 13 m 2solceller, som skal matche husets elforbrug.Der er igangsat målinger vedrørende temperaturforhold <strong>og</strong> energiomsætning.Der er endvidere gennemført udviklingsarbejde vedrørende etablering af envarmepumpefunktion, ligesom der er arbejdet med forskellige solcelleinstallationeri tilknytning til projektet.Projektperiode Februar 2003 – maj 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereCenergia Energy ConsultantsPeder Vejsig Pedersen, Cenergia Energy ConsultantsKøbenhavns Energi • Solar Vent • Byfornyelse København • Novator • EsbensenBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal700 1.585 2.28575 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Wave Dragon Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Nummer: FU 2302 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(bølgekraft)ProjektbeskrivelseWave Dragon er et såkaldt opskylsanlæg, hvor bølgerne skylles op på en flydenderampe <strong>og</strong> derfra ledes ned gennem aksialturbiner. Wave Dragon-projektet er envidereførelse af et projekt under Energistyrelsens Bølgekraft- pr<strong>og</strong>ram, <strong>og</strong> i 2003blev der i Nissum Bredning etableret et pilotanlæg i en skala 1:4,5 model. Det samledepilotprojekt med et budget på over 20 mio. kr. gennemføres med tilskud frablandt andre EU, EFP <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> System. Det primære formål med PSO-projektet erblandt andet at udstyre forsøgs-modellen med 3 aksialturbiner (af i alt 7 turbinermed synkrongeneratorer + 3 dummy turbiner), der danner grundlag for at undersøgeanlæggets elproduktion <strong>og</strong> elvirkningsgraden. Som en væsentlig del af projektettestes <strong>og</strong> optimeres turbinereguleringen, <strong>og</strong> regulerings- pr<strong>og</strong>rammelletvidereudvikles. Data for elproduktionen kan herved danne grundlag for bedømmelseaf elproduktionen fra fuldskala Wave Dragon-anlæg.Status, januar 2004I 3. kvartal af 2003 skulle 6 turbiner <strong>og</strong> generatorer være installerede, <strong>og</strong> efterfølgendeskulle der laves tests. Turbinerne blev installerede som planlagt, men leverancenaf generatorerne blev forsinket, <strong>og</strong> derfor blev test af generatorer <strong>og</strong> installationligeledes forsinket. Installation af måleudstyr, overvågningssystem mv.er afsluttet <strong>og</strong> fungerer tilfredsstillende. D<strong>og</strong> har det periodevis ikke været muligtat overføre data tilfredsstillende. Der arbejdes fortsat på at forbedre dataoverførslen.Fjernovervågningen af Wave Dragon fungerer nu tilfredsstillende.I sidste halvdel af 2003 blev anlægget flere gange udsat for stormende kuling(vindhastighed over 21 m/sek). Dette afste<strong>dk</strong>om problemer med sammenkoblingenmellem krop <strong>og</strong> arme på Wave Dragon – disse problemer er nu løst. Vanskelighedernehar betydet et større ressourceforbrug end planlagt, ligesom forskelligeforhold må udbedres før tests <strong>og</strong> målinger af Wave Dragons påvirkninger afkræfter, herunder forankring, samt anlæggets elektriske produktions- <strong>og</strong> ydeevnekan gennemføres. Projektet har blandt andet med baggrund heri ansøgt om tillægsbevillingfor 2004 på o,7 mio. kr. Kontrakt herom er under udformning.Projektperiode Oktober 2002 – september 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereWave Dragon ApsH.C. Sørensen, Wave Dragon Aps (projektansvarlig), Erik Friis-Madsen, WaveDragon ApS (faglig projektleder)Löwenmark FRI • SPOK ApS • NIRAS A/S • Kössler G.m.b.H. • Promecon A/S •Balslev A/S • VeteranKraft AB • Teknisk Universit München • Babcock Design& Technol<strong>og</strong>y/Armstrong • AAU (Hydraulik <strong>og</strong> Havnebygning) • Nöhrlind Ltd,ESB InternationalBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.860 18.734 20.59476 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Tredje generations solceller Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003Nummer: FU 3301 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(solceller)ProjektbeskrivelseProjektets formål er at analysere de typer tredje generations solceller, derer under udvikling i dag. Mens første <strong>og</strong> anden generations solceller er baseredepå halvlederteknol<strong>og</strong>i (især silicium), er udviklingen af tredje generationssolceller i højere grad baseret på materialekemi (fotoelektrokemiskeceller <strong>og</strong> polymer celler).Analysen er dels baseret på en eksperimentel fremstilling <strong>og</strong> test af forskelligetredje generations solceller, dels på en udvikling af teknikker, somer kritiske i cellefremstillingen <strong>og</strong> dels ved en analyse af markeds- <strong>og</strong> innovationspolitiskeforhold, der kan fremme udviklingen af nye solcelleteknol<strong>og</strong>ier.Projektet sigter bl.a. gennem udvikling af laboratorie-teknikker på at kunnebidrage til afprøvning af nye teknol<strong>og</strong>iske muligheder med henblik på billiggørelseaf solceller.Status, januar 2004Hidtil er der• arbejdet med modelbeskrivelse af sammenhæng mellem målte UIkurverfor PEC (Photo Electro Chemical) solceller <strong>og</strong> cellernes fysiskeopbygning,• fremstillet PEC solceller med ydelser fra 1,5 pct. til 3 pct., med sigte på 7pct.• opbygget UI (spænding-strøm) test faciliteter til afprøvning af solceller,• igangsat UI-tests på tyndfilmsceller,• opbygget testopstilling til bestemmelse af UI-karakteristikken for ensolcelle som funktion af lysindfaldets spektrum.Endvidere er der arbejdet med forbedret isolation af PEC cellens ledernet,med opskalering af produktion af polymer solceller for at kunne bruge demi industrielle produktionsteknikker, samt med forskellige coatingsteknikker.Projektperiode Maj 2003 – april 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRisø, Dansk PolymercenterKristoffer Almdal, Polymerafdelingen RisøTeknol<strong>og</strong>isk Institut (PEC Group)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.215 1.596 3.81177 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Wave Star Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004Nummer: FU 4301 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(bølgekraft)ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at udvikle, etablere, teste <strong>og</strong> dokumentere en ”WaveStar” bølgekraftmaskine i en modelskala 1:40.I projektet indgår følgende faser: Optimering af flydergeometri <strong>og</strong> af afstandenmellem flyderne, design <strong>og</strong> bygning af model, test af bølgekraft skalamodellen,<strong>og</strong> afrapportering af projektet. Test af anlægget gennemføres i bølgetank påAalborg Universitet. Test resultaterne sammenlignes med resultater fra en matematiskmodel for bølgekraftmaskinen. Målet er at skabe god overensstem-melse mellem teori <strong>og</strong> praksis.Status, maj 2004Projektet indstilles til Energistyrelsens go<strong>dk</strong>endelse i juni 2004. Nedenståendedata er baseret på projektansøgning.Projektperiode Maj 2004 - december 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereWave Star Energy ApSPer Resen Steenstrup, Wave Star EnergyRambøll • Aalborg UniversitetBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal999 112 1.11178 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
79 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingKraftvarme <strong>og</strong>anvendelse afnaturgasIgangværende
Projekt: RNG - drift <strong>og</strong> udvikling af energi Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1401 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseProjektet vedrører forbedring af forbrændingen af naturgas i gasmotorer ved at reformerenaturgassen med vanddamp, hvorved de højere kulbrinter omdannes, <strong>og</strong>gassens indhold af brint forøges. Dette fører til forbedret motorydelse <strong>og</strong> virkningsgrad,samtidigt med at andelen af uforbrændt metan i røggassen reduceres <strong>og</strong> atlugtgenerne <strong>og</strong>så reduceres. Endelig skulle det <strong>og</strong>så betyde, at motorerne blivermindre følsomme for variationer i naturgassens sammensætning, hvilket kan fåstor betydning i fremtiden.Den ansøgte proces er nu demonstreret på et lille 7 kW anlæg på DTU, hvor man er igang med at opbygge et større anlæg på 90 kW baseret på en bevilling på 1,7 mill.kr.fra ordningen "Statstilskud til energibesparelser m.v. i erhvervsvirksomheder". Nærværendeprojekt skal sikre en passende driftstid af det nye anlæg, således at der kanindsamles driftsresultater i nødvendigt omfang <strong>og</strong> foretages optimeringsarbejde påprocessen.Status, juni 2004Status er baseret på u<strong>dk</strong>ast til slutrapport.Forsøgene blev udført på en 6-cylindret, turboladet motor fyret med naturgas. Motorenkunne køres med kompressionsforholdene 1:12, 1:14 <strong>og</strong> 1:16, <strong>og</strong> dens ydelse varca. 50 kW el . På grund af forholdsvis lav røggastemperatur måtte anlægget udstyresmed varmelegemer for under de varierende driftsforhold at kunne holde reformerenskatalysator på en rimelig arbejdstemperatur. Der blev kørt sammenlignendeforsøg på naturgas <strong>og</strong> reformeret naturgas ved kompressionsforholdene 1:12 <strong>og</strong> 1:16<strong>og</strong> ved motorydelser på 40 <strong>og</strong> 50 kW, <strong>og</strong> der blev målt el- <strong>og</strong> totalvirkningsgradsamt emission af CO-, NOx- <strong>og</strong> THC ved varierende luftoverskud. Der blev påvist enmindre forøgelse af den elektriske virkningsgrad ved brug af reformeret naturgas,men samtidigt en reduktion af totalvirkningsgraden. Brug af reformeret naturgasmedførte <strong>og</strong>så mindre reduktioner af CO- <strong>og</strong> NOx-emissionerne.Det foreliggende rapportu<strong>dk</strong>ast konkluderer, at ”Generelt indfrier reformeret naturgasikke forventningerne til emissionsreduktion <strong>og</strong> virkningsgradsforbedring”,<strong>og</strong> anvendt som kraftvarmeanlæg har anlægget ”ingen chance på et kommercieltmarked”.Projektperiode Juni 2002 - december 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDTU, Institut for Mekanik, Elektronik <strong>og</strong> KonstruktionJesper Schramm, DTU-MEKFrichs Kraftvarme ServiceBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.400 420 1.82080 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: 50 kW anlæg med PEM brændselsceller Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU 1405 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseProjektet vedrører udvikling <strong>og</strong> demonstration af et brændselscellebaseretkraftvarmeanlæg på ca. 50 kW el , fyret med enten brint eller naturgas.I projektets fase 1 bygges et brintdrevet PEM-brændselscelleanlæg, som forsynesmed kølesystem, brændstofsystem samt elektronik til styring <strong>og</strong> regulering.Parallelt hermed opbygges et effektelektronisk delsystem med inverteretil in<strong>dk</strong>obling af anlægget på elnettet.I fase 2 opbygges en brændselsbehandlingsenhed (reformer, der omdannernaturgas til brint) samt nødvendige hjælpeanlæg, <strong>og</strong> dette delsystemintegreres i det samlede system. Der gennemføres et års testmed naturgas som brændsel.Status, januar 2004Projektets 8 første arbejdspakker (WP 1 – 8), der spænder fra systemanalyse <strong>og</strong>– design via design <strong>og</strong> konstruktion af selve brændselscelleanlægget, inklusiveinverter, øvrige hjælpesystemer <strong>og</strong> kontrolelektronik, er afsluttede. Systemintegration<strong>og</strong> laboratorietest (WP 9) pågår <strong>og</strong> anlægget testes med brint sombrændsel. Herunder er gennemført en del ændringer <strong>og</strong> forbedringer, blandtandet vedrørende brinttilførsel (uniform flow) dataopsamling <strong>og</strong> sensorer, <strong>og</strong>redesign af cellespændingovervågning.Projektets forløb har været præget af forsinkelser <strong>og</strong> fordyrelser, blandt andetsom følge af vanskeligheder med leverancer fra udlandet af anlægskomponentertil brændselsbehandling <strong>og</strong> reformering af naturgas. Dette gør, at projektettidsmæssigt <strong>og</strong> udgiftsmæssigt er vokset i omfang.Projektets fase 1 med test <strong>og</strong> evaluering af anlægget med brint som brændselforventes afsluttet <strong>og</strong> afrapporteret august 2004. Den resterende del af projektet(fase 2) vedrørende design <strong>og</strong> etablering af reformer, samt test af naturgaser planlagt gennemført ved etablering af et tillægsprojekt FU 3406 der omfattertest af anlægget med naturgas hos DONG i Hørsholm.Projektperiode Maj 2001 – januar 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereAPC DanmarkKlaus Moth, APC DanmarkIRD Fuel Cell • DONG (NESA delt<strong>og</strong> oprindeligt)Budget (1000 kr)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal5.936 5.936 11.87281 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> af metoder til små <strong>og</strong> decentrale Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002KV-anlægs leverancer af reguleringsydelser Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseNummer: FU 2401 af naturgasProjektbeskrivelseProjektets formål er at analysere <strong>og</strong> sammenligne forskellige former for mini <strong>og</strong> decentralkraftvarmeproduktion med henblik på at vurdere teknol<strong>og</strong>iernes evne til atopfylde de behov, som vil blive stillet i forbindelse med nye drifts- <strong>og</strong> styrestrategier<strong>og</strong> deltagelse på regulerkraftmarkedet. Der vil bl.a. blive lagt vægt på anlæggenesevne til at levere systemydelser samtidig med, at ejernes/brugernes behov opfyldes.3 cases vil blive gennemgået: Eksisterende decentralt kraftvarmeværk, 5 minigasturbineri klyngekraftværk <strong>og</strong> UPS-trigen-enhed (nødstrømsanlæg) baseret påminigasturbine.Klyngekraftværksprojektet indgår i et større EU-støttet projekt med titlen OMES(Optimized Micro Turbine Energy System), i hvilket der opstilles 18 stk. 100 kW gasturbinerfordelt i EU. Af disse 18 anlæg opstiller Energi E2 fem anlæg i Østdanmark,som skal kunne opfattes <strong>og</strong> styres som en enkelt enhed fra centralt hold.I det samlede projekt indgår udvikling af mikroturbinernes kraftelektronik samtkrav til anlæggene ud fra nettilslutningshensyn.Status, maj 2004Projektet er opdelt i ti separate arbejdspakker. De fire første arbejds-pakkervedrørende fremtidigt behov for reguleringsydelser, konsekvenser af tilslutningaf decentrale anlæg for el-kvaliteten i lavspændingsnettet, fremti-dige spillereglerfor reguleringsydelser <strong>og</strong> forskellige anlægstypers reguleringsegenskaberer i princippet afsluttede.I arbejdspakke 5 udvikles der for et enkeltstående kraftvarmeværk optimalestyringsstrategier for levering af reguleringsydelser, <strong>og</strong> der er i første omgangfokuseret på tilbud på op- <strong>og</strong> nedregulering på regulerkraftmarkedet.Arbejdspakke 6 omfatter udvikling af software, som skal muliggøre afprøvningaf de i arbejdspakke 5 udviklede strategier på et eksisterende mindre kraftvarmeværk(Hyllinge). Det udviklede software er under afprøvning på det omtaltekraftvarmeværk.Arbejdspakke 7 omfatter afprøvning af flere ge<strong>og</strong>rafisk adskilte minikraftvarmeværkersleverance af reguleringsydelser i et klyngekraftværk, som beståraf 5 små (ca. 100 kW) gasturbiner. Gasturbinerne er installeret <strong>og</strong> har været idrift n<strong>og</strong>en tid, men der har været problemer med at få færdiggjort den nødvendigesoftware til styring af klyngeinstallationen, bl.a. på grund af, at gasturbineleverandørenhar stoppet produktionen <strong>og</strong> at underleverandøren tilsoftware er gået konkurs.Arbejdspakke 8 omfatter leverance af reguleringsydelser fra et minikraftvarmeanlægmed UPS <strong>og</strong> trigen funktionalitet. Denne del af projektet er blevetsærligt hårdt ramt af at gasturbineleverandøren har stoppet produktionen, <strong>og</strong>det er uklart, hvordan denne projektdel gennemføres.82 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projektperiode September 2002 – juni 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 • APC DanmarkFelicia Fock, Energi E2Energi- <strong>og</strong> Miljødata • DEFU • APC DanmarkBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.000 13.160 17.16083 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Emissionsreduktion ved hjælp Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003af lavtemperaturplasmaIndsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse afNummer: FU 3401 naturgasProjektbeskrivelseStatus, maj 2004Projektet har til formål at udvikle en teknik til reduktion af NO x -emission, somikke er baseret på katalysatorer. Det omhandler reduktion af gasformige emissionerfra forbrændingsprocesser ved at blande røggasserne med radikaler generereti et plasma. I forsøg er der opnået effektiviteter på 70-80 % ved stuetemperatur.Projektet sigter på at optimere processen til brug for lokale kraftvarmeværkeri Danmark. Der sigtes i første omgang på at bruge teknikken tilreduktion af NO-emissionen, som er et betydeligt problem for mange mindrekraftvarmeværker. Det anføres, at teknikken er robust <strong>og</strong> enkel, hvilket skullemedvirke til at gøre metoden økonomisk favorabel.Eksperimentelle faciliteter er etableret <strong>og</strong> indledende målinger af dannelsen afaktive radikaler i et argon- ammoniak plasma er påbegyndt. Målinger af emissionenfra plasmaet viste dannelse af NH-radikaler, mens målinger af absorptioneni plasmaet har indikeret dannelse af NH 2 radikaler i grundtilstanden.Dannelsen af radikalerne synes at være mest effektiv ved lave koncentrationeraf ammoniak i argonplasmaet. Dette betyder, at argonforbru-get ville kommetil at udgøre en væsentlig del af omkostningerne ved reduktionen af NO i røggassenv.h.a. lavtemperaturplasma.Opfølgende målinger viste, at NH 2 tilsyneladende dannes lige så effektivt i etkvælstof-ammoniak plasma. Omkostningerne ved NO reduktionen v.h.a. etkvælstof-ammoniak-plasma bliver sammenlignelige med andre teknikker. Iprojektet lægges der derfor nu mere vægt på at undersøge NO reduktion v.h.a.et plasma hovedsageligt baseret på kvælstof.Projektperiode Juni 2003 – maj 2005Projektansvarlig virksomhedRISØProjektlederHenrik Bindslev, RISØØvrige deltagereDansk Gasteknisk CenterBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.000 1.173 4.17384 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> af PEM brændselscellestak Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003Nummer: FU 3402 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse afnaturgas (brændselsceller)ProjektbeskrivelseFormålet med projektet er at udvikle celler <strong>og</strong> stakelementer yderligere, såledesat der opnås: Højere el-virkningsgrad, længere levetid, lavere fremstillingsomkostninger<strong>og</strong> reducerede krav til hjælpe-, sikkerheds- <strong>og</strong> SRO- systemer. Fokusvil være på udvikling af materialer <strong>og</strong> processer for de enkelte celle- <strong>og</strong> stakelementer.Herunder: Optimering af materialer <strong>og</strong> fremstillings-processer forbipolære flowplader <strong>og</strong> udvikling af manifoldendeplader for støbning i polymersandwich konstruktion. De enkelte elementer vil blive samlet i celler <strong>og</strong> stakke,som langtidsafprøves med brint fremstillet ved reformering af naturgas.Status, januar 2004I projektet arbejdes der med specifikation af PEM brændselscellematerialer <strong>og</strong>fremstillingsprocesser, med udvikling <strong>og</strong> optimering af elektrodematerialer,katalysatormaterialer <strong>og</strong> gasdiffusionslag samt med udvikling <strong>og</strong> konstruktionaf stakendeplader <strong>og</strong> proces for støbning af disse.<strong>Udvikling</strong> af nye gasdiffusionslag har resulteret i forbedringer af cellernes effekttæthed,ligesom katalysatormaterialer med forøget aktivt overfladearealviser bedre ydeevne end de oprindelige katalysatorer. Der skal d<strong>og</strong> gennemføresen yderligere optimering af elektrodeprocesser <strong>og</strong> –sammensætninger føren implementering i PEM-cellerne.Stakendeplader opbygget af fiberforstærket epoxy er konstrueret, <strong>og</strong> støbeprocessentil fremstillingen er under udvikling. Dette skift fra stålendeplader tilepoxy-baserede endeplader vil medføre betydelig pris- <strong>og</strong> vægtreduktion.Projektperiode September 2003 – september 2006Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereIRD Fuel CellsSteen Yde-Andersen, IRD Fuel CellsAPC Danmark • DanfossBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal4.935 1.645 6.58085 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003fastoxid brændselscellestakkeIndsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse afNummer: FU 3403 naturgas (brændselsceller)ProjektbeskrivelseDet danske SOFC pr<strong>og</strong>ram sigter mod etablering af en dansk produktion afSOFC celler, stakke <strong>og</strong> systemer til økonomiske <strong>og</strong> miljøvenlige mini- <strong>og</strong> mikrokraftvarmeanlægmed markedsintroduktion omkring år 2010.Projektet er et delelement i det omtalte pr<strong>og</strong>ram <strong>og</strong> bygger blandt andet påresultaterne fra projektet ”<strong>Udvikling</strong> af fastoxidbrændselsceller, SOFC” (FU0003), som blev afsluttet medio 2003. Projektet sigter på at videreudvikle <strong>og</strong>afprøve stakningskomponenter <strong>og</strong> muliggøre demonstration af disses langtidsholdbarhedunder realistiske forhold.Projektet omfatter stakteknol<strong>og</strong>i til 2. generationsceller, der opererer i temperaturintervallet750-850 ºC.Status, januar 2004I projektet er der arbejdet med at finde frem til bedre (stål)materialer for stakkens”interconnect”-elementer. Et nyt Sandvik-stål (testsmelte) har givet lovenderesultater med hensyn til oxidation, kontaktegenskaber <strong>og</strong> termisk cykling.Det fortsatte udviklingsarbejde på stakken vil blive koncentreret om dettesamt et kommercielt tilgængeligt materiale.Der er udført en række forsøg med coating af stål-overfladerne med henblik påat forøge modstanden mod korrosion <strong>og</strong> reducere fordampningen af kromsamt reducere kontaktmodstanden. En del af disse forsøg har givet positiveresultater.Der er endvidere udført karakterisering <strong>og</strong> evaluering af to glas/keramik tætningssystemer.Endelig er der udført afprøvninger af små stakke <strong>og</strong> af stakelementer bl.a. medhenblik på at bestemme udviklingen af den indre modstand som funktion afstartprocedurer, driftstid <strong>og</strong> driftsbetingelser.Projektperiode Juli 2003 – august 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØPeter Vang Hendriksen, RISØHaldor Topsøe • IRD Fuel CellsBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal5.000 3.074 8.07486 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: 50 kW PEM anlæg (tillæg til FU1405) Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003Nummer: FU3406Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse afnaturgas (brændselsceller)ProjektbeskrivelseDette projekt er udformet som et tillæg til projektet ”50 kW anlæg med PEMbrændselsceller” (FU-1405), der vedrører udvikling <strong>og</strong> demonstration af etbrændselscellebaseret kraftvarmeanlæg på ca. 50 kW el , fyret med enten brinteller naturgas.FU 1405 fortsætter i henhold til opstillede mål <strong>og</strong> indhold. Dette projekts fase 1,som vedrører design, etablering <strong>og</strong> test af et brintbaseret PEM-kraftvarme- anlæger planlagt afsluttet i august 2004.Tillægsprojektet vedrører fase 2 af projektet FU1405, med opbygning af en reformer(brændsels behandlingsenhed, der omdanner naturgas til brint) samtnødvendige hjælpeanlæg, <strong>og</strong> dette delsystem integreres i det samlede system.Der gennemføres et års test i med naturgas som brændsel i samarbejde medDONG A/S.Det er tillige formålet at opbygge en dyberegående viden inden for området,hvorved den danske strategi inden for brændselsceller kan underbygges.Status, maj 2004De resterende arbejdspakker af projektet FU1405 opretholdes, idet DONG VEindgår som partner ved demonstration <strong>og</strong> test af anlægget med naturgas istedet for oprindeligt, NESA. Gennemførelse af disse resterende arbejdspakkervil indgå som forudsætning i kontrakten for dette projekt (FU3406), som er underudarbejdelse.Der er etableret en projektfølgegruppe med deltagere fra APC, IRD, DONG VE,Aalborg Universitet <strong>og</strong> <strong>Elkraft</strong> System. Gruppen skal blandt andet bidrage tilopbygning af viden om anlæg af denne type.Nedenstående data er baseret på tillægsansøgningen.Projektperiode Januar 2004 – december 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereAPC DanmarkKlaus Moth, APC DanmarkIRD A/S <strong>og</strong> DONG VE (vedrørende aktiviteter i forbindelse med FU1405)Budget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.000 2.000 4.00087 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2004fastoxid-brændselscellestakke (II) Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelse afNummer: FU 4401 naturgasProjektbeskrivelseProjektet er et element i det danske SOFC-pr<strong>og</strong>ram, der sigter på at etablere endansk produktion af SOFC celler, stakke <strong>og</strong> systemer som grundlag for effektive<strong>og</strong> miljøvenlige kraftvarmeanlæg med forventet markedsintroduktion omkringår 2010.Projektet sigter på at videreudvikle <strong>og</strong> modne dansk SOFC stakningsteknol<strong>og</strong>i<strong>og</strong> ligger i forlængelse af projektet ”<strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> holdbarhedsanalyse af fastoxidbrændselscellestakke” (FU3403) om udvikling <strong>og</strong> holdbarhed af fastoxidbrændselscellestakke. Det er et del-projekt i en flerårig udviklingsindsats, derskal bringe teknol<strong>og</strong>ien frem til et stade, som kan danne basis for en kommercialisering.Projektets målsætning vedrører især stakkenes elektriske ydelse <strong>og</strong> holdbarhed.Det sigter på at videreudvikle <strong>og</strong> afprøve stakningskomponenter <strong>og</strong> muliggøredemonstration af disses langtidsholdbarhed under realistiske forhold.Projektet omfatter stakningsteknol<strong>og</strong>i til 2. såvel som 3. generationsceller, derhhv. opererer i temperaturintervallerne 750-850 ºC <strong>og</strong> 550-650 ºC.Status, juni 2004Kontrakten er ikke endeligt på plads. Nedenstående data er baseret på kontraktu<strong>dk</strong>ast.Projektperiode September 2004 – marts 2006Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØPeter Vang Henriksen, RISØHaldor Topsøe • IRD • Institut for produktion <strong>og</strong> ledelse, DTU-IPLBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal6.838 3.850 10.68888 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
89 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingAndet <strong>og</strong>systemindpasningIgangværende
Projekt: Karakterisering af Vanadium-flow Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003batteriIndsatsområde: SystemindpasningNummer: FU 3502ProjektbeskrivelseEn af løsningsmulighederne vedr. fluktuerende produktion kan være anvendelseaf direkte eller indirekte lagringsteknol<strong>og</strong>ier. Projektets formål er at medvirketil at skabe et beslutningsgrundlag for eventuelle fremtidige udviklings- <strong>og</strong>demonstrationsaktiviteter vedrørende vanadiumbatterier i det danske elsystem.Karakteristika for et Vanadium redox-batteri (15 kW/250kWh) vil blive fastlagtved målinger på et konkret lagersystem. Målingerne sker under så realistiskeforhold som muligt, dvs. på et elnet <strong>og</strong> i tilknytning til vindmøller. Målepr<strong>og</strong>rammetomfatter fastlæggelse af batteriets ydelse bl.a. målinger af virkningsgraderfor hele driftsområdet, <strong>og</strong> hvordan systemet opfører sig herunderevne til at følge input fra de tilknyttede vindmøller. Måledata analyseres medhenblik på bestemmelse af de vigtigste karakteristika for systemet.Status, maj 2004I øjeblikket gennemføres en specifikation af de målesignaler, der skal være tilrådighed fra prototypen. Disse signaler består både af signaler til bestemmelseaf f.eks. virkningsgrad, men <strong>og</strong>så signaler internt fra batteriet så som cellespændingfra de enkelte celler.Specifikationen af systemet sker i tæt dial<strong>og</strong> med leverandøren af vanadiumbatteriet(Cellennium) <strong>og</strong> systemleverandøren (OI-Electric) således at sensorerkan indbygges i cellestakken <strong>og</strong> hele systemet kan leveres med indbyggedesensorer i en container. Den endelige specifikation af systemet forventes færdigmed udgangen af maj 2004. Produktionen vil ske umiddelbart herefter.Det forventes, at prototypen er klar til installation på RISØ i sensommeren2004.Projektperiode Februar 2004 – august 2005Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ-VEAHenrik Bindner, RISØ-VEAPA Energy • Ol-Electric • Cellenium, Thailand stiller batteri til rådighedBudget (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.239 531 1.77090 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
91 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
92 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Bilag 2Afsluttede projekter93 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
94 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Oversigt over afsluttede projekterOversigten omfatter afsluttede F&U-projekter inden for miljøvenlig elproduktion.PSO tilskuddet er her opgjort som det realiserede forbrug. N<strong>og</strong>le af projekterne blev igangsat før PSOordningentrådte i kraft i 1998, <strong>og</strong> i de tilfælde omfatter det opgjorte forbrug udelukkende PSO tilskuddet fra1998 <strong>og</strong> til projektets afslutning.En beskrivelse af resultaterne for projekterne følger efter oversigten. D<strong>og</strong> med undtagelse af projekternesom blev afsluttet før 1. januar 2000 (markeret med blåt i skemaet).For de enkelte projekter fremgår, hvor det er muligt at få yderligere information – typisk er der henvist tilslutrapporten for projektet. Rapporten kan fås hos <strong>Elkraft</strong> System eller hos RISØ’s bibliotek.Nr. Projekttitel Ansvarlig Periode PSO tilskud(1000 kr.)VINDKRAFT • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 101PSO PROGRAM 1998Forundersøgelser Middelgrunden SEAS 1998-1999 1.727Havmøllefundamenter med sug SEAS 1998-2000 282Strømningsforhold omkring havmøller SEAS 1998 47<strong>Udvikling</strong> af store vindmøller SEAS 1998 512Forudsigelsessystem for vin<strong>dk</strong>raft(forprojekt)SEAS 1998 362Forprojekt, storskala havmølleparker SEAS 1996-1999 2.576Omdrejningsregulering SEAS 1997-1999 97Energipolitiske nøgleprojekter RISØ 1995-1999 41Lynforskningsprojekt SEAS 1997-1998 2.1691 MW vindmølle målepr<strong>og</strong>ram SEAS 1998 3.124FU9316 Vindeby havmølle- <strong>og</strong> målepr<strong>og</strong>ram Energi E2 1995-2003 213ØP9816 Sensor til alarmering ved lynnedslag SEAS 1998-2000 134PSO PROGRAM 1999FU9908 Havmøller SRO fællesprojekt Energi E2 1999 - 2003 954Lynbeskyttelse af havmøller SEAS 1999-2000 - Note 1FU9913 Vin<strong>dk</strong>ontrol Energi E2 1999-2003 1.524Variabelt omløbstal måling NEG-MICON 1999 - Note 2FU9922 Indpasning af mikro-vin<strong>dk</strong>raft i lav- NESA 1999-2000 28295 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
FU9915spændingsforsyningDesigngrundlag for vindmølleparker påhavetPSO PROGRAM 2000NESA 1999 - 2000 661FU0005 Effektoverførsel fra havmølleparker Energi E2 1999 - 2002 349FU0006Pålidelighedsmodel for havvindmølleparkerEnergi E2 1999 – 2001 76FU0007 Farvesætning af møller på havet SEAS 2001 339FU0008 Store vindmølleparker i elsystemet -spændingskvalitet <strong>og</strong> effektdynamikEnergi E2 2000 - 2003 1.879FU0010 Vindmøllemålinger Energi E2 2000 - 2002 1.828FU0011ENDOW, forbedring af beregningsmodellerEnergi E2 2000 - 2003 115FUoo12 Cleverfarm Energi E2 2000 - 2003 113FU0013Kombination af naturlaster, offshoremøllerEnergi E2 2000 - 2003 1.651FU0014 Vinddatabase <strong>og</strong> vindmodeller RISØ/Eltra 2000 - 2001 250PSO PROGRAM 2001FU1101 Optimeret <strong>og</strong> ensartet sikkerhed <strong>og</strong> RISØ-VEA 2001 - 2002 1.043pålidelighed af havvindmøllerFU1102 Grundlag for fjernovervågning afRISØ-AFM 2001-2002 1.702vindmøllevingers tilstandFU1103 Transiente forløb i store vin<strong>dk</strong>raftinstallationerRISØ-VEA 2001-2003 1.653FU1104 Estimering af kollisionsfrekvens mellemEnergi E2 2001-2003 705trækfugle <strong>og</strong> havmøllerFU1105 Islaster på havmøllefundamenter Energi E2 2001-2003 3.187BIOMASSE OG AFFALD • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 123PSO PROGRAM 1998Procesudvikling af halmfyret forkoblet Tidligere <strong>Elkraft</strong> Note 3 1996-2000 1.509CFBGVask af halm Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1997-1998 452Pyrolyse til el- <strong>og</strong> varmeproduktion Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1995-1998 378Forsøgsanlæg til halmforgasning på Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1991-1998 6.419KYVHaslev pyrolyseprojekt Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1993-1998 1.455Stirling motor Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1990-1998 3,583Halmforgasningsprojekt DTU Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1988-1999 12.039Laboratorieundersøgelser restprodukterTidligere <strong>Elkraft</strong> 1993-1999 42896 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Artsforsøg med energiafgrøder Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1994-1998 53Indfødningsteknol<strong>og</strong>i til halm Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1996-1998 - Note 1FU9603 Videreudvikling af ristefyret kedel Energi E2 1996-2002 5.854FU9608FU9810 Luftemissioner, biomassefyrede kraftvarmeværkerEnergi E2 1998-2003 648FU9812 <strong>Udvikling</strong>spr<strong>og</strong>ram for CFBG Energi E2 1999-2001 9.683PSO PROGRAM 1999FU9817 Demonstration af biomasseforgasning Energi E2 1999-2000 816i VärnamoFU9910 Lavtemperaturkorrosion i biomassefyredeEnergi E2 1999-2002 1.234kedlerFU9916 Stilstands- <strong>og</strong> højtemperaturkorrosion Energi E2 1999-2002 520FU9923 Forgasning af genanvendelige brændslerEnergi E2 1999-2003 376FU9924Oprivning <strong>og</strong> snorafvikling Tidligere <strong>Elkraft</strong> - Note 2PSO PROGRAM 2000FU0001 Optimering af CFBG Energi E2 2000-2002 1.852FU0002FU1203FU2205FU3202Modeller <strong>og</strong> værktøjer til design <strong>og</strong>konstruktion (biomasse)PSO PROGRAM 2001Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktionerPSO PROGRAM 2002Koksriste <strong>og</strong> foring til trinopdelt forgasserPSO PROGRAM 2003Fuldskalademonstration af et termiskforgasningskoncept til decentral kraftvarmeEnergi E2 2000-2001 802Energi E2 2001-2003 913TK Energi 2002-2003 1.900TK Energi 2003 1.900VEDVARENDE ENERGI I ØVRIGT• YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 137PSO PROGRAM 1998FU9818 Bygningsintegration af bifaciale nettilsluttedeKB (nuværende Købehavns2000 - 2002 162solceller i ValbyEnergi)10 W cost energy efficient PV ventilationKB (nuværende Købehavns1998 - Note 1in retrofit housingEnergi)FU9931 Solceller i integreret støjskærm ved NESA 2000 - 2002 883FløngPSO PROGRAM 1999FU9920 Integreret solcelle- <strong>og</strong> solvarmesystem NESA 1999 - 2003 1.04797 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
KRAFTVARME OG ANVENDELSE AF NATURGAS • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 143PSO PROGRAM 1998Europæiske MCFC samarbejde Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1998-1999 4.860Evaporativ gasturbine (HAT-cycle) Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1999 524Gasturbineskader grundet væske i N- Tidligere <strong>Elkraft</strong> 1998 464gasFU9932 Småskala KV-baseret stirlingmotor NESA 1999 - 2001 834PSO PROGRAM 1999FU9917 Mini kraftkøleanlæg til fødevarebutikkerNESA 1999 90FU9918 <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> opstilling af rapsoliefyret NESA 1999 - 2004 2.032MKV-anlægFU9928 Naturgasbaseret minikraftvarmeanlæg NESA 1999 - 2001 304FU9929 Demonstration af mikrokraftvarme NESA 1999 - 2003 2.083FU9938 ARGE fase 3, Europæiske MCFC samarbejdeEnergi E2 1999 - 2002 218FU9919 Identifikation af optimale driftspara- NESA 1999 - 2001 480metre for naturgasbaserede low-costmotorerPSO PROGRAM 2000FU0003FU1402<strong>Udvikling</strong> af fastoxidbrændselsceller,SOFCPSO PROGRAM 2001Stempelmotor med dampindsprøjtningRISØ-AFM 2000 - 2003 10.082TK Energi 2001 - 2002 400FU1403 Rekuperativ udstødsreaktor Dansk Gasteknisk Center 2001 - 2003 1.281FU1404FU2402Evaporativ gasturbine (HAT cycle), faseIVPSO PROGRAM 2002Udvaskning af formaldehyd fra gasmotorrøggasEnergi E2 2001 - 2003 285Dansk Gasteknisk Center 2002 - 2003 750SYSTEMINDPASNING • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 155PSO PROGRAM 2001FU1502 Anvendelse af livscyklusvurderinger Energi E2 2001 - 2003 1.349TVÆRGÅENDE, ØVRIGE OG ANDET • YDERLIGERE INFORMATIONER OM PROJEKTERNE SIDE 157PSO PROGRAM 1998FU9110 <strong>Forskning</strong>spr<strong>og</strong>ram på kemiteknik, Energi E2 1996-2003 10.35398 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
DTUFU9516 Kraftværksmaterialer / blandingssvejsningerEnergi E2 1998-2002 496FU9711Øp9724 Feltstudier af forbrændingsaerosoler Energi E2 1998-2001 369PSO PROGRAM 1999Revision af model til beregning af sporstofemissionerfra kraftværkerFU9808 Kraftværksmaterialer (nye aktiviteter) Energi E2 1999-2002 1.316FU9813 <strong>Forskning</strong>scenter for katalyse, ICAT Energi E2 1999-2001 1.500- Note 1Note 1: Foreligger ikke oplysninger om udbetalinger på projektet.Note 2: Projektet blev ikke igangsat som PSO projekt.Note 3: Det tidligere <strong>Elkraft</strong> var et samarbejde mellem elproduktionsselskaberne i Østdanmark.99 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
100 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
101 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingVin<strong>dk</strong>raftAfsluttede
Projekt: Vindeby havmølle- <strong>og</strong> målepr<strong>og</strong>ram Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9316 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåede resultaterProjektet er en videreførelse af et EU-projekt (Joule <strong>og</strong> Thermie) om Vindebyhavmøllepark som et demonstrationsvin<strong>dk</strong>raftværk. Projektet omfattervidereførelse af målepr<strong>og</strong>rammerne vedr. produktionsforholdenessammenhæng med driftstiden <strong>og</strong> forskellige former for driftsstop, korrosionsbeskyttelses-projekter,forsøg med køling <strong>og</strong> filtrering i gearoliesystemer<strong>og</strong> aktiviteter i forbindelse med rettelser på anlægget indenforgarantien.Projektet har omhandlet følgende områder: Effektiv lynbeskyttelse, gennemførselaf større reparationsopgaver f.eks. udskiftning af bremseskiver,udskiftning af gearkasser ved hjælp af mobilkran opstillet på flydepram,reparation af fundamentsrevner, reparation <strong>og</strong> udbedring af understøbningensamt udvikling af ny overfladebehandling. Fra ca. år 2000har aktiviteterne koncentreret sig om reparation af fundamentsrevner.På et tidspunkt blev der observeret lettere rustangreb på tårnets bundflange,samt revner <strong>og</strong> afskalninger af understøbningen. En ekstern undersøgelseførte til reparation af en enkelt understøbning, men en korteretestperiode på ca. 1½ år viste, at den udførte løsning ikke fungerede. Enfornyet gennemgang af problemet udført af egne bygningssagkyndigeførte til den konklusion, at udførelsen var uhensigtsmæssig, <strong>og</strong> et nytforsøg med en ændret metode blev udført med succes. Efterfølgendeblev alle fundamenternes understøbning repareret på lignende måde i2003, <strong>og</strong> denne løsning har hidtil vist sig at være holdbar. <strong>Udvikling</strong>en afdenne metode blev udført i forbindelse med forberedelsen af Nystedfundamenterne, hvor man dr<strong>og</strong> stor fordel af de opnåede resultater fraVindeby. Projektet har givet værdifuld information om hvilke problemer,der er forbundet med drift af vindmøller til havs, sammenlignet medlandbaseret drift.Yderligere informationRapporten: ”Offshore Wind Farm at Vindeby, Lolland”, EU projektnr. WE357/87 DKProjektperiode 1995- 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Flemming Vagn Jensen, Energi E2RISØ-VEAForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal213 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.102 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Sensor til alarmering ved lynnedslag Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9816 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektets formål er at udvikle <strong>og</strong> afprøve en lynsensor, som kan give alarmeringi tilfælde af lynnedslag i en vindmølle, <strong>og</strong> som <strong>og</strong>så giver indikationer omlynstrømmens størrelse.Sammenfatning af opnåederesultaterSensorsystemet er udviklet <strong>og</strong> afprøvet i laboratorium. Der er herefter gennemførten forsøgsserie <strong>og</strong> der er foretaget en afprøvning af forsøgsserien på 39vindmøller på land <strong>og</strong> offshore. Systemet er endvidere evalueret efter afprøvninggennem 2 år.Det udviklede sensorsystem udmærker sig ved kun at registrere lynnedslag iden vindmølle, hvorpå systemet er monteret <strong>og</strong> ikke lynnedslag i vindmøllensomgivelser. Systemet har vist sig pålideligt <strong>og</strong> stort set vedligeholdelsesfrit.Systemet er baggrund for det kommercielle lynsensorsystem, som Jomitek producerer<strong>og</strong> markedsfører i dag.Yderligere informationRapporten ”Sensor til alarmering ved lynnedslag i vindmøller”, DEFU-rapportnr. 454, januar 2001Projektperiode 1998 – 2000Projektansvarlig virksomhedSEASProjektlederFrank Olsen, SEASØvrige deltagereDEFUForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal134 0 134103 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Havmøller SRO fællesprojekt Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9908 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseI samarbejde med Elforsk, Techwise, SYCON, Vattenfall, Sy<strong>dk</strong>raft <strong>og</strong> andre partnereudarbejdes et nyt koncept for dataudveksling i forbindelse med styring, regulering<strong>og</strong> overvågning af havmølleparker. Projektet har følgende hovedområder:- Fastlæggelse af fælles principper for netværksbaseret kommunikation med vindmøller;- Fastlæggelse af et fysisk koncept for netværk i havvindmølleparker;- Klarlæggelse af informations- <strong>og</strong> reguleringskrav <strong>og</strong> -behov i havvindmølleparker.Der arbejdes hen mod udarbejdelse af en rekommandation for en fælles kommunikationsspecifikation,en fælles specifikation for hvilke data, der skal overføres, samten fælles specifikation for grænseflader <strong>og</strong> metoderSammenfatning af opnåederesultaterYderligere informationProjektet har stort set nået de ovenfor anførte mål. Det har bidraget væsentligt tiludarbejdelse af en IEC-standard, (Communication for monitoring and control ofwind power plants), der forventes udsendt til endelig afgørelse af eksperterne isommeren 2005. Standarden tager i stor grad hensyn til myndighedskrav omkringmulighed for regulering <strong>og</strong> overvågning ved tilslutning af vindmølleparker til elnettet.Rapporten: ”Functional Requirements on Communication System for WindTurbine Applications”, Elforsk nr 01:25. Rapporten “Wind Power Communication,-Verification Report and Recommendation”, Elforsk nr. 02:14. Rapporten:”Wind Power Communication,-Design and Implementation of Test Environmentsfor IEC61850/UCA2”, Elforsk nr 02:16http://www.elforsk.seIEC-arbejdsgruppens formidling sker gennem normale IEC-kanaler. Hjemmesidefor International Electrotechnical Commision (IEC), www.iec.ch.Projektperiode 1999 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Claus Bjerge, Energi E2Elforsk •Techwise •SYCON • Vattenfall •Sy<strong>dk</strong>raft.Senere hele IEC 61400-25 arbejdsgruppen med ca. 25 medlemmer, der repræsentererelselskaber, vindmøllefirmaer, underleverandører, konsulentfrmaer <strong>og</strong>universiteter fra hele verden.Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal954 0 954104 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Vin<strong>dk</strong>ontrol Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9913 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektet omfatter udvikling <strong>og</strong> oprettelse af en vin<strong>dk</strong>ontrolfunktion hos SEASmed henblik på at sikre at der opnås et tilstrækkeligt overblik over vin<strong>dk</strong>raftproduktionensstørrelse <strong>og</strong> lokalisering med henblik på bedst mulig udnyttelseaf net <strong>og</strong> den øvrige produktion, samt at fremtidig elproduktion fra vindmølleropnår højest mulig værdi. Opgaven omfatter såvel øjeblikkelig produktion somkorttidspr<strong>og</strong>noser på 24 <strong>og</strong> 48 timer.Projektets delopgaver omfatter indsamling af vindmølledata <strong>og</strong> driftsdata, oprettelse<strong>og</strong> brug af data fra databaser, pr<strong>og</strong>ram for estimering af den nuværendeproduktion på vindmølleanlæggene (herunder private), forudsigelsespr<strong>og</strong>ramfor estimering af den fremtidige produktion på anlæggene.Projektet gennemføres i samarbejde med EFP-99 projektet ”Vindmølleparkproduktions prediktor”.Sammenfatning af opnåederesultaterDer har været afprøvet et produktionsprediktor system, WPPT. Der er blevetopbygget et system til automatisk indhentning af data fra elværksejede mølleri det østdanske område, ligesom der er etableret en database, hvori disse data,som primært er oplysning om produktion <strong>og</strong> driftstilstand, er oplagret <strong>og</strong> blivergjort til genstand for analyse. Software til brug for analyser, til rapportskrivning<strong>og</strong> brugerbetjening er udviklet i projektet. Disse elementer er i drift <strong>og</strong> anvendesi dag af Energi E2, blandt andet til at træffe beslutninger vedr. drift <strong>og</strong> vedligehold.Yderligere informationRapporten ”Vin<strong>dk</strong>ontrol – Afslutningsrapport – FU9913”, Energi E2, november2003, ”Wind Farm Production Prediction – The Zephyr Model” – Risø ENS-1363/99-0017 samt WPPT, a tool for on-line power prediction, IMM-DTUProjektperiode 1999 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Claus Bjerge, Energi E2RISØ-VEA • DTU-IMM •ElsamForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.524 108 1.632105 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Indpasning af mikrovin<strong>dk</strong>raft i Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999lavspændingsforsyningen Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU9922ProjektbeskrivelseProjektets formål er at afprøve driftsforhold for mikrovindmøller samt deres tilslutning<strong>og</strong> indpasning i det eksisterende lavspændingsnet. Mikrovindmølleranvendes i et vist omfang til maritime formål <strong>og</strong> til meteorol<strong>og</strong>isk måleudstyrpå isolerede lokaliteter.Projektet tager udgangspunkt i opsætningen af 3-5 mikrovindmøller. Over enperiode på et år opsamles måledata for energiproduktionen fra møllerne. Produktionsdatavurderes i forhold til elpris, installationsomkostninger, service <strong>og</strong>vedligehold. Data sammenlignes med de tilsvarende forhold for solceller.Sammenfatning af opnåederesultaterMåledata er fra en enkelt mølle, som har været opstillet hos NESA. Møllen harproduceret 6,7 kWh fra juli til november 2000 svarende til en årsproduktion på20 kWh. Den teoretisk beregnede årsproduktion er ca. 100 kWh.Ved det optimale valg af vindmølle opnås en balance mellem udgifter <strong>og</strong> indtægterved en energipris på 8-10 kr./kWh. Det konkluderes, at økonomien erdårligere end f.eks. for et solcelleanlæg.Det vil være hensigtsmæssigt at koble en mikro-vindmølle direkte til en invertervia et filter (kondensator), fordi tab i <strong>og</strong> udgifter til vedligeholdelse af et batteriundgås.Yderligere informationSlutrapport ”Indpasning af mikrovin<strong>dk</strong>raft i lavspændingsforsyningen”,(DEFUrapport 455), februar 2001Projektperiode 1999-2000Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereNESAMorten Peter Rasmussen, NESADEFUForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal282 0 282106 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Designgrundlag for vindmølleparker Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999på havet Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU9915ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at tilvejebringe et bedre designgrundlag for havbaseredemølleparker. Optimeringen vedrører sikkerhed, økonomi, drift <strong>og</strong> indpasning ielsystemet. Der arbejdes med følgende forsknings- <strong>og</strong> udviklingsemner: klima,laster <strong>og</strong> sikkerhed, driftsforudsætninger <strong>og</strong> energiproduktion.Projektet har tilvejebragt en større viden om såvel det eksterne miljø som lastpåvirkninger<strong>og</strong> beregningsværktøjer. Sikkerhedsniveauet videreføres uændretfra land, men med større viden om de enkelte parametres betydning, bl.a. haren analyse af decemberorkanen 1999 bidraget. For at kunne dokumentere beregnedenaturlaster <strong>og</strong> lasttilfælde, er der i projektets sidste fase udarbejdet etmålepr<strong>og</strong>ram, således at dataindsamling kan startes <strong>og</strong> gennemarbejdes i etfremtidigt projekt umiddelbart efter færdiggørelsen af de første store havvindmølleparker.Et væsentligt resultat har været at danne baggrund for en havvindmøllenorm.Denne foreligger i dag som et tillæg til "Teknisk grundlag for typego<strong>dk</strong>endelse<strong>og</strong> certificering af vindmøller i Danmark" (Rekommandation for teknisk go<strong>dk</strong>endelseaf vindmøller på havet). I international sammenhæng arbejdes derherudfra på at udarbejde en international norm for havvindmøller.Der er <strong>og</strong>så udarbejdet en simpel model for beregning af belastninger på fundamenter.Denne model har vist sig anvendelig ved egentlig dimensionering afhavvindmøllefundamenter, hvorved der er fremkommet en væsentlig enkleremetode til dimensionering af disse fundamenter end med de eksisterendevindmølledesignpr<strong>og</strong>rammer.Yderligere informationRapporten ”Designgrundlag for vindmølleparker på havet, Design regulationsfor Offshore Windfarms”, EFP J. nr. 1363/99-0007, december 2000.http://www.risoe.<strong>dk</strong>/vea/offdes/RESUMERAPPORT/resume.pdfProjektperiode 1999 – 2000Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASFrank Olsen, SEASNIRAS •Elsam Engineering • RISØ • Rambøll, • Det Norske Veritas (DNV)Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal661 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke107 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Effektoverførsel fra havmølleparker Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0005 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet omfatter opbygning af en jævnstrøms-laboratoriemodel (HVDC-High Voltage Direct Current) på Danmarks Tekniske Universitet (DTU) <strong>og</strong> afprøvningaf forskellige reguleringsformer. Formålet med laboratoriemodellener at fremme udviklingen af reguleringsprincipper, som specielt tager hensyntil vindmøllers tekniske egenskaber. Da DTU er uafhængig af HVDC leverandører,sikres derved en uvildig vurdering af mulighederne med den nye tekniksamtidigt med, at den indenlandske viden på området forstærkes. Endvidere viludviklingsprojektet bevirke, at der vil blive uddannet ingeniører med specialistvideninden for samspillet mellem vindmøller <strong>og</strong> elsystemet kombineretmed effektelektronik.Der er blevet opbygget en fysisk laboratoriemodel til undersøgelse af overførselaf effekt fra havmølleparker vha. selvkommuterende (tænder <strong>og</strong> slukker selv,uafhængig af vekselstrømsnettet) HVDC-udstyr.På trods af at alle mål omkring opbygningen af modellen ikke er nået, er deropnået et godt indblik i de problemer, der er omkring faselåsning af konverteretil nettet, samt til ulineære reguleringsforhold i forbindelse med regulering afDC-spændingen <strong>og</strong> den reaktive effekt til AC-nettet.En undersøgelse af forskellige strategier for parallelkobling af konvertere, samtforskellige modulationsformer for konverterspændingen har vist, at der børbenyttes en 12-puls-transformer-kobling samt rumvektormodulation.Yderligere informationRapporten ” Slutrapport for model til undersøgelse af effektoverførsel fra havmølleparker”,Institut for Elteknik, DTU, 2003Projektperiode 1999 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASNiels Raben, Energi E2 (tidligere SEAS)DTU-IE •NESA • NVEForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal349 6 355108 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Pålidelighedsmodel for havvindmølle- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000parker Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU0006ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at udvikle en generel pålidelighedsmodel for en havvindmølleparkmed henblik på vurdering af pålidelighed (reliability) <strong>og</strong> tilgængelighed(availability). Elselskaberne har brug for pålidelighedsdata for mølleparkernefor at kunne planlægge produktion <strong>og</strong> vedligeholdelse. Vedligehold af havvindmølleparkerfrembyder andre problemer end enkelte landbaserede vindmøller,bl.a. på grund af de vanskelige adgangsforhold. Derfor må der stilles særlige kravtil møllernes pålidelighed, <strong>og</strong> der må udføres forebyggende vedligeholdelse <strong>og</strong>løbende tilstandskontrol for møllernes komponenter. Med kendskab til fejlhyppighedenfor møllerne <strong>og</strong> deres hove<strong>dk</strong>omponenter, elnettet <strong>og</strong> udstyret, derudfører tilstandskontrollen, samt vejrstatistikker vil mølleparkens samlede tilgængelighed(availability) kunne forudsiges ved hjælp af modellen.Der er udviklet en metode til forudsigelse af en havmølleparks tilgængelighedsom funktion af en række faktorer, især den enkelte vindmølles pålidelighed,strategien for forebyggende vedligehold, vejret, antallet af reparationshold <strong>og</strong>typen af skibe til rådighed. Nysted havmøllepark er valgt som et gennemgåendeeksempel. Der er gennemregnet tre eksempler, hvor forudsigelsen foretagesmed Monte Carlo-simuleringer, som er den metode, der viste sig mest egnet tilopgaven, <strong>og</strong> som har givet tilfredsstillende resultater. Modelberegningerne udviseren rimelig overensstemmelse med virkeligheden. Tilgængelighed af metodenkræver en indgående modelindsigt <strong>og</strong> en videreudvikling forestår, før denvil være brugbar i kommerciel projektudviklingssammenhæng.Yderligere informationSlutrapport:”Pålidelighedsmodel for havvindmølleparker” RISØ-R-1346(DA), maj2002.Yderligere information om projektet kan findes i præsentationen ”Availabilityof Wind turbines in Remote Places. A statistical and a Real time View” tilEWEC2001 i København <strong>og</strong> en artikel i ESREL2001 ”Availability for OffshoreWind Farms”Projektperiode 2000 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASNiels Raben, Energi E2 (tidligere SEAS)RISØ-VEAForbrugt (1000 kr.) Note 1PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Økonomitallene omfatter alene PSO-delen af projektet76 9 85109 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Farvesætning af møller på havet Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0007 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektet har til formål at finde en farve til vindmøller på havet således, at synsindtrykketdæmpes på større afstande <strong>og</strong> giver møllerne et venligt <strong>og</strong> harmoniskudseende på kortere afstande.Før der igangsættes opsætning af vindmøller på havet i større stil, er det relevantat afprøve, om eksisterende farver er optimale, <strong>og</strong> om der findes bedrefarvevalg. Farvesætningen på havet kan ikke sættes lig farvesætningen på land,idet refleksionerne fra havet <strong>og</strong> himlen påvirker oplevelsen af møllerne.Sammenfatning af opnåederesultaterAfprøvningen er sket på møllerne ved Lynetten. Møllerne står her på en molemed hav på 2-3 sider. Der er således refleksioner fra havet samtidig med, at deter teknisk nemt at komme til møllen <strong>og</strong> udføre farveprøverne.Der er afprøvet 3 farver (blågrøn, rødlig grå <strong>og</strong> blågrå), <strong>og</strong> projektets konklusioner, at den blågrønne ikke er velegnet, mens den blågrå <strong>og</strong> den rødlige fungererefter hensigten. Den blågrå til brug i sammenhænge, hvor man ønsker, at møllerneindpasses nænsomt i naturen. Den rødlige grå i situationer, hvor møllerneer opstillet i en skulpturel form <strong>og</strong> gerne må blive et markant element.Det anbefales, at den blågrå eller rødgrå vælges til fremtidige møller på havet.Med hensyn til malingstype bør det evt. afventes, at der bliver afprøvet en perlemorsmaling,som vil kunne gøre farven blødere <strong>og</strong> dermed mindre dominerende.Yderligere information Rapporten ”Farve på møller på havet”, Møller <strong>og</strong> Grønborg AS, december 2001Projektperiode 2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASJan Svenson, SEASSEAS • Møller <strong>og</strong> Grønborg •Techwise • Else Andersen • Hempel A/SForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)Note 2: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke339 - Note 2 458 Note 1110 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Store vindmølleparker i elsystemet. Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Spændingskvalitet <strong>og</strong> effektdynamik Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU0008ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål har været at sammenholde praktiske målinger med teoretiske beregningermed henblik på at udføre kvantitative vurderinger af konsekvenserne for elsystemetved tilslutning af store havmølleparker samt at udvikle en robust reguleringsalgoritme tilkontrol af havmølleparkers effektproduktion, således at kravene i tilslutningsbetingelsernekan opfyldes. Projektet er opdelt i tre næsten uafhængige dele:- Spændingskvalitet, flicker-emission. Ved målinger på såvel en enkelt mølle som på envindmøllepark vurderes vindmøllers udsendelse af elektrisk flicker (lavfrekvent elektriskstøj). Målingerne sammenholdes med IEC standard for beregning af samlet bidrag fra envindmøllepark for at vurdere udligning <strong>og</strong> superponering.- Stabilitet ved netfejl. Ved at sammenholde målinger fra forsøg med en teoretisk modelberegningvalideres de teoretiske modeller. Forsøgene omfatter ud- <strong>og</strong> genin<strong>dk</strong>obling afen vindmølle i drift, uden at vindmøllen standses af anlægsbeskyttelsen.- Robust effektreguleringsalgoritme udvikles, implementeres <strong>og</strong> testes. Tilslutningsbetingelsernekræver, at havmølleparker kan regulere den aktive (MW) produktion som funktionaf et eksternt signal. Der udvikles en robust algoritme, som implementeres i Nøjsomhedsoddevindmøllepark, hvor det vurderes om det er muligt at opfylde kravene i tilslutningsbetingelserne.Projektets resultater kan inddeles i tre svarende til de tre næsten uafhængige formål:- Ved at sammenholde beregnede flickeremissioner med målte er det vist, at IEC standardenfor beregning af flickeremissioner fra vindmølleparker er pessimistisk/konservativ,idet udligningen øjensynligt undervurderes. De beregnede flickeremissioner for en vindmølleparker ca. dobbelt så store som de målte.- Sammenligning mellem teoretiske simuleringer af netfejl <strong>og</strong> måleforsøg har vist tilfredsstillendeoverensstemmelse. Dette har valideret de nyudviklede teoretiske modeller afhavmøller til simuleringer af stabilitetsforhold i elsystemer. Valideringen har været et vigtigtelement ved vurderinger af havmøllernes påvirkning af driftsstabiliteten af elsystemet<strong>og</strong> dermed af forsyningssikkerheden.- Der er udviklet en fejl-robust reguleringsalgoritme til at kontrollere havmølleparkersmaksimale (øjebliks)produktion. Algoritmen er implementeret <strong>og</strong> afprøvet i praksis, hvorden har vist sig at fungere tilfredsstillende.Yderligere informationSlutrapport: ”Store vindmølleparker i elsystemet”, 3674rap001, Rev. 0A, 29.12.2003, Hansen& HennebergProjektperiode 2000 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Niels Raben, Energi E2NESA • Hansen&Henneberg • Bonus EnergyForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.879 87 1.966111 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Vindmøllemålinger Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0010 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseProjektet vedrører videreførelse af vindmålinger fra offshore meteorol<strong>og</strong>imasterplaceret i de østdanske farvande (ved Omø, Gedser <strong>og</strong> Rødsand) indtileventuel etablering af andre målemaster som led i etablering af havmølleprojekteri områderne.Projektet omfatter:• Vedligeholdelse af tidligere etableret meteorol<strong>og</strong>imåleudstyr, datatransmissionsudstyrsamt meteorol<strong>og</strong>imaster.• Dataopsamling til Risøs Meteorol<strong>og</strong>i- <strong>og</strong> Vindenergiafdeling.Analyse af måledata hos Risøs Meteorol<strong>og</strong>i- <strong>og</strong> Vindenergiafdeling.Sammenfatning af opnåederesultaterDer er i årene 2000, 2001 <strong>og</strong> 2002 opsamlet data vedr. vindhastighed, vindretning<strong>og</strong> turbulens til kortlægning af vindpotentialet for de pågældende områder.Målesystemerne har kørt stabilt <strong>og</strong> med en høj rådighed (over 90%).Der er ud over dataopsamlingen <strong>og</strong> bestemmelse af vindressourcen udført et endel forskningsarbejde vedrørende betydningen af stabilitetsforholdene for detlodrette vindprofil <strong>og</strong> dermed for variationen af vindressourcen med højdenover havet.Yderligere informationRapporten: ”Wind and turbulence at Rødsand, Omø Stålgrunde and GedserRev”, Rebecca Barthelmie, Risø-I-1795 (EN).Måleresultater bliver løbende præsenteret på RISØ-VEA´s hjemmesidewww.risoe.<strong>dk</strong>/vea-data/Projektperiode 2000 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereSEASPer Vølund, Energi E2 (tidligere SEAS)RISØ-VEA • RISØ, meteorol<strong>og</strong>iafdelingenForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.828 0 1.828112 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: ENDOW, forbedring af beregnings- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000modeller Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU0011ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterI dette EU-projekt ”EfficieNt Development of Offshore Windfarms” forkortetENDOW med 9 deltagere fra 5 lande evalueres <strong>og</strong> videreudvikles eksisterendeproduktionsberegningsmodeller mht. skyggeberegning <strong>og</strong> grænselagsberegningfor land til hav overgang. I projektet indgår data fra målinger i Vindebyhavmøllepark <strong>og</strong> fra Middelgrundens havmøllepark. Målingerne er sammenlignetmed beregninger. Yderligere målinger søges fremskaffet fra bl.a. Gotlandi Sverige.Den PSO-støttede del af projektet har primært omfattet fremskaffelse af datafra Middelgrundens Havmøllepark til brug ved evaluering af de øvrige partersteoretiske modeller.De opsamlede data består af 12 måneders produktions-målinger på 10-minutters niveau for hver af parkens 20 møller. Dataene er analyseret på et foreløbigtniveau <strong>og</strong> sammenlignet med beregninger med Park-modulet i pr<strong>og</strong>rammetWasP. Sammenligningerne viser, at der er væsentlige forskelle mellemberegninger <strong>og</strong> målinger, så væsentlige modelforbedringer er potentieltmulige. Dataene er opsamlet i en database til brug for udvikling af bedre waketabs-modellertil bestemmelse af mølle-parkers produktion. Som resultat afprojektet er der opnået forbedringer af alle deltageres modeller til beregning afproduktionen fra en havmøllepark.Yderligere informationSlutrapport: ”Wake effects on Middelgrunden Windfarm”, Risø-R-1415(EN), juli2003 - http://www.risoe.<strong>dk</strong>/rispubl/VEA/ris-r-1415.htmProjektperiode 2000 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Per Vølund, Energi E2RISØ-VEA, Uppsala Universitet, Garrad Hassan and Partners, Robert GordonUniversity, University of Oldenborg, Elsam Engineering, MICON, NetherlandsEnergy Research Foundation (ECN),Forbrugt (1000 kr.) Note 1PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotalNote 1: Økonomitallene omfatter alene PSO-delen af projektet115 115 230113 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Clever farm Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0012 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterIdeen bag projektet er at benytte eksisterende avancerede teknikker til at optimere<strong>og</strong> forbedre effektiviteten af vindmølleparker, integrere dem i et samletsystem <strong>og</strong> implementere systemet i flere vindmølleparker. De involverede teknikkeromfatter: fjernovervågning af produktionsstatus fra vindmølleparken,korttidsforudsigelser af forventet produktion fra vindmølleparken, modeller forskyggevirkning, fjernkontrol af produktionen fra vindmølleparken, etc. Ved atkombinere disse teknikker er målet at lave et system, der får vindmølleparken tilat fremstå som en intelligent enhed.Resultatet af projektet er en familie af software-komponenter, CleverBeans,som kan sammenkædes <strong>og</strong> styres af en CleverManager. Alt er skrevet i pr<strong>og</strong>rammeringsspr<strong>og</strong>etJava.To mølleparker er blevet udstyret med det nævnte udstyr i Danmark (NøjsomhedsOdde) <strong>og</strong> Tyskland (Grüppenbühren). Servere <strong>og</strong> CleverBeans <strong>og</strong> den centraleCleverfarmManager er installeret <strong>og</strong> kommunikation mellem <strong>og</strong> til systemerneer etableret <strong>og</strong> er kørende.De avancerede teknikker er blevet afprøvet. Erfaringerne er blevet benyttet sominput til krav, der stilles fremover i forbindelse med in<strong>dk</strong>øb af møller <strong>og</strong> tilhørendeovervågningssystemer.Yderligere informationSlutrapport: ”CleverFarm final Report” , EU-ref.: ERK6-CT-1999-00006Projektperiode 2000 - 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (oprindeligt SEAS)Claus Bjerge, Energi E2RISØ-VEA • DMI •Institut für Solare Energieversorgungstechnik • RenewableEnergy Systems Ltd. • Carl von Ossietzky Universität Oldenburg • Overspeed•Gram <strong>og</strong> Juhl Aps.Forbrugt (1000 kr.) Note 1PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Økonomitallene omfatter kun PSO-delen af projektet113 108 221114 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Kombination af naturlaster, Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000offshore møller Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU0013ProjektbeskrivelseProjektet sigter mod at forbedre <strong>og</strong> optimere grundlaget for dimensionering afvindmøller på havet. Dette gøres ved i) at kortlægge forekomsten/fordelingen afvind, bølger, is <strong>og</strong> strøm samt disses samtidighed, <strong>og</strong> ii) ved at klarlægge hvorledesnaturparametrene omsættes til naturlaster.Projektet omhandler kortlægning af naturkræfterne vind, is <strong>og</strong> bølger, disses samtidigebelastning af offshore møllekonstruktioner samt bestemmelse herudfra af beslutningsgrundlagfor valg af sikkerhedsniveau, dvs. valg af lastkombinationer <strong>og</strong>partialkoefficienter. Hove<strong>dk</strong>omponenterne er: Detaljeret beskrivelse af forekomst<strong>og</strong> karakter af 1.) vind, 2.) is, 3.) bølger, 4.) øvrige laster (skibsstød) samt 5.) dissessamtidighed <strong>og</strong> 6.) bestemmelse af laster <strong>og</strong> lastkombinationer, der giver det ønskedesikkerhedsniveau.Projektet koncentreres om metodeudvikling, <strong>og</strong> resultaterne skal i videst muligtomfang anvendes for de planlagte havmølleparker.Sammenfatning af opnåederesultaterDe vigtigste resultater, der er opnået i projektet er følgende:- Metode til udledning af partialkoefficienter for kombinerede vind-<strong>og</strong> bølgelaster.- Udledning af last- <strong>og</strong> materiale partialkoefficienter for kombinerede aerodynamiske<strong>og</strong> hydrodynamiske laster.- Princip for simulering af lasttilfælde <strong>og</strong> trends i vindserier.- Forudsigelsesmodel for havis.- Omfattende database med vind, bølge <strong>og</strong> is-data som er anvendt i projektet- Procedure for design af havmøllefundamenter.Resultaterne er anvendt direkte I forbindelse med etableringen af havmølleparkerneved Nysted <strong>og</strong> Horns Rev, samt ved designarbejde til en lang række andre havmølle-parkersom projektdeltagerne har været involveret i. Derudover har projektdeltagernesikret, at resultaterne er implementeret I den danske havmøllerekommandation<strong>og</strong> i arbejdet for etablering af internationale standarder.Yderligere information Rapporten: ”Combination of external loads”, dec. 2003, Energi E2.Projektperiode 2000 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Per Vølund, Energi E2RISØ-VEA • Carl Bro • Elsam Engineering • DHI Water and EnvironmentForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: I beløbet indgår PSO-finansiering fra Eltra1.651 2.977 Note 1 4.628115 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Vinddatabase <strong>og</strong> vindmodeller Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU 0014 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at opbygge en database med vinddataserier for havmøller<strong>og</strong> landmøller, udvikling af modeller til generering af elproduktionsserier beståendeaf vilkårlige kombinationer af havmøller <strong>og</strong> landmøller, samt udviklingaf effekt- <strong>og</strong> energimodellerVinddatabasen blev taget i brug ultimo 2000. Den praktiske brug af databasenbetød, at datakvalitet <strong>og</strong> brugerflade blev forbedret i løbet af foråret 2001. Detblev besluttet, at der ikke blev udarbejdet en model for generering af syntetiskelangtidsserier. I stedet blev der gennemført korrelationsanalyse på langtidsserierfor vind- <strong>og</strong> vandtilstrømningsserier i Norge.Yderligere information Rapporten” Vinddatabase <strong>og</strong> vindmodeller”, Eltradokument 100562 for projekt nr. 2Eltra juni 2001.http://www.eltra.<strong>dk</strong>/show.asp?id=14808Projektperiode 2000 – 2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ/EltraAksel G. Sørensen, EltraElsam Engineering • <strong>Elkraft</strong> SystemForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: I beløbet indgår Eltras PSO finansiering.250 529 Note 1 779116 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Optimeret <strong>og</strong> ensartet sikkerhed Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001<strong>og</strong> pålidelighed af havmøller Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU1101ProjektbeskrivelseProjektets formål er at kortlægge, hvordan vindmøllers samlede sikkerhed modstrukturel svigt afhænger af møllens strukturelle sikkerhed <strong>og</strong> af sikkerhedssystemetspålidelighed, idet der er indicier for, at sikkerhedssystemets pålideligheder for lav. En forøgelse af systemernes pålidelighed vil eventuelt kunnemedføre, at man kan reducere den sikkerhedsmargin, som møllestrukturen erberegnet med, uden at den samlede sikkerhed mod struktursvigt forringes.Det er klart, at svigt i overvågnings-, styre- <strong>og</strong> sikkerhedssystemerne må gørestil en yderst sjælden hændelse. Fabrikanterne er opmærksomme på disse forhold<strong>og</strong> derfor interesseret i forsknings- <strong>og</strong> udviklingsprojekter på dette område.En reduceret sikkerhedsmargin vil resultere i lavere etableringsomkostninger.Sammenfatning af opnåederesultaterPå basis af indsamlede erfaringer med svigt af vindmøller i Danmark i perioden1982 til 2000 er det sandsynliggjort, at der er en ubalance mellem møllensstrukturelle pålidelighed <strong>og</strong> kontrol-/sikkerhedssystemernes pålidelighed, dvs.lav pålidelighed for kontrol-/sikkerhedssystemet sammenlignet med høj strukturelpålidelighed for møllen.Der er opnået en bedre forståelse for strukturel sikkerhed af vindmøller, somhar affødt de forslag til partialkoefficienter, der for øjeblikket diskuteres i forbindelsemed en revision af IEC-standarden 61400-1.Yderligere informationRapporten ”Optimised and Balanced Structural and System Reliability of OffshoreWind Turbines, An account” <strong>og</strong> 3 delrapporter, RISØProjektperiode 2001 - 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ-VEANiels Jacob Tarp-Johansen, RISØ-VEAAAU • Netherlands Energy Research Foundation • RISØ-SYSForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.043 503 1.546117 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Grundlag for fjernovervågning af Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001vindmøllevingers tilstand Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raft(Fase I – forprojekt)Nummer: FU1102ProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at undersøge, hvorvidt skader, der måtte opstå ivind-møllevinger fremstillet af fiberkompositmateriale, vil kunne detekteres,lokaliseres <strong>og</strong> karakteriseres under drift, gennem anvendelse af akustiske emissionsdetektorer,der indbygges i vingerne. Projektet er en forundersøgelse medhenblik på en vurdering af egnetheden af akustisk emission eller andresensordetekterede signaler til detektering af skader, før der eventuelt iværksætteset meget stort projekt.I forundersøgelsen skal der i) etableres et forbedret fagligt grundlag for at vurdere,om metoden kan udvikles til en praktisk anvendelig skadesdetektering, ii)udarbejdes en vurdering af metodens langsigtede perspektiver, herunder enanalyse af markedsprisen for et færdigt detekteringssystem, inkl. signaloverføring<strong>og</strong> monitering, <strong>og</strong> iii) opstilles en costbenefitanalyse for at bruge metodenpå en havmølle.Sammenfatning af opnåederesultaterI projektet blev der opstillet specifikke tekniske krav til sensorer til detektion afde væsentligste skadestyper i vindmøllevinger. På basis af disse krav blev derudvalgt tre sensortyper til nærmere undersøgelse. Der udførtes laboratorieforsøg<strong>og</strong> forsøg i fuld skala på en vinge med kunstige skader, <strong>og</strong> det blev konstateret,at alle metoder fungerede tilfredsstillende <strong>og</strong> supplerer hinanden. Encost/benefit analyse viste, at det med de gjorte antagelser er sandsynligt, atdet vil kunne være økonomisk attraktivt at anvende indbyggede sensorer tildetektion af skader i store vinger på off-shore vindmøller.Arbejdet er videreført i projektet FU3101 - Fjernovervågning af vindmøllevingerstilstand – fase II.Yderligere informationRapporten ”Summary Report - Fundamentals for remote structural healthmonitoring of wind turbine blades – a preproject”, Risø-R-1336(EN), maj 2002Projektperiode 2001-2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ-AFMBent F. Sørensen, RISØ-AFMRisø-VEA, •Force • InnospeXion • Carl Bro •LM GlasfiberForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.702 1.828 3.530118 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Transiente forløb i store vin<strong>dk</strong>raft- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001installationer Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU1103ProjektbeskrivelseI projektet gennemføres en række målinger på Hagesholm vindmøllepark, derbestår af 6 stk 2 MW NEG-Micon møller. Specielt er det formålet at verificereeksisterende pr<strong>og</strong>rammers evne til at simulere transiente forløb (netfejl, u<strong>dk</strong>oblingaf møller etc.) i større vin<strong>dk</strong>raftinstallationer.Projektets formål er at undersøge overensstemmelsen mellem simulering <strong>og</strong>virkelighed ved simulering af transiente forløb, som forekommer i store vin<strong>dk</strong>raftinstallationer,f.eks. ved netfejl. Målingerne verificeres ved sammenligningermed eksisterende netsimuleringspr<strong>og</strong>rammer.Projektet er tæt knyttet til et igangværende EFP-projekt 00-0003 ”Simuleringaf vin<strong>dk</strong>raftværker” <strong>og</strong> har <strong>og</strong>så sammenhæng med EFP-01-0013 ”Simuleringsplatformtil modellering, optimering <strong>og</strong> design af vindmøller”.Sammenfatning af opnåederesultaterDer er i projektet foretaget en sammenligning af resultaterne af modelberegningermed to netsimuleringspr<strong>og</strong>rammer, EMTDC <strong>og</strong> DIgSILENT, hvor der blevkonstateret næsten identiske resultater.Der blev efterfølgende gennemført et målepr<strong>og</strong>ram, der d<strong>og</strong> måtte begrænsestil mindre transienter, såsom bl.a. tripning af vindmølle <strong>og</strong> spændingsspringgenereret af manuel skift af viklingskoblere i transformerstationen.Forløbene i eksperimenterne blev simuleret <strong>og</strong> sammenlignet med det målte.Der blev påvist en rimelig overensstemmelse mellem målinger <strong>og</strong> simuleringer.Yderligere informationRapporten ”Simulation and verification of transient events in large wind farminstallations”. Risø R-1331(EN) - www.risoe.<strong>dk</strong>/rispubl/VEA/ris-r-1331.htmProjektperiode 2001-2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ-VEAPeter Hauge Madsen, RISØ-VEAAAU • NVE • Dancontrol EngineeringForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.653 629 2.282119 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Estimering af kollisionsfrekvens mellem Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000trækfugle <strong>og</strong> havmøller Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftNummer: FU1104ProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at prøve at finde frem til en metode, der givertilfredsstillende <strong>og</strong> pålidelige informationer om kollisionsfrekvensen mellemfugle <strong>og</strong> havvindmøller.Som et resultat af præliminære undersøgelser har ansøgerne fundet, at anvendelseaf et infrarødt videokameraudstyr til automatisk registrering af kollisionermellem fugle <strong>og</strong> møller skulle kunne give et pålideligt estimat for kollisionsfrekvensen.I projektet indgår in<strong>dk</strong>øb <strong>og</strong> afprøvning af et sådant udstyr tilautomatisk registrering. Udstyret vil i første omgang blive afprøvet på land <strong>og</strong>efterfølgende finjusteret til marine forhold i det aktuelle undersøgelsesområdeved Rødsand <strong>og</strong> i sammenhæng med en aktuel mølle.Selv om mange hidtidige undersøgelser af kollisioner mellem fugle <strong>og</strong> landbaseredevindmøller har vist en særdeles begrænset risiko kan der ved en kraftigudbygning med vindmøller til havs forudses krav om konkret dokumentationaf antallet af kollisioner. Det foreslåede projekt vil være en forberedelse til atimødekomme dette behov.Sammenfatning af opnåederesultaterProjektet har indsamlet den fornødne viden om <strong>og</strong> indsigt i therm<strong>og</strong>rafiteknikkensamt afprøvet udstyr <strong>og</strong> software udviklet til det infrarøde videoovervågningssystem.Endvidere er der gennemført tekniske tests. Det kan konkluderes,at det infrarøde videoovervågningssystem er i stand til at optagetrækkende fugle, som nærmer sig en vindmølles roterende vinger, <strong>og</strong>så i vejrsituationermed dårlig sigtbarhed. Systemet kan således anvendes til at estimerefrekvensen af eventuelle kollisioner mellem trækkende fugle <strong>og</strong> havvindmøller.Yderligere informationRapporterne ”First Phase of the project Development of the method for estimatingthe collision frequency between migrating birds and offshore windturbines” , SEAS august 2001 <strong>og</strong> ”Thermal Animal Detection System (TADS)”,NERI Technical report 440, DMU marts 2003.Projektperiode 2001- 2003Se eventuelt <strong>og</strong>så www.nystedhavmoellepark.<strong>dk</strong> <strong>og</strong>http://www.dmu.<strong>dk</strong>/1_viden/2_Publikationer/3_fagrapporter/default.aspProjektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Per Hjelmsted Pedersen, Energi E2Danmarks Miljøundersøgelser, Afd. For kystzoneøkol<strong>og</strong>iForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal705 6 711120 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Islaster på havmøllefundamenter Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1105 Indsatsområde: Vin<strong>dk</strong>raftProjektbeskrivelseDet foreliggende projekt har til formål gennem analyser <strong>og</strong> modelforsøg at oparbejdebaggrundsviden, således at internationalt anerkendte generelle metoderkan benyttes specifikt for havmøllefundamenter, herunder <strong>og</strong>så til bestemmelseaf dynamiske laster.Såvel iskræfter alene, som iskræfter i kombination med vindlaster er essentielleved dimensionering af havmøllefundamenter til indre danske farvande.For at udvikle beregningsmetoder <strong>og</strong> fastlægge parametre for dimensioneringaf havmøllefundamenter i danske farvande dækkes følgende emner:- Målepr<strong>og</strong>ram i islaboratorium gennemføres på NRC i Canada- Designkræfter fra flageis <strong>og</strong> skrueis- Designpraksis for beregning af islaster på havmøllefundamenter- Dynamisk interaktion mellem fundamentssvingning, isknækning <strong>og</strong>iskræfter- Bestemmelse af hvordan havmølleparker byder is <strong>og</strong> danner skrueis- Sammenfatning af statistiske data for sammenhørende is- <strong>og</strong> vindpåvirkninger- Metoder til bestemmelse af isdækkets udvikling på forskellige ge<strong>og</strong>rafiskelokaliteterSammenfatning af opnåederesultaterDer er udarbejdet et designgrundlag, som dækker nødvendige redskaber tilbrug ved dimensionering af mølle-fundamenter til indre danske farvande. Specielter der udført omfattende islastmålinger for relevante fundamentskoncepter.Yderligere informationRapporten ”Islaster på havmøllefundamenter”, december 2003, Energi E2Projektperiode 2001 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2 fra april 2003 (tidligere SEAS)Per Vølund, Energi E2Carl Bro • LICEngineering • Ensol Aps • Elsam EngineeringForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal3.187 563 3.750121 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
122 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
123 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingBiomasse <strong>og</strong>affaldAfsluttede
Projekt: Videreudvikling af ristefyret kedel Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9603/08 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseI de halmfyrede anlæg i Haslev <strong>og</strong> Slagelse har damptemperaturen været begrænsettil 450 ºC, mens damptemperaturen på Masnedø Kraftvarmeværk(MKV) er hævet til 520 ºC, hvilket giver en højere elvirkningsgrad, men <strong>og</strong>så indebæreren forhøjet korrosionsrisiko. Korrosionsforløbet følges på MKV i 4 delprojekter:(i) Periodevis opmåling af overhedermaterialetab(ii) In-situ afprøvning af materialer med korrosionssonde(iii) Prøvning af materialer med rørprøver indsvejst i overhederen(iv) Afprøvning af mindre separat overheder eksponeret i røggassenEndvidere gennemføres fyringsforsøg med alternative biobrændsler på MKV forat klarlægge mulighederne <strong>og</strong> begrænsningerne i anvendelse af andre biomasseend halm- <strong>og</strong> træflis til el- <strong>og</strong> varmeproduktion.Sammenfatning af opnåederesultaterKorrosionsforløbet er blevet fulgt ved gennemførelse af de nævnte delprojekter.Efter 6 års driftstid er kun målt materialetab på op til 6 %, hvilket er overraskendelavt. Der kan nævnes følgende erfaringer fra projektet:• Testoverhederne har dobbelt så høj korrosionsrate som målt direktepå rørene, <strong>og</strong> derfor bør der altid ved anvendelse af testoverheder målesdirekte som reference.• Ved anvendelse af korrosionssonder skal undersøges, om disse haridentiske belægningsforhold med rørene.• Ved vurdering af en kedels tilstand anbefales, at ikke-destruktive onsitemålinger kombineres med analyse af udtagne prøver i laboratorium.• Ved sammenligning mellem 8 forskellige materialer blev fundet, atdet dårligste korroderede dobbelt så hurtigt som det bedste.Baseret på erfaringerne fra dette projekt blev damptemperaturen på det næsteanlæg, Maribo-Sakskøbing hævet til 540 ºC. Korrosionen på dette anlæg følges iprojektet FU9926.Der er gennemført fyringsforsøg med korn, frøafharp, olivenkerner, sheanødder,frøgræshalm, ærtehalm, elefantgræs <strong>og</strong> rapshalm. Af de anvendte biobrændslerer der ingen, som ikke kan benyttes på MKV. Olivenkerner <strong>og</strong> sheanødder erd<strong>og</strong> mindre velegnet end de øvrige, som brænder fint på MKV med en optimeringaf lufttilførslen.Yderligere information Rapport: ”Biomassekorrosion på Masnedø Kraftvarmeværk”, Energi E2, 2001.Rapport: ”Corrosion Investigations at Masnedø Combined Heat and Power PlantPart VII”, DTU-IPL, 2002.Rapport: “Fyringsforsøg med alternative biobrændsler – Masnedø Kraftvarmeværk”,Energi E2, 2001.Projektperiode 1996 – 2002Projektansvarlig virksomhedEnergi E2124 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
ProjektlederØvrige deltagereOle Biede, Energi E2FLS Miljø • DTU-IPL • DTU-KT • RISØ • <strong>dk</strong>-TEKNIK ENERGI&MILJØ (nu FORCE) •ElsamForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal5.854 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.125 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Luftemissioner, biomassefyrede Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Kraftvarmeværker Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU9810ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at kortlægge <strong>og</strong> vurdere emissionerne fra biomasseanlæg,for derved at kunne foretage foranstaltninger til begrænsning af emissionernefra såvel etablerede som nye anlæg. I projektet kortlægges <strong>og</strong> karakteriseres relevantestoffer, <strong>og</strong> stoffernes farlighed blive vurderet sammen med relevansenaf tiltag. Afsluttende vil metoder til reduktion af emissionerne blive undersøgtbåde praktisk, teknisk <strong>og</strong> økonomisk.Projektet har vist at der i forbindelse med sporstoffer ikke er problemer med atoverholde grænseværdierne, <strong>og</strong> at det derfor ikke er behov for yderligere indsats.De mest kritiske komponenter er NO x <strong>og</strong> CO, hvor emissionerne kan reduceresved optimering af lufttilførslen til forbrændingen. Der er d<strong>og</strong> en afhængighedmellem de to komponenter, således at CO kan reduceres ved at øge lufttilsætningen,men dette hæver NO x -produktionen. Omvendt vil reduktion af NO x vedreduceret lufttilsætning hæve CO-produktionen. Det anbefales derfor, at COholdes på acceptabelt niveau ved tilstrækkelig lufttilsætning, <strong>og</strong> hvis den resulterendeNO x -produktion bliver for høj, kan den reduceres ved tilsætning af ammoniaki fyrrummet.For HCl konstateres, at emissionsgrænseværdierne fra Luftvejledningen ikkekan overholdes uden emissionsbegrænsende tiltag.Emission af partikler vil ofte kunne mindskes ved at optimere driften af el- ellerposefiltre. For elfiltre gælder, at de fungerer bedst ved en røgtemperatur på 120-130º C. Generelt vil en reduktion af partikler <strong>og</strong>så medføre en emissionsreduktionaf sporstofferne.Yderligere information Rapport: ” Luftemissioner fra biomassefyrede kraftvarmeværker”, marts 2003Projektperiode 1998-2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederEnergi E2Jørgen Nørklit, Energi E2Øvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal648 28 676126 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong>spr<strong>og</strong>ram for CFBG Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9812 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at etablere et beslutningsgrundlag for mulig etablering afstore forgasningsanlæg til halm. Pr<strong>og</strong>rammet omfatter pilotskala forsøg medforgasning, gasrensning <strong>og</strong> indfødningsudstyr for halm samt designstudie forfuldskala anlæg (større end 50 MW). EU’s Energie pr<strong>og</strong>ram har bevilget støtte tildesignstudiet.Foster Wheeler Energia <strong>og</strong> Energi E2 har gennemført et F&U-pr<strong>og</strong>ram vedrørendehalmforgasning i en 3 MW t CFB forgasser i Finland samt gennemført designstudieaf et 100 MW t demonstrationsanlæg, koblet til de kulfyrede anlægpå Amagerværkets blok 3 eller Avedøreværkets blok 1 .Totalt blev 550 tons dansk halm forgasset under forsøgene, <strong>og</strong> konklusionenvar, at forgasning af halm i denne type anlæg er mulig, men at enkelte komponenterville kræve yderligere udvikling inden kommercialisering i fuld skala.Designstudiet viste, at opførelse <strong>og</strong> drift af et 100 MW t anlæg ville være tekniskmuligt, <strong>og</strong> studiet indeholdt <strong>og</strong>så detaljerede økonomiberegninger for anlægsinvestering<strong>og</strong> drift. Baseret på disse beregninger blev besluttet, at demonstrationsanlæggetikke skulle opføres, da konceptet ikke kan konkurrere med direktesamfyring af brændselspiller (halm <strong>og</strong> træ) i de kulfyrede kedler.Yderligere information Rapport: “Straw Gasification for Co-combustion in Large CHP-plants”, Maj 2001Projektperiode 1999-2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Per Ottosen, Energi E2Foster Wheeler Energia, FinlandForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)Note 2: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke9.683 - Note 2 21.900 Note 1127 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Demonstration af biomasseforgasning Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999i Värnamo Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU9817ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterSy<strong>dk</strong>raft, Sverige, har opført et demonstrationsanlæg for forgasning af træflis.Anlægget omfatter en tryksat fluid bed forgasser <strong>og</strong> udnyttelse i et combinedcycle anlæg bestående af en gasturbine med udstødskedel for dampproduktionsamt dampturbine. Anlægget er i demonstrationsfasen, <strong>og</strong> de øst-danske elværkerer inviteret til at deltage i demonstrationspr<strong>og</strong>rammet. Den danske deltagelsevil primært være indenfor områderne brændselsfleksibilitet <strong>og</strong> økonomi. Derplanlægges forsøg med halm som brændsel. På basis af erfaringerne med demonstrationsanlæggetskal vurderes mulighederne for et efterfølgende fuldskalaanlæg.Resultaterne fra demonstrationsanlægget i Värnamo indikerer, at det vil væremuligt at opføre et fuldskala anlæg med høj tilgængelighed. Der er d<strong>og</strong> behovfor videreudvikling af flere af de indgående komponenter, samt fuldskala demonstrationaf disse.Efter færdigudvikling af det samlede koncept forventes dette at være konkurrencedygtigt,<strong>og</strong> forsøg har dokumenteret stor brændselsfleksibilitet, bl.a. medsvære brændsler som halm, RDF (Refuse Derived Fuel) <strong>og</strong> sukkerrørsaffald.Miljømæssigt er det fastslået, at det er nødvendigt med NO x -reduktion efterprocessen, samt at asken vil indeholde for meget uforbrændt til at kunne tilbageførestil naturen. Den største fordel ligger i høj elvirkningsgrad <strong>og</strong> dermedstor CO 2 -fortrængning.Yderligere informationRapporten ”Värnamo Demonstration Plant, The Demonstration Pr<strong>og</strong>ramme”,Sy<strong>dk</strong>raft, 2000.Projektperiode 1999-2000Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederErik Winther, Energi E2Øvrige deltagereSy<strong>dk</strong>raftForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal816 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.128 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Lavtemperaturkorrosion i Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999biomassefyrede kedler Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU9910ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterUnder revisionen i 1998 <strong>og</strong> den efterfølgende drift er der på det halmfyrede MasnedøKraftvarmeværk konstateret en række korrosionsproblemer i den kolde delaf røggasvejen. Skaderne er konstateret i røggaskanaler, elfilter <strong>og</strong> luftforvarmer.Projektets formål er at afdække de driftsmæssige forholds (herunderbrændselssammensætningens) indflydelse på korrosionsforholdene i røggassystemet<strong>og</strong> finde løsninger herpå, herunder at påvise en laveste metaltemperaturved acceptable korrosionsforhold.Sammenhængen mellem metaltemperaturer <strong>og</strong> korrosion blev målt på værketved såvel sondeforsøg som ved målinger direkte på komponenter. Ved temperaturerpå 80º C <strong>og</strong> derover kunne der ikke måles n<strong>og</strong>en signifikant korrosion påsonderne.Baseret på såvel belægningsundersøgelser som modelberegninger blev fundet,at kloridsaltene i belægningerne er meget hygroskopiske <strong>og</strong> kan danne fugtigebelægninger ved de temperaturer, hvor korrosion er observeret. Korrosionsmekanismensynes at bestå af en række reaktioner, hvor saltsyre, jern, ilt <strong>og</strong> vandindgår, <strong>og</strong> hvor der dannes hygroskopiske jernklorider.Projektets resultater indgik i en række undersøgelser på halm- <strong>og</strong> affaldsfyredeværker, hvor der var konstateret tilsvarende problemer. Sammenholdes teoretiskeberegninger, kontrollerede korrosionsforsøg <strong>og</strong> driftserfaringer fra disseanlæg findes, at korrosionshastighederne kan holdes på et acceptabelt niveauved metaltemperaturer på 90º C ved halmfyring <strong>og</strong> 95º C ved affaldsfyring, nårrøggassens vandindhold ligger mellem 12 <strong>og</strong> 20 %.Yderligere information Rapporten: ”Lavtemperaturkorrosion i biomassekedler”, Energi E2, 2003Projektperiode 1999-2002Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederLars Fenger, Energi E2Øvrige deltagereDTU-Kemiteknik (CHEC)Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.234 0 1.234129 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Stilstands- <strong>og</strong> højtemperaturkorrosion Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9916 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at kunne bestemme den øjeblikkelige højtemperaturkorrosion,der optræder i halmfyrede ristekedler. Desuden er det et sekundært mål atkunne adskille stilstandskorrosion <strong>og</strong> højtemperaturkorrosion i denne type kedler.Hvis begge mål opfyldes har man en væsentlig forbedret baggrund for atklarlægge samspillet mellem de to korrosionsformer samt at optimere driftsforhold<strong>og</strong> stilstandskonservering af anlæggene. I samarbejde med VTT (Finland) <strong>og</strong>Cranfield University (England) er der modtaget støtte fra den Europæiske Kul- <strong>og</strong>Stålunion.Der søges udviklet en metode baseret på elektrokemisk støj til kontinuerlig overvågningaf korrosionen. Som en del heraf konstrueres en korrosionssonde, somafprøves på et biomassefyret anlæg.Der er i projektet udviklet specielt udstyr til analyse af den elektrokemiske støjfra korroderende elektroder. Med de udviklede elektroder er der udført forsøg påMasnedø kraftvarmeværk, <strong>og</strong> teknol<strong>og</strong>ien er gradvist forbedret, i takt med indvundneerfaringer.Sammenfattende kan det konstateres, at det foreliggende projekt har resultereti en sonde, der er i stand til på pålidelig <strong>og</strong> reproducerbar måde at konstatereforekomsten af korngrænsekorrosion samt korrosionens afhængighed af temperatureffekter.Det er konstateret, at graden af korrosion på overhederne understilstand er ubetydelig, <strong>og</strong> ikke initierer korrosion under drift.Det er d<strong>og</strong> konstateret, at elektrokemiske støjmålinger i sig selv ikke kan benyttestil kvalificerede udtalelser vedrørende korrosionens hastighed. Dette kræverudvikling af supplerende teknol<strong>og</strong>i. Som fortsættelse af projektet er der iværksatet EU-projekt med formål at gennemføre den resterende udvikling.Yderligere informationRapport: ”Korrosion i ristekedler fyret med halm. Samspillet mellem stilstandskorrosion<strong>og</strong> højtemperaturkorrosion”, DTU, Institut for Kemiteknik 2002Projektperiode 1999-2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Ole Biede, Energi E2DTU-KT • VTT (Finland) • Cranfield University (England)Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)Note 2: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke520 - Note 2 1.630 Note 1130 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Forgasning af genanvendelige brændsler Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9923/24 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet omfatter to tæt forbundne projekter, som gennemføres hos forskningsinstitutionenVTT i Finland. Projektet er en naturlig forlængelse af de seneste3 års aktiviteter vedrørende procesudvikling af forgasning af halm <strong>og</strong> affaldstræsamt varm gasrensning af produktgassen. Hovedformålet er at udvikle forgasningsteknikkentil forskellige former for genanvendelige brændsler (div. emballage,træ, pap, papir, plast) <strong>og</strong> blandinger heraf, inklusiv biomasse (træ <strong>og</strong>halm). Der opstilles krav til gasrensning, <strong>og</strong> teknikken udvikles. Praktiske metodertil genanvendelse af aske undersøges <strong>og</strong> udvikles.I projektet er der gennemført en lang række forgasningsforsøg med forskelligebrændsler, herunder dansk hvedehalm, træflis <strong>og</strong> REF (sorteret affald). Forsøgeneblev gennemført på en 350 kW th CFB testforgasser hos VTT. Foruden forgasning<strong>og</strong> gasrensning blev restprodukterne studeret med henblik på genanvendelse.For halm var konklusionerne, at forgasning af halmpiller gav lavere tjæreindholdi produktgassen end løs halm, hvilket begrænser anvendelsesmulighederne,<strong>og</strong> at anvendelse af restprodukterne var begrænsede pga. højt saltindhold<strong>og</strong> høj andel af uforbrændt kulstof.Forgasning af REF med højt plastikindhold gav et højt indhold af tunge kulbrinteri gassen. Indholdet af tunge kulbrinter kan reduceres n<strong>og</strong>et ved kalktilsætningi forgasningsprocessen, men ved forgasning af ren plastik var konklusionen,at den bedst egnede gasanvendelse var som tilsætning i en kulstøvfyretkedel da kullene ved forbrændingen vil nedbryde tjæren. Der blev d<strong>og</strong> konstateret,at andelen af uforbrændt kulstof var høj ved kombineret plastik- <strong>og</strong> kulforbrænding.Ved forgasning af REF sætter eventuelt indhold af tungmetaller <strong>og</strong>/eller klorbegrænsninger for anvendelse.Yderligere informationRapporten: ”FU9923/24 Forgasning af genanvendelige brændsler”, Energi E2oktober 2003Projektperiode 1999-2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Erik Winther, Energi E2Sy<strong>dk</strong>raft, Sverige <strong>og</strong> de finske virksomheder: Fortum, VTT, Foster Wheeler, Vapo<strong>og</strong> Finnish Solid Waste Association.Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal376 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.131 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Optimering af CFBG Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0001 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet samler en række projekter <strong>og</strong> aktiviteter, der sigter mod forbedring afprocesser <strong>og</strong> metoder til anlæg til forgasning af biomasse – bl.a. halm - i forbindelsemed kraftvarme. Det drejer sig især om cirkulerende fluid bed forgassere(CFBG), men <strong>og</strong>så om totrinsforgasseren ved Energiteknik, DTU. Emnerne eraskeegenskaber i relation til aflejringer, agglomerering, sintring, korrosion <strong>og</strong>erosion samt gasrensningsmetoder. Projektet omfatter teori <strong>og</strong> en række forsøgi laboratorieskala <strong>og</strong> er primært koncentreret om anvendelse af additiver for atreducere konstaterede problemer ved forgasningen.Forskellige kombinationer af brændsler, additiver <strong>og</strong> katalysatorer samt bedmaterialer er blevet undersøgt <strong>og</strong> evalueret. Forskellige danske halmtyper erblevet testet. Reaktivitet, askeagglomererings- samt aflejringsforhold var førstundersøgt ved termisk analyse, høj temperatur diffraktion samt i en atmosfæriskfluid bed reaktor. Omfattende globale ligevægtsberegninger er anvendt tilat estimere vigtige egenskaber af det uorganiske restprodukt. Forskellige additiverer testet. En fosfor-kalk kombination (CAP) blev testet med godt resultat iEnergitekniks 100 kW th forsøgsforgasser. En omdannelse på 98 vægt-% frahalm til gas blev opnået. Under denne test var der ingen tegn på agglomereringeller sintring i koksbedden, som uden additivtilsætning gav store problemer vedhalmforgasning.Omkostningerne ved additivtilsætningen pr. ton tør biomasse er beregnet til0,5-1 Euro for træforgasning <strong>og</strong> 4-6 Euro ved halmforgasning.Projektets resultater er udnyttet ved sondeforsøg på Enstedværkets ristefyredebiokedel. Forsøgene viste, at mængden af klor <strong>og</strong> svovl blev væsentligt reduceretved tilsætning af CAP. Herved reduceres korrosionspotentialet af belægningerne.Yderligere informationRapport: "Gasification Processes for Biomass/Straw by using Additives", Rea-Tech, juni 2002 med tilhørende delrapporterProjektperiode 2000 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Erik Winther, Energi E2ReaTech • DTU-MEK • GEUS • RUC • VTT (Finland)Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotalNote 1: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)Note 2: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke1.852 - Note 2 4.006 Note 1132 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Modeller <strong>og</strong> værktøjer til design Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000<strong>og</strong> konstruktion (biomasse) Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU0002ProjektbeskrivelseProjektet indgår i første fase af et langsigtet samarbejde om udvikling af modellertil forbedring af designgrundlag for kedelanlæg til forbrænding af biomassepå rist. Det totale projekt er benævnt Fællesprojektet, <strong>og</strong> har som deltagereEnergi E2, Elsam, FLS miljø, B&W Vølund, AAU <strong>og</strong> Dansk Maritimt Institut.Fællesprojektet har 4 indsatsområder: svovlkemi, kvælstofkemi, belægningsdannelse<strong>og</strong> fyrrumsmodellering. De to første områder behandles i dette projekt.Sammenfatning af opnåederesultaterVed ristefyring af halm kan brændstofsvovl enten emitteres som svovloxidereller indbindes i aerosoler eller aske. I projektet er det fundet, at omkring 40 %af svovlet bliver frigivet under pyrolyse ved 400 ºC. Ved forbrændingsbetingelser(dvs. under iltrige forhold) blev det fundet, at omkring 50 % svovl frigivesved 500 ºC, <strong>og</strong> at afgivelsen stiger lineært op til 80-85 % ved 950 ºC. Der er opstilleten model for frigivelse af halmbundet svovl.Hoveddelen af brændselsnitr<strong>og</strong>en, som er den væsentligste kilde til NOdannelse,bliver frigivet i gasfasen i pyrolysen. Omdannelsen af flygtige kvælstofforbindelsertil NO er blevet undersøgt såvel i laboratoriet som i pilotskala.Resultaterne tyder på, at der kan forventes, at 10-30 % af brændselnitr<strong>og</strong>enetoxideres til NO. Der er udviklet en simpel model, der beskriver NO-dannelsen.Denne model er indbygget i model for halmfyring på rist <strong>og</strong> kan tilpasses tilanvendelse i CFD-modeller.Resultaterne indgår i det fortsatte arbejde i Fællesprojektet.Yderligere informationResultaterne er offentliggjort i en række rapporter (7 stk.) <strong>og</strong> konferenceindlæg.Hovedparten af materialet er samlet i rapporten ”Joint Project Final Report,Task II Sulfur Chemistry, Task III: Nitr<strong>og</strong>en Chemistry”, DTU-Kemiteknik (CHEC),september 2001.Projektperiode 2000-2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Hakon Mosbech, Energi E2DTU-Kemiteknik (CHEC). Projektet er gennemført i samarbejde med Elsam, FLSmiljø, B&W Vølund, AAU <strong>og</strong> Dansk Maritimt Institut (i regi af Fællesprojektet).Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotalNote 1: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)Note 2: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke801 - Note 2 6.000 Note 1133 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Effektiv kraftvarme fra Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Affaldsfraktioner Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 1203ProjektbeskrivelseFormålet med dette projekt er at udnytte nye teknol<strong>og</strong>iske muligheder <strong>og</strong> denøgede fraktionering af affald til at videreudvikle affaldsbaseret kraftvarme. Dersigtes blandt andet på affaldsfraktioner, der alternativt i dag deponeres. Der skalsikres en sammenhæng mellem affalds- <strong>og</strong> genanvendelsessystemer, forbrændings-/forgasningsteknol<strong>og</strong>i<strong>og</strong> udvikling af kraftvarmesystemerne. Der pegesisær på muligheder for forgasning af affaldsfraktioner.Projektet udføres i forlængelse af en række biomasseforgasningsaktiviteter(PSO-projekter), som er gennemført af Energi E2. Der lægges stor vægt på enudførlig kortlægningsfase, men i udførelsen skal det eksperimentelle arbejdeopprioriteres ud fra erfaringer fra allerede gennemførte konkrete undersøgelser,afprøvninger <strong>og</strong> forsøg.Sammenfatning af opnåederesultaterFra en bruttoliste på 21 affaldsfraktioner er der udvalgt 5 til nærmere undersøgelse,1: Ikke genanvendelige dele af elektriske <strong>og</strong> elektroniske produkter; 2: Ikkegenanvendelig emballage; 3: Trykimprægneret træ; 4: PVC; <strong>og</strong> 5: Shredderaffald.Prøver fra Danmark af disse 5 fraktioner er karakteriseret hos VTT i FinlandDe 5 fraktioner er vurderet til anvendelse på såvel traditionelle forbrændingsanlægsom forgasningsanlæg. Der konkluderes, at for de udvalgte affaldsfraktionerer forbrænding kun relevant i forbindelse med fraktion 2, da forbrænding afde øvrige ikke er tilladt. Rapporten indeholder en gennemgang af diverse forgasningsprocesser,<strong>og</strong> i forbindelse med karakteriseringen er alle 5 fraktionerfundet egnede til forgasning, d<strong>og</strong> med n<strong>og</strong>le begrænsninger pga. indhold afmeget skadelige stoffer. At overkomme disse begrænsninger vil kræve fortsatudvikling af gasrensning.Der er gennemført forgasningsforsøg med fraktionerne 1 <strong>og</strong> 2 hos VTT. Fraktion1 gav et meget højt indhold af tjære i gassen, <strong>og</strong> kalktilsætningen måtte tredoblesi forhold til normalt pga. det høje klorindhold. Fraktion 2 gav ingen problemerved forgasningen. Projektet er tæt sammenknyttet med FU9923/24: Forgasningaf genanvendelige brændslerYderligere informationRapport: ”Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktioner”, Energi E2, Amagerforbrænding<strong>og</strong> Vestforbrænding, september 2003Projektperiode 2001 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Erik Winther, Energi E2Amagerforbrænding • VestforbrændingForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal913 723 1.636134 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Koksriste <strong>og</strong> foring til trinopdelt Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002Forgasser Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 2205ProjektbeskrivelseTK Energi har gennem en årrække udviklet et flertrins forgasningskoncept forforgasning af biomasse, støttet fra Energistyrelsens UVE midler, samt fra EU. Derer således opført en 300 kW brændsel pilotforgassser, der har givet en række positiveerfaringer, men <strong>og</strong>så afdækket behov for forbedringer.Med PSO-projekterne FU2205 <strong>og</strong> FU3202 har <strong>Elkraft</strong> System i perioden juni 2002til december 2003 støttet en videreudvikling, idriftsættelse <strong>og</strong> langtidsafprøvningaf den trinopdelte forgasser.FU2205 sigter mod at færdigudvikle enkelte konstruktionsdetaljer i forgasseren,såsom koksriste <strong>og</strong> reaktorforing, hvor de tidligere projekter har vist at mekaniske<strong>og</strong> kemiske påvirkninger kræver forbedret design.Sammenfatning af opnåederesultaterProjekterne FU2205 <strong>og</strong> 3202 er gennemført som et samlet udviklingsforløb, <strong>og</strong>resultaterne sammenfattes derfor under et:I forbindelse med designet af nye koksriste <strong>og</strong> reaktorforing blev fundet, at begrænsningeri den eksisterende reaktorkonstruktion forhindrede en optimaludformning. Det blev derfor opført en helt ny reaktor med en række forbedringer,inklusive koksriste <strong>og</strong> foring. Den ny forgasser er karakteriseret ved, at derikke er n<strong>og</strong>le varme bevægelige dele.I takt med indvundne driftserfaringer er det samlede koncept gradvist forbedretunder projektets afvikling, specielt er en del af hjælpeudstyret videreudviklet <strong>og</strong>nybygget med henblik for at muliggøre automatisk drift. I den afsluttendedriftsperiode kørtes anlægget ubemandet 30-50 timer ad gangen uden manuelindgriben.For at modne konceptet yderligere, inden TK Energi med EU-støtte opfører etfuldskala demonstrationsanlæg i Gjøl, har <strong>Elkraft</strong> bevilget PSO-støtte til et nytprojekt, FU4203 Optimering <strong>og</strong> automatisering af trinopdelt forgasningsanlæg.Yderligere informationRapport: ”Koksriste <strong>og</strong> reaktorforing til trinopdelt forgasning”, TK Energi, september2003.Projektperiode 2002 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiTeknol<strong>og</strong>isk Institut • Commisariat à lEnergie Atomique, CEA (Frankrig)Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.900 3.663 5.563135 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Fuldskalademonstration af et termisk Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2003forgasningskoncept til decentral kraftvarme Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 3202ProjektbeskrivelseTK Energi har gennem en årrække udviklet et flertrins forgasningskoncept forforgasning af biomasse, støttet fra Energistyrelsens UVE midler, samt fra EU. Derer således opført en 300 kW brændsel pilotforgassser, der har givet en række positiveerfaringer, men <strong>og</strong>så afdækket behov for forbedringer.Med PSO-projekterne FU2205 <strong>og</strong> FU3202 har <strong>Elkraft</strong> System i perioden juni 2002til december 2003 støttet en videreudvikling, idriftsættelse <strong>og</strong> langtidsafprøvningaf den trinopdelte forgasser.FU3202 dækker en driftsafprøvning, hvor den forbedrede pilotforgasser anvendestil 1500 timers kontinuerlig testkørsel, primært for at verificere forgasserensdriftssikkerhed, men <strong>og</strong>så for at afprøve en række automatiske hjælpefunktioner.Sammenfatning af opnåederesultaterProjekterne FU2205 <strong>og</strong> 3202 er gennemført som et samlet udviklingsforløb, <strong>og</strong>resultaterne sammenfattes derfor under et:I forbindelse med designet af nye koksriste <strong>og</strong> reaktorforing blev fundet, at begrænsningeri den eksisterende reaktorkonstruktion forhindrede en optimaludformning. Det blev derfor opført en helt ny reaktor med en række forbedringer,inklusive koksriste <strong>og</strong> foring. Den ny forgasser er karakteriseret ved, at derikke er n<strong>og</strong>le varme bevægelige dele.I takt med indvundne driftserfaringer er det samlede koncept gradvist forbedretunder projektets afvikling, specielt er en del af hjælpeudstyret videreudviklet <strong>og</strong>nybygget med henblik for at muliggøre automatisk drift. I den afsluttendedriftsperiode kørtes anlægget ubemandet 30-50 timer ad gangen uden manuelindgriben.For at modne konceptet yderligere, inden TK Energi med EU-støtte opfører etfuldskala demonstrationsanlæg i Gjøl, har <strong>Elkraft</strong> bevilget PSO-støtte til et nytprojekt, FU4203 Optimering <strong>og</strong> automatisering af trinopdelt forgasningsanlæg.Yderligere information Rapport: ” Driftsforsøg med trinopdelt forgasser”, TK Energi, januar 2004.Projektperiode 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiSy<strong>dk</strong>raft Danmark • Commisariat à lEnergie Atomique, CEA (Frankrig) • NVEKraftvarmeproduktionForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.900 2.170 4.070136 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
137 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingVedvarendeenergi, i øvrigtAfsluttede
Projekt: Bygningsintegration af bifaciale net- Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999tilsluttede solceller i Valby Indsatsområde: Øvrig vedvarende energiNummer: FU 9818 (solceller)ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterFormålet med projektet er at afklare solcellers funktionalitet i det nordeuropæiskeklima, <strong>og</strong> vise hvilke forstyrrelser denne energiform giver på forsyningsnettet.Projektet vil demonstrere forskellige former for bygningsindpasning af nettilsluttedesolceller. Desuden er det meningen at demonstrere en praktisk anvendelseaf solceller, der kan udnytte solindfald fra begge sider, såkaldte bifacialesolceller. Der installeres tre anlæg i København på henholdsvis 9,1 kW, 8,5 kW<strong>og</strong> 3,0 kW.Projektet har demonstreret forskellige former for bygningstilpasning af solcellerpå Viktoriagade (8,5 kW) <strong>og</strong> Tøndergade (3,0 kW). På Kærbuen (9,1 kW) erydelsen fra bifaciale solceller testet, hvilket på årsbasis ikke har medført n<strong>og</strong>enstørre merproduktion.Yderligere informationRapporten ”Building integrated grid connected PV-systems for 20 apartmentsin combination with energy management system survey”Projektperiode 2000 - 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederKøbenhavns Belysningsvæsen (nuværende Københavns Energi)Thomas Brændgaard Nielsen, Københavns EnergiØvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal162 323 485138 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Solceller i integreret støjskærm ved Fløng Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU 9931 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(solceller)ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet omfatter opsætning af solceller i toppen af en del af støjskærmen ved motorvejengennem Fløng ved Hedehusene. Solcellerne tilsluttes nettet via vekselrettere(invertere) <strong>og</strong> anlæggets effektivitet overvåges i 2 år, bl.a. for at kunne vurdereeventuel tilsmudsnings betydning. Der er indgået aftale med Vejdirektoratet ommontering af solcellepanelerne. Projektansvarlig er NESA <strong>og</strong> Teknol<strong>og</strong>isk Institutstår for målepr<strong>og</strong>rammet <strong>og</strong> evalueringen af anlægget.Anlægget er etableret med 12 selvstændige delsystemer. Delsystemerne er placereti to forskellige rækker af støjskærmen, hvilket blandt andet muliggør målinger afskyggevirkninger. Måleperioden har dækket en tre-årig periode, men grundet tekniskevanskeligheder bygger vurderinger af resultaterne fra målepr<strong>og</strong>rammet kun påde sidste to års målinger.Den målte effekt for hele anlægget er opgjort til 8.680 W eller ca. 90 % af den teoretiske,nominelle effekt. Systemfaktoren (udtryk for hvor godt anlægget kører i forholdtil et tabsfrit system) har i det bedste driftsår været 0,56 for hele anlægget,hvilket er acceptabelt. For enkelte dårligt placerede delsystemer ligger systemfaktorenomkring 0,35, hvilket ikke er tilfredsstillende <strong>og</strong> blandt andet må tilskrives skyggevirkningfra omgivelserne (træer) <strong>og</strong> støjskærmen. Resultaterne af målepr<strong>og</strong>rammetviser desuden, at snavs (tilsmudsning) ikke har en stor virkning på anlæggetsydelse, medens det konkluderes, at skygge har en stor negativ effekt på ydelsen.Det konkluderes, at solceller i støjskærme har, når der sammenlignes med bygningsintegreredesolcelleanlæg, klare fordele vedrørende tilgængelighed for service,god afkøling <strong>og</strong> stor synlighed. Blandt ulemper nævnes krav om moduler med storstyrke <strong>og</strong> et større kabelforbrug, grundet udformningen. Projektrapporten giver enrække anbefalinger til brug for eventuelle tilsvarende projekter, <strong>og</strong> peger på andre,tilsvarende steder, hvor solcelleanlæg kan tænkes opført, langs veje, ved jernbane<strong>og</strong>industrianlæg <strong>og</strong> som overdækning af parkeringspladser <strong>og</strong> perronanlæg. Endeligpeges på forskellige forslag til billiggørelse af sådanne anlæg.Yderligere informationRapporten: ”Støjskærm med solceller ved Fløng”, SolEnergiCentret Teknol<strong>og</strong>iskInstitutProjektperiode 2000 – 2002Projektansvarlig virksomhedNESA A/SProjektlederMorten Rasmussen, NESAØvrige deltagereTeknol<strong>og</strong>isk InstitutForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal883 766 1.649139 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Integreret solcelle- <strong>og</strong> solvarmesystem Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU 9920 Indsatsområde: Øvrig vedvarende energi(solceller)ProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at afprøve en ny type kombineret solcelle <strong>og</strong> solfanger. Virkningsgradenfor de eksisterende solceller på markedet er ikke særlig høj. Dettebetyder, at den resterende del af det indfaldne sollys omdannes til varme. Solcellernesvirkningsgrad nedsættes yderligere, når de opvarmes. Ideen bag de kombineredesolcelle/-fangere er derfor at lade solfangeren udnytte den restvarme,som solcellerne alligevel ikke kan omdanne til el. Samtidig ledes varmen bort frasolcellerne, der således opnår en højere virkningsgrad. I projektet vil energibalancen<strong>og</strong> økonomien blive undersøgt for forskellige tekniske løsninger af kombineredesolcelle/-fangere. Specielt vil det blive belyst, om der kan opnås energimæssigefordele ved at benytte en varmepumpe til kølingen af solcellerne <strong>og</strong>dermed udnyttelsen af restvarmen.Der er foretaget analyser på fire forskellige systemer bestående af 20 m 2 panel:Dels et konventionelt solcellepanel, et konventionelt solvarmepanel, etsolkraftvarmepanel <strong>og</strong> et solkraftvarmepanel, hvor varmen sendes til et jordvarmereservoir,som herefter leverer varme til en varmepumpe. I hvert tilfældeer modelberegningerne lavet under forudsætning af, at skulle levere el <strong>og</strong> varme<strong>og</strong> varmt vand til et 120 m 2 etplans enfamiliehus. Beregningerne viserblandt andet, at solkraftvarmepaneler kombineret med varmepumpe energimæssigter den mest fordelagtige løsning. Et system med kombination afsolkraftvarmepaneler på 20 m2 <strong>og</strong> en varmepumpe kan dække energibehovet iet étplanshus på 120 m2. Set over en årlig cyklus er der overskud af såvel el somvarme, men på grund af sæsonvariationer er der overskud af energi om sommeren<strong>og</strong> underskud af både el <strong>og</strong> varme om vinteren. Et anlæg af denne typekræver derfor energiudveksling med omverdenen eller el-/<strong>og</strong> varmelagring.På basis af de producerede solkraftvarmepaneler er der etableret et pilotanlæg,som blev placeret på en vaskeribygning <strong>og</strong> koblet til energiforsyning af vaskeprocessen.Dette valg viste sig uheldigt med henblik på test af pilotanlægget.Det er i slutrapporten konkluderet, at det ikke har været muligt, at eftervise degennemførte beregninger på baggrund af faktiske driftsdata. Bindingen til vaskeprocessenhar ikke givet mulighed for at regulere på de parametre, der er afbetydning for evaluering af beregninger, teknikker <strong>og</strong> økonomi.Rapporten konkluderer, at anlæggets atypiske montageforhold <strong>og</strong> vanskellighedermed montage <strong>og</strong> idriftssættelse samt de manglende driftserfaringer harikke givet tilstrækkeligt grundlag for vurdering af den valgte løsnings økonomiskerentabilitet i forhold til separate, kendte teknol<strong>og</strong>ier.Yderligere informationRapporten ”Pilotinstallation af solkraftvarme”Projektperiode 1999 - 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederNESAMorten Rasmussen, NESA140 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Øvrige deltagereSwanhill Projects • Nilsol ApS • Gaia Solar A/S • Knudsen Køling • BerendsenTextil Service A/SForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.047 889 1.936141 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
142 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
143 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udviklingKraftvarme <strong>og</strong>anvendelse afnaturgasAfsluttede
Projekt: Småskala KV baseret på stirlingmotor Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9932 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet omfatter afprøvning af naturgasfyrede stirlingmotorer hos danskeforbrugere. Der vil i projektet bl.a. blive gennemført langtidstests med henblikpå verificering af en acceptabel levetid for motoren. Desuden foretages målingeraf de elmæssige aspekter herunder måling af elkvalitet <strong>og</strong> test af relæ- <strong>og</strong>elektrisk beskyttelsesudrustning. Projektet koordineres med det af DONG/DGCigangsatte projekt, der fokuserer på de gastekniske aspekter.Projektet har omfattet afprøvning af et stirlingmotor baseret naturgasfyretminikraftvarmeanlæg af fabrikat WhisperGen med en nominel el-ydelse på0,75 kW <strong>og</strong> en varmeydelse på 5 kW, el-virkningsgrad ca. 8% 0g totalvirkningsgradca. 83%. Afprøvningsperioden omfattede 22248 timer, hvor der opnåedes7230 driftstimer. Det var en række problemer med motoren, specielt et lejehavari,som krævede at motoren blev returneret til New Zealand, der bevirkededet relativt lave antal driftstimer. Reparation <strong>og</strong> transport t<strong>og</strong> 8 måneder, <strong>og</strong>der opstod samtidig transportskader på motorens ventilator, hvilket senere gavproblemer. Anlægget var <strong>og</strong>så plaget af et antal utætheder. Under hele afprøvningsperiodenvar anlægget opstillet hos NESA.En analyse af drift af anlægget i et enfamilieshus er baseret på en simuleringsmodel.Anlægget er her forsynet med en lagertank for 10 kWh varme i form afvarmt vand, hvis temperatur varierer inden for 30 ºC.Resultatet af simuleringen er, at hele husets varmeforbrug produceres af anlægget,<strong>og</strong> at 60% af el-produktionen forbruges af huset (svarende til 30% afhusets samlede elforbrug). En sammenligning af driftsøkonomien for anlæggetmed et forbrug, som dækkes af fjernvarme <strong>og</strong> almindeligt elin<strong>dk</strong>øb visern<strong>og</strong>enlunde balance mellem de to systemer, men <strong>og</strong>så, at der stort set intet ertil afskrivning <strong>og</strong> servicering af anlægget.Yderligere informationRapporten ”Småskala kraftvarme baseret på Stirlingmotor”Projektperiode 1999 – 2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederNESAMorten Rasmussen, NESAØvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal834 0 834144 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> opstilling af rapsfyret Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999MKV-anlæg Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseNummer: FU9918 af naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterDa de fleste af de eksisterende minkraftvarme-anlæg på markedet kan leveres i enudgave til fyringsolie, er det nærliggende at erstatte dette brændstof med en vegetabilskolie, som der <strong>og</strong>så bliver gjort forsøg med inden for transportsektoren. Projektethar derfor til formål at opbygge viden om MKV-anlæg med vegetabilsk (plante)olie som brændsel, nærmere bestemt rapsolie. Der opbygges et rapsolieanlæg ien testinstallation med henblik på opnåelse af driftserfaringer med denne driftsformover en 1-2 årig periode. I projektet indgår en tysk MKV-leverandør, der kan levereen MKV-motor til rapsoliedrift. Anlæggets ydeevne vil blive vurderet <strong>og</strong> sammenholdtmed det anvendte energiforbrug til fremstilling af olien. Ligeledes vil motordriftenssamlede miljøbelastning blive vurderet.Der er opnået godt 5000 timers drift med et ca. 20 kW el /35 kW varme kraftvarmeværkfyret med koldpresset rapsolie, som for størstedelen er fremstillet på eget presse<strong>og</strong>renseanlæg. Der har været ganske store driftsproblemer med rapsolieanlægget,som måtte igennem en totalombygning, uden at dette løste alle driftsproblemerne.Driften af motoren har derimod ikke givet anledning til særlige problemer.Økonomien af rapsolieproduktionen er analyseret <strong>og</strong> falder ikke gunstigt ud. Detsamme gælder for kraftvarmeanlægget. Rapporten konkluderer, at ”Samlet set erdet svært at begrunde en investering i et presseanlæg <strong>og</strong> en kraftvarme-enhed udfra et økonomisk synspunkt”. En livscyklusanalyse sammenligner de miljømæssigepåvirkninger fra et kraftvarmeanlæg fyret med henholdsvis koldpresset rapsolie <strong>og</strong>let dieselolie. Drivhuseffektmæssigt er påvirkningen fra det rapsoliefyrede anlægca. 70% af påvirkningen fra det dieseloliefyrede anlæg. Til gengæld er miljøpåvirkningenmed hensyn til forsuring <strong>og</strong> næringssaltudslip langt større fra det rapsoliefyredeanlæg.Yderligere informationRapporten ”<strong>Udvikling</strong> <strong>og</strong> opstilling af rapsoliefyret minikraftvarmeanlægProjektperiode 1999 – 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederNESAMorten Rasmussen, NESAØvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal2.032 0 2.032145 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Naturgasbaseret minikraftvarmeanlæg Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9928 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at udvikle, bygge, idriftsætte, afprøve <strong>og</strong> dokumentere naturgasdrevneminikraftvarmeanlæg med høj virkningsgrad, lave emissioner <strong>og</strong>lave anlægsomkostninger.De tekniske <strong>og</strong> økonomiske forhold omkring drift <strong>og</strong> vedligehold skal afklares.Det skal endvidere undersøges, om emissioner <strong>og</strong> virkningsgrader kan fastholdesover længere tids drift. Der tages udgangspunkt i masseproducerede standar<strong>dk</strong>omponenter,egne udviklede prisbillige nøglekomponenter samt en reduktionaf antallet af komponenter. Motorerne er således standard automobilmotorer.Der er in<strong>dk</strong>øbt motorer til test fra Kia, Fiat, Alfa Romeo, Volvo. Motorerne liggerydelsesmæssigt fra 15 til 35 kW. Emissionerne af CO, UHC, <strong>og</strong> NO X er målt somfunktion af luftoverskudstallet. Ved testkørslerne er det tilstræbt, at så mangeparametre som muligt er ens for alle motorer. Motorerne er testet i samme forsøgsopstillingdvs. generator, tændingsanlæg, indsugningssystem, kølekreds(temperatur niveau). Målinger af emissioner <strong>og</strong> virkningsgrad er udført i varierendedriftspunkter.Motorerne har svært ved at overholde gældende emissionskrav til gasmotorer(CO <strong>og</strong> NOX), kun n<strong>og</strong>le af de testede motorer kan <strong>og</strong> da inden for ret smalleområder af driftsparametre. Det betyder, at luft/gas blandingens støkiometriskal styres forholdsvis nøjagtigt <strong>og</strong> selv små udsving i gaskvaliteten kan betyde,at motorerne ikke arbejder optimalt.Der er ikke set sammenhæng mellem motorstørrelse <strong>og</strong> virkningsgrad ellerbedre virkningsgrad for nye end gamle motorkonstruktioner. Projektets resultaterkan evt. udnyttes i forbindelse med bi<strong>og</strong>asdrift af motorerne.Yderligere informationRapporten ”<strong>Udvikling</strong> af naturgasbaserede minikraftvarmeanlæg”Projektperiode 1999 – 2001Projektansvarlig virksomhedNESAProjektlederMorten Rasmussen, NESAØvrige deltagereTK EnergiForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal304 0 304146 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Demonstration af mikrokraftvarme Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU9929 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterI takt med at mikrokraftvarmeanlæggenes ydelse bliver mindre, bliver de tilsvarendevarmebehov kraftigt varierende <strong>og</strong> forskelligartede, idet der ikke finder n<strong>og</strong>enform for udligning sted som for de større anlæg. Dette har negativ effekt påøkonomien <strong>og</strong> dermed udbredelsen. I nærværende projekt sættes der fokus påudvikling, afprøvning <strong>og</strong> tilpasning af optimale styringsstrategier for mikrokraftvarmeanlægtil "de tusinde hjem" (mindre end 5 kW el ). Problematikkenbehandles bl.a. med henblik på optimering <strong>og</strong> opstilling af driftsstrategier ud fraforskellige kriterier (f.eks. miljø, økonomi, komfort o.lign.). Her indgår <strong>og</strong>så praktiskafprøvning af strategierne. Aktiviteterne indgår i en større plan for udviklingaf minikraftvarme.Ved projektets start i 1999 fandtes en række prototyper for mikrokraftvarmeanlæg,som forventedes på markedet i løbet af kort tid. <strong>Udvikling</strong>en forløb anderledes,<strong>og</strong> det lykkedes kun at in<strong>dk</strong>øbe et enkelt anlæg i den ønskede størrelse 1-3kW el . Det in<strong>dk</strong>øbte <strong>og</strong> afprøvede anlæg er af fabrikat ”Ecopower” <strong>og</strong> er baseret påen naturgasfyret, modulerende gnisttændingsmotor med el-generator. Eftergrundig afprøvning i DGC’s laboratorium blev anlægget installeret hos en forbruger<strong>og</strong> afprøvet i perioder med varierende varmebehov <strong>og</strong> med forskelligedriftsstrategier.På basis af driftsresultaterne, som er dokumenteret i rapporten ”Demonstrationaf mikrokraftvarme – Samspil med husinstallation”, konkluderer rapporten, at”de samfundsøkonomiske omkostninger ved mikrokraftvarme er for høje”, menat ”en acceptabel samfundsøkonomi kan opnås ved væsentlig lavere investering(ca. halvering), reducerede drifts- <strong>og</strong> vedligeholdelsesudgifter (ca. halvering) <strong>og</strong>væsentlig forhøjet elvirkningsgrad (ca. fordobling).”Yderligere informationRapporten: ”Demonstration af mikrokraftvarme – samspil med husinstallation,målinger”Projektperiode 1999 – 2004Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereNESAMorten Rasmussen, NESADGC • DTU-IMM • AAU-IET • DTI • Metro Therm • DanfossForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal2.083 0 2.083147 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: ARGE fase 3, Europæisk MCFC samarbejde Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU9938 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterENERGI E2 samarbejder med de tyske firmaer MTU, Ruhrgas <strong>og</strong> RWE om videreudviklingaf MCFC-teknikken baseret på brændselscellestakke udviklet af detamerikanske firma Fuel Cell Energy (tidligere Energy Research Corp.). Målet fordet europæiske samarbejde er demonstration af et ca. 250 kW anlæg. E2 harbl.a. bidraget til samarbejdet med afprøvning af mindre stakke (ca. 10 kW) på etforsøgsanlæg på Kyndbyværket. Haldor Topsøe A/S har deltaget i samarbejdetsførste 2 faser i perioden 1992-98.Formålet med dette projekt har været feltafprøvning af det såkaldte ”HotModule”,som er et ca. 250 kW kompakt anlæg, hvor MCFC-stak, reformerenhed,katalytisk brænder <strong>og</strong> anoderecirkulationsblæser er sammenbygget i et transportabeltmodul.Tre anlæg er blevet installeret forskellige steder i Tyskland på et universitet, pået privathospital <strong>og</strong> endelig hos et stort elproduktionsselskab. Anlæggene producererel <strong>og</strong> varme (damp).Der er ved projektets afslutning opnået over 20.000 timers drift med HotModuleanlægstypen. Elvirknings-graden er målt til 47 % <strong>og</strong> totalvirkningsgradentil 96%. Emissionen af NOx <strong>og</strong> CO er meget lav.HotModule anlægstypen må betragtes som en succes, som ikke endnu er fuldtkommerciel, men som er solgt i adskillige eksemplarer i både Europa, USA <strong>og</strong>Japan som demonstrationsanlæg.Yderligere information Rapporten ”Europæisk MCFC samarbejde (ARGE fase 3)”Projektperiode 1999 - 2002Projektansvarlig virksomhedEnergi E2ProjektlederPeter Simonsen, Energi E2Øvrige deltagereMTU • RWE • RuhrgasForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal218 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.148 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Identifikation af optimale driftsparametre Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999for naturgasbaserede low-cost motorer Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseNummer: FU9919 af naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet har til formål at bestemme det tekniske-ydelsesmæssige potentiale forvirkningsgrad <strong>og</strong> emission ved anvendelse af højtkomprimerede motorer. Det forventes,at det vil være muligt at udvikle et motorgeneratoranlæg til naturgas meden elvirkningsgrad på 36-38% for et 35 kW anlæg <strong>og</strong> 42-44% for et 180 kW anlæg,der kan overholde de gældende emissionsgrænser. For at kunne operationalisereprojektets resultater, tager projektet udgangspunkt I moderne masseproduceredemotorer fra transportsektoren, hvor der eksisterer et fungerende ombyttersystem.Derved reduceres omkostninger til etablering <strong>og</strong> vedligeholdelse.En standard højkomprimeret motor fra automolbilindustrien er konverteret til naturgas<strong>og</strong> langtidstestet. Anlægsdata som elproduktion, gasforbrug, temperaturerosv. er l<strong>og</strong>get af et PC baseret dataopsamlingspr<strong>og</strong>ram. Det har med den valgte motorikke vist sig muligt at finde et driftspunkt, hvor motoren har en høj virkningsgrad<strong>og</strong> emissionsgrænserne samtidig alle er overholdt. Men med brug af det udvikledeefterforbrændingskammer er der opnået stabile driftsperioder, hvor emissionernereduceres til betragteligt under grænseværdierne. For UHC’s ve<strong>dk</strong>ommende så megetsom 300 gange under værdien, d<strong>og</strong> med en lidt lavere virkningsgrad på 32 % iforhold til den optimale på 35 %.Det er NESA’s vurdering, at det største udbytte af projektet vil fås, hvis efterforbrændingsteknol<strong>og</strong>ienudvikles yderligere, idet decentrale kraftvarmeanlæg fra år2006 vil få nye skrappere emissionsgrænser for UHC. En anlægstype som den afprøvedevurderes at ville få en dårlig økonomi med dagens forhold for små kraftvarmeanlæg,da der skal afsættes midler til udskiftning af motoren for hver ca. 20.000drifttimerYderligere informationRapporten ”Identifikation af optimale driftsparametre for naturgasbaseredelow-cost motorer på ca. 30 kW, med kompressionsforhold på ca. 20:1, samt afpråøvningaf efterforbrænding som emissionsbegrænsende foranstaltning,marts 2001, TK Energi”Projektperiode 1999 - 2001Projektansvarlig virksomhedNESAProjektlederMorten Rasmussen, NESAØvrige deltagereTK EnergiForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal480 3 483149 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Udvikling</strong> af fastoxid brændselsceller, SOFC Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2000Nummer: FU0003 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseDet danske SOFC pr<strong>og</strong>ram skal skabe mulighed for at etablere en produktion afenergiøkonomiske <strong>og</strong> miljøvenlige kraftvarmeanlæg med høje virkningsgrader <strong>og</strong>gode dellast-egenskaber. Det hidtidige DK-SOFC 1990-1999 pr<strong>og</strong>ram fortsættes pågrundlag af teknol<strong>og</strong>iske udviklingsspring i to delprojekter, hvor det ene, Opskalering,sigter mod demonstration af dansk celle- <strong>og</strong> stakningsteknol<strong>og</strong>i, medens detandet, Langsigtet <strong>Udvikling</strong>, sigter mod at fastholde de udviklingslinier, der er nødvendigefor videreudvikling af teknol<strong>og</strong>ien.Delprojektet ”Opskalering” består af to blokke, hvor Blok I omfatter etablering af etproduktionsanlæg i præpilotskala samt opskalering af produktionsprocesserne fralaboratorieniveau til produktion, medens Blok II omfatter opbygning af udstyr <strong>og</strong>metoder til langtidscelletest, analyse af levetidsbegrænsende faktorer, reproducerbarhedsoptimeringaf celleproduktionen samt udvikling af stakningsteknol<strong>og</strong>ier,herunder opbygning af en teststand for 2-3 kW e stakke.Det samlede projekt finansieres i projektperioden 2000-2002 af Energistyrelsen,Eltra, <strong>Elkraft</strong> samt deltagerne, Haldor Topsøe A/S, IRD A/S, E2 samt Risø, med etsamlet budget på 64 mio. kroner.Sammenfatning af opnåederesultaterI løbet af projektet er der opbygget testfaciliteter for afprøvning af enkeltceller <strong>og</strong>små stakke. Testfaciliteterne har været anvendt i den sidste del af projekt-perioden,efter at en række in<strong>dk</strong>øringsproblemer er blevet løst. På grund af problemer medcellefremstillingen, som måtte lægges om, blev afprøvningen af celler forsinket iforhold til den oprindelige plan. Forbedringer af cellekomponenter betød <strong>og</strong>så, attestfaciliteterne er blevet benyttet til at dokumentere disse forhold, mere end til atstudere cellefremstillingsprocessens reproducerbarhed.Testfaciliteterne for afprøvning af små stakke har især været benyttet til at studereen række forhold i forbindelse med de komponenter, som sammen med de enkelteceller er nødvendige for at opbygge en stak.Yderligere informationRapporten ”DK-SOFC e&f, Opskalering blok II”Projektperiode 2000 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereRISØ-AFMRobert Feidenhans’l, RISØ-AFMEnergi E2 • Haldor Topsøe • IRD • Samarbejde med Syddansk Universitet <strong>og</strong>Danmarks Tekniske UniversitetForbrugt (100o kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal10.082 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.150 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Stempelmotor med dampindsprøjtning Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1402 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektet sigter mod at forbedre el-virkningsgraden af et gasmotorbaseretanlæg ved at udnytte en del af spildvarmen i udstødsgassen til produktionaf damp, som derpå ekspanderes i forbrændingsmotorens cylinder. Eftermotoren tilføjes et efter-forbrændingskammer for reduktion af uforbrændtgas <strong>og</strong> CO i røggassen. Endelig skaffes vandet til processen ved kondenseringaf vanddampen i røggassen. Den beskrevne proces har principielle lighedspunktermed den, som finder sted i en evaporativ gasturbine (HATproces,FU1404), blot at der benyttes en stempelmotor i stedet for en gasturbine.Projektet er en forundersøgelse til afklaring af væsentlige tekniske,procesmæssige <strong>og</strong> økonomiske udfordringer. Bl.a. skal det afklare spørgsmålvedrørende korrosion <strong>og</strong> smøring. Vurdering af processen fra relevantemotorfabrikanter skal <strong>og</strong>så indgå i forundersøgelsen.På basis af en opstillet model af den termodynamiske STIPE-proces undersøgerprojektet de opnåelige virkningsgradsforbedringer i forhold til ennormal gasfyret gnisttændingsgasmotor <strong>og</strong> kommer frem til forbedringerpå omkring 15%. Hvis dampindsprøjtningens reduktion af NOx-dannelse <strong>og</strong>reduktion af tendens til bankning udnyttes til at hæve motorens kompressionsforhold,skulle virkningsgradsforbedringer omkring 30% være mulig.I rapporten ses der <strong>og</strong>så på n<strong>og</strong>le af de konstruktionsproblemer, somdamp-indsprøjtning medfører, herunder specielt dampindsprøjtningsventilerne.Forskellige ventiltyper samt styringen af disse er belyst.Det var hensigten, at der på baggrund af projektets resultater skulle tagesstilling til igangsættelse af en eventuel næste fase. Resultaterne har ikkegivet anledning til at igangsætte næste fase.Yderligere informationRapporten: ”STIPE (STeam Injected Piston Engine)”Projektperiode 2001 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereTK EnergiThomas Koch, TK EnergiLuleå UniversitetForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal400 100 500151 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Rekuperativ udstødsreaktor Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1403 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseProjektets formål er at reducere udsendelsen af drivhusgasser <strong>og</strong> lugtgener franaturgasfyrede motorer på kraftvarmeværker, samtidigt med at anlæggenes totalevirkningsgrad forbedres. Ved at omsætte de uforbrændte komponenter i røggassenvia en katalysator er det muligt ved hjælp af en varmeveksler at hæve temperaturniveauetpå udstødsgassen så højt, at katalysatoren er virksom, <strong>og</strong> denne del afprocessen ikke kræver tilførsel af energi udefra. Metoden afprøves i et forsøgsprojekt.Processen er relevant i forbindelse med de mange gasmotorbaserede kraftvarmeanlægi Danmark, idet mange af disse har problemer med ufuldstændig forbrænding<strong>og</strong> deraf følgende lugtgener. Der er gennemført en analyse af økonomien isammenlignelige danske <strong>og</strong> udenlandske systemer <strong>og</strong> anlæg til reduktion afuforbrændte kulbrinter. Ud fra resultatet af denne foreløbige analyse ser det ud til,at anlægsprisen kan blive attraktiv i forhold til prisen for konkurrerende løsninger.Sammenfatning af opnåederesultaterForsøgene blev udført på en naturgasfyret motor i DGC’s laboratorium. Forvarmningenaf røggassen skete i en pladevarmeveksler leveret af Balcke-Dürr, <strong>og</strong> denefterfølgende katalysator blev leveret af Haldor Topsøe A/S. Der blev afprøvet treforskellige katalysatortyper med betegnelserne CKM 42, CKM 62 <strong>og</strong> CKM 92. Forsøgeneviste ikke større forskelle på de 3 katalysatorer.Rekuperationsprincippet virkede, idet det var muligt at opvarme røggassen til entemperatur efter katalysatoren på op til ca. 650 ºC alene ved hjælp af varmeudviklingeni katalysatoren.Ved ca. 600ºC som middeltemperatur i katalysatoren vil der altid ske en rensning afuforbrændte kulbrinter (UHC) på over 90% (CH 4 -ækvivalenter) samtidig med, at dersker en væsentlig reduktion af formaldehyd . CO-emissionen var samtidig undergrænseværdien for gasmotorer. Ved 620ºC var rensningen næsten 100%.Ved lavere middeltemperatur i katalysatoren falder rensningsprocenten, <strong>og</strong>så somfunktion af driftstiden. Regenerering af katalysatorerne er heller ikke effektiv vedlavere driftstemperaturer.Yderligere informationRapporten: ”Rekuperativ katalytisk udstødsreaktor til stationære gasmotorer”Projektperiode 2001 - 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederDansk Gasteknisk Center (DGC)Peter Hinstrup, DGCØvrige deltagere -Forbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.281 834 2.115152 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Evaporativ gasturbine (HAT cycle) Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU1404 Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseaf naturgasProjektbeskrivelseProjektet er fjerde fase af et større projekt, som startede i 1993. Fase 2 <strong>og</strong> 3 har fåetPSO-støtte.Den evaporative gasturbineproces er især interessant i forbindelse medmindre, gasfyrede kraftvarmeanlæg. Den forventes at være fordelagtig for anlæg istørrelsen 5-75 MW, som er interessante for danske forhold.I løbet af projektets tidligere faser er processen demonstreret i form af et mindreanlæg på ca. 600 kW, opstillet på den tekniske højskole i Lund. Der er behov foryderligere drift af forsøgsanlægget, forbedring af visse delprocesser samt n<strong>og</strong>leøkonomiske evalueringer. Dette er indholdet af den ansøgte fjerde fase. Det omhandledeprojekt omfatter <strong>og</strong>så u<strong>dk</strong>ondensering af vand fra processens udstødsgas,en proces, som <strong>og</strong>så kan være aktuel i forbindelse med eventuel u<strong>dk</strong>ondenseringaf vand efter våde afsvovlingsanlæg eller naturgasfyrede gasturbiner <strong>og</strong> kedler.Sammenfatning af opnåederesultaterUd fra de opnåede driftserfaringer <strong>og</strong> optimeringer af procesanlægget i det samledeprojekts fase fire samt på basis af analyser af de økonomiske forhold for forskelligeanlægsopbygninger af procesanlægget konkluderer fase 4 projektet, at de mestattraktive anvendelsesområder for det evaporative gasturbineanlæg er til småskalaelproduktionsanlæg (< 10MW) <strong>og</strong> til mindre kraftvarmeanlæg med stor årlig benyttelsestid.Projektets konklusioner er baseret på svenske forhold, men vil <strong>og</strong>så væregældende for danske forhold.Det konkluderes <strong>og</strong>så, at for at opnå et kommercielt <strong>og</strong> teknisk gennembrud for anlægstypener det nødvendigt med en længerevarende demonstration af et anlæg ien størrelse, som skal være n<strong>og</strong>et større end testanlægget i Lund.I projektets har man derfor <strong>og</strong>så undersøgt mulighederne for etablering af et sådantdemonstrationsanlæg, <strong>og</strong> der er peget på et par konkrete muligheder <strong>og</strong> udarbejdetbudgetter for sådanne projekter. Der er d<strong>og</strong> ikke på nuværende tidspunkttruffet beslutning om at videreføre projektet.Yderligere informationRapporten: ”Evaporativ Gasturbine”Projektperiode 2001 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Hakon Mosbech, Energi E2 <strong>og</strong> Tord Torrisson, Lunds Tekniska HögskoleKung. Tek. Högskole • Alstom Power • Sy<strong>dk</strong>raft • Vattenfall • ElforskForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal285 60 345153 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Udvaskning af formaldehyd fra Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002gasmotorrøggas Indsatsområde: Kraftvarme <strong>og</strong> anvendelseNummer: FU2402 af naturgasProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterFormålet med projektet har været at undersøge <strong>og</strong> udvikle en egnet rensemetodetil de gasmotoranlæg, der i forhold til Luftvejledningen kun har problemermed formaldehydemission. Udvaskning (absorption) er kendt i andre kemitekniskesammenhænge, men har ikke tidligere været anvendt til reduktion afformaldehyd i gasmotorrøggas. Metoden er blevet undersøgt både teoretisk <strong>og</strong>praktisk, for at undersøge anvendelighed <strong>og</strong> effektivitet.Udvaskningsforsøget blev gennemført på Eremitageparkens kraftvarmeanlæg(en gasmotor på 1 MW el ), hvor der blev indbygget et vasketårn i anlæggets røggasafgang.Fjernelse af formaldehyd sker ved at oxidere formaldehyd med hydr<strong>og</strong>enperoxidi et surt miljø med en jernkilde som katalysator (Fentons reagens).De opnåede resultater for udvaskning af formaldehyd ligger på ca. 66%, hvilketer lavt sammenlignet med katalytisk rensning, hvor man kan nå op på 98%.Det relativt lave tal for udvaskningen forklares med, at røggassens temperaturpå grund af gasmotorens generelle tilstand var n<strong>og</strong>et højere end det optimalefor vaskeprocessen <strong>og</strong> samtidigt medførte et ret stort vandforbrug. Indbygningaf en dyse for indsprøjtning af kølevand i røggassen før vasketårnet gav ikkeden ønskede sænkning af røggastemperaturen<strong>og</strong> dermed heller ikke den forventedehøjere udvaskningsgrad.En økonomisk vurdering af vaskeprocessen op mod et katalytisk renseanlægfalder klart ud til fordel for det katalytiske anlæg. Dette billede er d<strong>og</strong> stærktafhængigt at katalysatorens levetid.Yderligere informationRapporten ”Udvaskning af formaldehyd fra gasmotorrøggas”Projektperiode 2002 - 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereDansk Gasteknisk Center A/SJan K. Jensen, Dansk Gasteknisk CenterREECO-STROM A/S • NESA A/S • Enmaco MotorerForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal750 267 1.017154 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
SystemindpasningAfsluttede155 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Anvendelse af livscyklusvurderinger Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 2001Nummer: FU 1502 Indsatsområde: SystemindpasningProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterProjektets formål er at demonstrere anvendelse af livscyklusvurderinger (eng. LifeCycle Assesments - LCA) som værktøj til teknol<strong>og</strong>ivurdering <strong>og</strong> fremme af miljøvenligelproduktion i el- <strong>og</strong> kraftvarmesystemet i Danmark inden for biomasseområdet.Projektet vil dels bestå i en tværgående vurdering af relevante kombinationer afforbehandling af, <strong>og</strong> konverteringsprocesser for, biomasse, dels i en vurdering afmulighederne for at optimere de væsentligste valgmuligheder ud fra en miljømæssig<strong>og</strong> LCA synsvinkel.Projektet har vist, at der miljømæssigt kun er en lille forskel på at anvende biomassepå fire forskellige anlæg, trods forskellig anvendelse af biomassen som enten hovedbrændseleller ved tilsatsfyring. De fire undersøgte biomassekoncepter i) 100 %ristefyring med halm (Maribo/Sakskøbing), ii) 10 % tilsatsfyring til kul (Studstrupværketsblok 4), iii)) 53 % ristefyring med træflis til naturgas (Herningværket) <strong>og</strong> iv)samfyring med 70 % træpiller <strong>og</strong> 30 % naturgas i støvfyret anlæg (Avedøreværketsblok 2).De vigtigste miljøpåvirkninger er emissioner af NO x , SO 2 <strong>og</strong> HCl (for halm) i driftsfasensamt udvaskning fra deponeret kul/halmaske efter tilsatsfyring af halm til kul.Brændselsfasen <strong>og</strong> restproduktfasen er de næstvigtigste i forhold til miljøpåvirkning.Transportvejen har relativ stor betydning i brændselsfasen. Bygnings- <strong>og</strong> nedrivningsfasernehar marginal betydning.Konklusionen er, at livscyklusvurderinger kan anvendes som værktøj til teknol<strong>og</strong>isammenligning,men kræver et stort detaljeringsniveau <strong>og</strong> dermed et stort ressourceforbrug.Projektet har udviklet en metode, som har gjort det muligt at foretage ensimplere LCA-screening af fremtidige biomasseteknol<strong>og</strong>ier. Ved teknol<strong>og</strong>ivurderingaf andre teknol<strong>og</strong>ier <strong>og</strong> andre brændsler skal metoden suppleres <strong>og</strong> forbedres meden større indsats.Yderligere informationRapporten: ”LCA til biomasse”Projektperiode 2001 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Helle Herk-Hansen, Energi E2Elsam • Københavns Energi • VEKS • TechwiseForbrugt (1000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrigfinansieringTotal1.349 459 1.808156 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
’Tværgående,øvrigt <strong>og</strong> andetAfsluttede157 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Forskning</strong>spr<strong>og</strong>ram på kemiteknik, DTU Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: FU 9110 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterDet tidligere <strong>Elkraft</strong> <strong>og</strong> Elsam har i en årrække støttet CHEC (Combustion and HarmfulEmission Control) pr<strong>og</strong>rammet på DTU med en rammebevilling. En del af aktiviteterneer videreført under PSO-ordningen. CHEC-gruppens forskningsområde er kemiskeprocesser ved forbrænding <strong>og</strong> emissionsbegrænsning. <strong>Forskning</strong>en udføres vedeksperimentelt arbejde i laboratorieskala, ved etablering af store forsøgsopstillinger,ved målinger på fuldskalaanlæg <strong>og</strong> ved modelleringsarbejde. <strong>Forskning</strong>en spænderfra etablering af grundviden <strong>og</strong> opstilling af avancerede kinetiske modeller til målrettedeundersøgelser af aktuelle problemstillinger <strong>og</strong> deltagelse i udviklingsprojekter.En del af denne forskning er målrettet mod anvendelsen af biomasse, <strong>og</strong> rammebevillingenbenyttes til finansiering af aktiviteter i forbindelse med bl.a. erhvervsforsker-<strong>og</strong> EFP-projekter.Under CHEC-pr<strong>og</strong>rammet er der gennemført en lang række forskningsprojekter, derhar øget viden om forbrænding af biomasse. Væsentlige eksempler på resultater er:Belægningsdannelse i kedler fyret med biomasse er undersøgt. I den forbindelseviste kortvarige forsøg med fyring af halm sammen med sheanødder, olivenkernereller træflis, at kemi <strong>og</strong> struktur i belægninger ikke påvirkes væsentligt ved samfyringen.Ved forbrænding af halm hhv. træ på rist er der fundet store afvigelser i kemi<strong>og</strong> tykkelse af belægninger.Undersøgelse af deaktiveringen af SCR-katalysatorer har vist, at denne skyldes forgiftningfra røggassens indhold af KCl <strong>og</strong> K 2 SO 4 . Disse undersøgelser, sammen medudvikling af metoder til regenerering af katalysatorerne, er fortsat i en række senerePSO projekter.Emissioner af SO 2 , HCl <strong>og</strong> NO x ved halmfyring er behandlet ved litteraturstudier,teoretiske overvejelser, laboratorie- <strong>og</strong> fuldskalaforsøg. Afhængig af brændselssammensætningengives anvisninger for overslag over emissionerne, <strong>og</strong> der anvisesmetoder til at reducere disse. Indledende undersøgelser af belægningsdannelse iaffaldsfyrede kedler er gennemført.Yderligere informationRapport: "Clean and Efficient Application of Biomass for Production of Power andHeat - Phase III", DTU-KT, 2002. Rapport: "Thermal Conversion of Biomass andWaste", DTU-KT, 2003Projektperiode 1991 – 2003Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Peter Simonsen, Energi E2 <strong>og</strong> Kim Dam-Johansen, DTU-KT (CHEC)DTU-KT (CHEC) • ElsamForbrugt (1.000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal10.353 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.158 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Kraftværksmaterialer/ Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998blandingssvejsninger Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldNummer: FU 9516/9711ProjektbeskrivelseDe tekniske <strong>og</strong> økonomiske grænser for kraftværkers konstruktion <strong>og</strong> drift er megetafhængige af egenskaberne af de benyttede materialer. Nye processer med forhøjedetemperaturer, tryk <strong>og</strong> mere aggressive kemiske miljøer stiller øgede krav til materialerne.Energi E2 deltager i en række projekter med henblik på at udvikle <strong>og</strong> afprøvenye materialer, testudstyr, procedurer <strong>og</strong> beregningsværktøjer. De danske aktiviteterer i høj grad koblet til internationalt samarbejde. Dette projekt omfatter færdiggørelseaf aktiviteter, der var igangsat ved PSO-ordningens start. 10 % af disse aktiviteterkan henføres til områder, der falder inden for miljøvenlig elproduktion.Formålet med projektet er at teste kendte <strong>og</strong> nye materialer for deres krybebestemte<strong>og</strong> korrosionsbestemte levetid. Nye materialer introduceres i stadigt hastigere tempo,<strong>og</strong> det er vigtigt til stadighed at vurdere om komponenter, udført i nye materialer,kan blive kritiske med hensyn til ovennævnte tre forhold. Nye processer med forhøjedetemperaturer, tryk <strong>og</strong> mere aggressive kemiske miljøer afprøves løbende. Disseprocesser stiller øgede krav til de materialer, procesudstyret er lavet af, <strong>og</strong> her er detvigtigt at kende materialernes levetider.Sammenfatning af opnåederesultaterI delprojektet ”Trykpåvirkede materialers restlevetid” (FU9516) indgik oprindelig enlang række delprojekter, der knytter sig til levetid af kraftværkskomponenter somdampkedler, damprør, dampturbiner <strong>og</strong> gasturbiner.Blandt aktiviteterne har været:• Laboratorieundersøgelser af beskadigede komponenter, bl.a. fra de halmfyredeanlæg i Slagelse <strong>og</strong> Haslev.• Forsøg med nye lovende materialer ved indbygning af disse som testelementeri kedler på AVV <strong>og</strong> AMV samt på affalds- <strong>og</strong> halmfyrede kedler.• Forbedrede beregningsmetoder for damprør <strong>og</strong> efterprøvning ved målingerpå opførte anlæg.• Langtidsafprøvning af prøveemner fra idriftværende turbiner hos turbineleverandører.I delprojektet ”Blandingssvejsninger” (FU9711) undersøges materialeegenskaber fordele af kedlens overheder, hvor to typer af materialer (austenitiske <strong>og</strong> ferritiske) ersvejset sammen. Projektet er afsluttet under PSO-ordningen, men fortsættes afEnergi E2.Yderligere informationNotatet: ”Resultater fra projekt FU9516/9711 Kraftværksmaterialer/ Blandingssvejsninger.Raporten: ”Testing of a small scale superheater (1000 kgsteam/hour) designed for flue gas from waste fired power plant”.Projektperiode 1995 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Hakon Mosbech, Energi E2DTU-IPL • Elsam • Tech-Wise (nu Elsam Engineering)159 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Forbrugt (1.000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal496 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.160 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Feltstudier af forbrændingsaerosoler Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1998Nummer: ØP9724 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseProjektet sigter mod at forøge kendskabet til danske kraftværkers emission afsubmikrone partikler <strong>og</strong> sporstoffer knyttet til disse, specielt hvorledes forbrændingsbetingelser<strong>og</strong> filterinstallationer påvirker emissionen. Projektet omfatterfeltmålinger på 4 danske kraftværker med forskellige brændsler ved simultanpartikeludtagning før <strong>og</strong> efter elfilteret <strong>og</strong> i skorstenen. Herved bestemmes forbrændingsaerosolensstørrelsesfordeling <strong>og</strong> aerosolpartiklernes morfol<strong>og</strong>i <strong>og</strong>kemiske sammensætning som funktion af partikelstørrelsen.De udvalgte brændsler <strong>og</strong> værker er: halm <strong>og</strong> træflis (Enstedværkets biokedel),kulstøv (Avedøre- <strong>og</strong> Nordjyllandsværket) samt Orimulsion (Asnæsværket)Sammenfatning af opnåederesultaterUndersøgelsen har bidraget med et stort datamateriale til belysning af partikelvariationenfra kedel til skorsten. Mange af observationerne er nye <strong>og</strong> overraskende,fordi denne type måling ikke er lavet tidligere. Andelen af fine partiklerdannet i kedlen afhænger meget af flygtigheden af asken; fra 1 % ved kulstøvfyringop til ca. 50 % ved halm- <strong>og</strong> Orimulsionfyring. For kulstøvfyring er andelenaf submikrone partikler vokset fra mindre end 1 % i kedlen til ca. 38 % i skorstenen,hvilket bl.a. skyldes, at fine partikler fjernes mindre effektivt i elfilteret endde større partikler.For de fine partikler, der hovedsagligt dannes ved kondensation af flygtige askeforbindelser,er der opstillet teorier for dannelsesmekanismerne.Støvemissionerne fra de 4 undersøgte kraftværker ligger pænt under de danskeudledningskrav, men næsten alle emitterede partikler er under 10 µm. Spredningsberegningerviser, at deres bidrag til partikelforureningen af både nær- <strong>og</strong>fjernmiljøet er ringe.Projektet er efterfulgt af ”Aerosoldannelse <strong>og</strong> kemiske reaktioner fra biomasse<strong>og</strong>affaldsforbrændingsanlæg” (FU2206), hvor sammenhængen mellem aerosoldannelse<strong>og</strong> belægninger i kedlen undersøges.Yderligere informationRapporten: ”Feltstudier af Forbrændingsaerosoler”, DTU-KT, 2001. Delrapporterfra målinger på Ensted-, Avedøre-, Asnæs- <strong>og</strong> Nordjyllandsværket.Projektperiode 1998 – 2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Peter Simonsen, Energi E2Elsam • DTU-Kemiteknik • FLS miljø • RISØForbrugt (1.000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal369 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.161 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: Kraftværksmaterialer Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU 9808 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseEnergi E2 <strong>og</strong> Elsam har indgået en samarbejdsaftale med Institut for Procesteknik-Materialeteknol<strong>og</strong>i,DTU, (nu DTU-IPL) vedrørende en fortsættelse af F&Uarbejdetom kraftværksmaterialer. 40 % af disse aktiviteter i projektperioden kanhenføres til områder, der falder inden for miljøvenlig elproduktion omfattet afPSO-ordningen. Aftalen indeholder finansiering af Ph.D.-projekter.Projektet udgør rammen for det samarbejde, som Elsam <strong>og</strong> ENERGI E2 siden1979 har haft med DTU-IPL om brug af TEM til vurdering af krybenedbrydning imaterialer til højtemperaturbelastede komponenter i kraftværker.Projektet omhandler videnopbygning på materialeområdet, som skal sætte Elsam<strong>og</strong> Energi E2 i stand til at løse materialeproblemer i forbindelse med drift <strong>og</strong>vedligeholdelse af kraftværker <strong>og</strong> i forbindelse med udnyttelse af de nyeste højtemperaturmaterialertil kraftværksbyggeri, herunder biomassefyrede kraftværker.Da det i stor udstrækning er de samme materialer, der bruges til biomassefyredekraftværker som til fossilt fyrede kraftværker, er det derfor de samme metodertil restlevetidsbestemmelse, der anvendes.Sammenfatning af opnåederesultaterProjektets resultater er genereret ved gennemførsel af henholdsvis IPL projekterpå DTU, internationale samarbejdsprojekter samt drifts- <strong>og</strong> anlægsorienteredeopgaver.Ved at IPL's arbejde indgår som dansk indsats, er der sikret dansk deltagelse i enrække internationale samarbejdsprojekter om højtemperatur materialer. Denindsamlede viden fra sådanne projekter er løbende overbragt til Elsam, EnergiE2 <strong>og</strong> Force Technol<strong>og</strong>y via en fælles styregruppe. I et etableret forskningssamarbejdemed Kina er der på DTU-IPL gennemført et projekt vedrørende dampsidighøjtemperatur oxidation af austenitiske materialer, der anvendes i biomassefyrede kedler.Yderligere information Slutrapport: ”FU9808 Kraftværksmaterialer”, Energi E2, 2004.Projektperiode 1999 – 2002Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Hakon Mosbech, Energi E2DTU-IPL • Elsam • Tech-Wise (nu Elsam Engineering) m.fl.Forbrugt (1.000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotal1.316 - Note 1 - Note 1Note 1: Oplysninger om det totale forbrug, samt egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikke.162 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Projekt: <strong>Forskning</strong>scenter for katalyse, ICAT Pr<strong>og</strong>ram: PSO Pr<strong>og</strong>ram 1999Nummer: FU 9813 Indsatsområde: Biomasse <strong>og</strong> affaldProjektbeskrivelseSammenfatning af opnåederesultaterI 1996 blev der taget initiativ til at danne et ”Interdisciplinært <strong>Forskning</strong>scenterfor Katalyse” (ICAT) på DTU for at sikre Danmark et internationalt niveau indenfor forskning <strong>og</strong> undervisning i katalyse. ICAT er, efter støttetilsagn fra forskelligeoffentlige myndigheder, etableret i begyndelsen af 1998 for en foreløbig periodepå 5 år. Desuden støttes centeret fra en række eksterne industrier m.m. f.eks.Haldor Topsøe, Statoil <strong>og</strong> Dansk Gasteknisk Center. Katalytiske processer kanfremover indgå i anvendelsen af biomasse, gasturbiner, forgasning, metanolproduktion,brændselsceller m.m.Under <strong>Forskning</strong>scentret for katalyse er der gennemført en bred forskningsindsatsinden for katalytiske processer. Af væsentlige resultater kan nævnes:• Der er opbygget et on-line katalysatortestanlæg til de-NO x <strong>og</strong> SO 2 -oxidation i simuleret røggas, <strong>og</strong> indledende undersøgelser af såveltraditionelle som nye katalysatorer er foretaget. Omsætning <strong>og</strong> selektivitetbestemmes ved gaschromat<strong>og</strong>rafi <strong>og</strong> UV-spektometri.• Der er foretaget præliminære undersøgelser vedrørende udvikling afen ny proces til elektrokemisk reduktion af NO.Samarbejdet er videreført i PSO-projekterne ”Alkaliresistente de-NO x katalysatorer”(FU2202) <strong>og</strong> ”Deaktivering af SCR katalysatorer” (FU4205).Yderligere information Slutrapport: ”Energi E2 A/S-ICAT Collaboration 1999-2002”.Projektperiode 1999 – 2001Projektansvarlig virksomhedProjektlederØvrige deltagereEnergi E2Peter Simonsen, Energi E2 <strong>og</strong> Ib Chorkendorff, DTU-KT (ICAT)DTU-Kemiteknik (ICAT) • Haldor Topsøe • Statoil • DTUForbrugt (1.000 kr.)PSOfinansieringEgen <strong>og</strong> øvrig finansieringTotalNote 1: Oplysninger om egen <strong>og</strong> øvrig finansiering foreligger ikkeNote 2: Beløbet angiver projektets totalbudget (kilde PSO Pr<strong>og</strong>ram 2002)1.500 - Note 1 Ca. 15.000 Note 2163 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
164 ⏐ <strong>Forskning</strong> <strong>og</strong> udvikling
Change language