Výzkum a vývoj v energetice motor pro inovace

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Výzkum a vývoj v energetice motor pro inovace"

Lucie Kašparová
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Výzkum a vývoj v energetice motor pro inovace Konference IVD: Energetika na prahu revoluce: Kam se ubírá výzkum a vývoj nových technologií Aleš Laciok, koordinátor výzkumu a vývoje EZ, útvar inovace

se ubírá výzkum a vývoj nových technologií 23.6.

2 Pro energetiku je výzkum a vývoj d le itý 1 Výzkum a vývoj jako vodítko možností rozvoje energetiky optimální fungování energetiky bezpe nost Nevyváženost vede k deformacím energetiky udržitelnost cenová p ijatelnost Energetika je zvlášt d ležitá v dnešní komplexní spole nosti energetika tvo í její pojítko (páte ní/nervová sí ) a dostupnost energie je tak naprosto zásadním faktorem fungování spole nosti 2 Výzkum a vývoj jako motor pro inovace konkurenceschopnost subjekt (exportní potenciál, zam stnanost, výb r daní, ) Rozsah výzkumu a vývoje: * Systémové analýzy rozvoje energetiky (scéná e, asová m ítka, regiony,..) * Vlastní technologie 1

ní/nervová sí ) a dostupnost energie je tak naprosto zásadním faktorem fungování spole nosti 2 Výzkum a vývoj jako motor pro inovace konkurenceschopnost subjekt

3 Výzkum a vývoj pro energetiku je v sou asnosti le it jší ne kdy jindy p ichází zásadní strukturální zm na energetiky icházející zm ny v energetice jsou vyvolány Politickými cíli - obnovitelné zdroje - redukce emisí CO2 / skleníkových plyn - energetické úspory - jiná environmentální omezení - energetická bezpe nost Objektivními vn jšími skute nosti - vy erpávání levných primárních energetických zdroj - zvyšující se po et obyvatel (koncentrace v megapolis) - ten ící se zásoby neslané vody sv t Proto výzkum a vývoj akcentují r zné politiky * Energy Union * Aktualizovaná SEK Obory se stále více prolínají - energetika x doprava x chemie x..x ICT 2

Objektivními vn jšími skute nosti - vy erpávání levných primárních energetických zdroj - zvyšující se po et obyvatel (koncentrace v megapolis) - ten ící se zásoby

4 Pro energetiku jsou d le ité r zné formy výzkumu, speciální význam ale mají pilotní a demonstra ní projekty Orientovaný základní výzkum Aplikovaný výzkum Vývoj Pilotní a demonstra ní projekty Ilustrativní p íklad akumulace energie Nanomateriály pro katody a anody ení charakteristik systému, optimalizace hmot,.. Funk ní celek, optimalizace komponent, upscale Nasazení v podmínkách co nejbližších reálným Baterie v reálu (interakce se sítí, battery management system,.) Inteligentní elektrom ry (transfer a nakládání s daty, role zákazník,.. Inteligentní d m (integrace komponent) Jaderný reaktor (funk nost, bezpe nost,..) Zdroj: ABB 3

. Funk ní celek, optimalizace komponent, upscale Nasazení v podmínkách co nejbližších reálným Baterie v reálu (interakce se sítí, battery management system,.

5 Energetický výzkum je segmentem celkového systému výzkumu v R, projevují se v n m obecné problémy, má rovn svoje specifické nedostatky Dokumentuje to nap. doporu ení z Mezinárodní energetické agentury (2010) Je zde množství dalších nedostatk Není p íliš intenzivní spolupráce výzkumných organizací s pr myslem Nedostate né využívání evropských zdroj 4

doporu ení z Mezinárodní energetické agentury (2010) Je zde množství dalších nedostatk

6 Mezinárodní spolupráce pro R je d le ité více prosazovat zájmy v rámci mechanism SET-Plan SET Plan = strategický technologický plán pro energetiku Evropské unie (Zajišt ní dostupnosti/využitelnosti technologií k 2020 a výhledov k 2050) Nové formy spolupráce evropské pr myslové iniciativy (EII) vzniklé na pozadí technologických platforem EEGI, NUGENIA+ESNII+NC2I (SNE-TP), Bioenergy,.. (solar, wind, ) EERA (Europan Energy Research Alliance) EIT (European Institute for Innovation and Technology) Integrovaná cestovní mapa 1. Active consumer at the centre of the energy system 2. Demand focus increasing energy effciency across the energy systém 3. System optimization 4. Secure, cost-effective, cleane and competitive supply 5. Cross-cutting aspects (education, socio-economics,..) Synergie národních zdroj a projekt 5

. (solar, wind, ) EERA (Europan Energy Research Alliance) EIT (European Institute for Innovation and Technology) Integrovaná cestovní mapa 1. Active consumer at the centre of the energy system 2.

7 A mnohem intenzivn ji je t eba vyu ívat programy podpory EU zam ených na energetiku Dosud je ú ast subjekt z R slušná pouze v oblasti jaderné energetiky (obecn ale více p ispíváme do program než z nich získáváme zp t do R) Kde unikají p íležitosti? 1) P edevším rámcové programy, dnes Horizon ( ) Energetika sou ást spole enských výzev Energetická témata tvo í > 8 mld. EUR 2) Nedostate jsou využívány ale i další mechanismy podpor, nap.: Research Fund for Coal and Steel LIFE+ 6

8 Technologické trendy podmín né výzkumem a vývojem - 1. široké uplatn ní informa ních a komunika ních technologií Rozvoj senzoriky a exploze využití ICT vede ke vzniku ohromného množství dat ( vznik nových obor nakládání s big data, data mining,..) sledky rozvoje ICT v energetice, p íklady: Simulace a vizualizace proces 7 Projektování, what-if analýzy, propojení s GIS,. Diagnostika a monitoring Efektivní sledování stavu za ízení, spolehlivost dat, dop edné odhalování rizik, ízení proces, v. interakce lov k-stroj (MMI) Celý koncept smart grids, ízení komplexních systém (nap. JE),. Nové možnosti pro zákazníky Možnost okamžité volby, ízení spot eby, Propojení prost edk ( internet of things ) Vzájemn komunikující a ovliv ující se za ízení ve velkém m ítku V 2020 se odhaduje 4 mld. osob napojených na sí, p es 25 mil. aplikací a 25 mld. embedded and intellig. systems Jsou však ale i negativa a rizika kybernetická bezpe nost a zranitelnost

.) sledky rozvoje ICT v energetice, p íklady: Simulace a vizualizace proces 7 Projektování, what-if analýzy, propojení s GIS,.

9 Technologické trendy podmín né výzkumem a vývojem - 2. Efektivita a úspory energií Úsporné technologie P íklady ve výrob energie v distribuci i kone né spot eb Frekven ní m ni e Nízkoztrátové a amorfní Využité zbytkových tepel transformátory ízení proces Uplatn ní supravodivosti.... (domácnosti, pr mysl, služby) (elektr. energie a eplo) 8 1) Individuální spot ebi e ele krocení nejv tších žrout energie v domácnostech, pr myslu a službách stimuluje ekodesign a energetické štítkování 2) Smart homes / buildings (vazba na architekturu) propojení spot ebi (inteligentní ízení), pop. lokální výroba nízkoenergetické (akumulace ve zdech,..) a aktivní budovy ( ídící prvky) 3) Smart cities (vazba na územní plánování) optimalizace: budovy + doprava + technická infrastruktura pro výrobu a distribuci energie

Uplatn ní supravodivosti.... (domácnosti, pr mysl, služby) (elektr.

10 Technologické trendy podmín né výzkumem a vývojem - 3. Decentralizace a spolehlivé sít Decentrální zdroje Výroba ele nebo tepla, pop. obojího Založené na OZE i neobnovitelných zdrojích Vznik prosumers Nutné zachovat rozumný podíl mezi centrálními a decentrálními zdroji Mikroturbína Palivový lánek Malý kotel na agropelety íklady nových technologií Co to umožnilo (VaV) Redukce ceny, rekuperace Flexibilita, využití nejen H2 Nový typ spalovací komory Spolehlivé sít edpoklad rozší ení distribuovaných zdroj (distribu ní sít ) Kooperace decentrálních zdroj - virtuální elektrárny 9 Zdroj: materiály firem

Palivový lánek Malý kotel na agropelety íklady nových technologií Co to umožnilo (VaV) Redukce ceny, rekuperace Flexibilita, využití nejen H2 Nový typ

11 Technologické trendy podmín né výzkumem a vývojem - 4. Neuhlíkové a obnovitelné zdroje Základní spolehlivý a výkonný bezuhlíkový zdroj jaderná elektrárna Spole enské a politické klima v EU však jádru nep eje Za íná zásadn ubývat lidských, technických i výzkumných kapacit sv tový vývoj se p esouvá mimo Evropu Obnovitelné zdroje co je pro podmínky R výhodné? Vodní energie Solární energie Potenciál pom rn vy erpán Slabší osvit v R, ale možnost velkého množství instalací Ele Kde napomáhá VaV? Velké vody - nové typy ob žných kol Malé vody levné stroje pro nízké potenciály a malé pr toky PV pro rozptýlená a odražená sv tla PV jako sou ást stavebních prvk PV v kombinaci s akumulací trná energie Neintenzivní v try inn jší p evody Prediktory po así Geotermální energie Nevhodné geologické pom ry inn jší konverze nízkopotenciálového tepla Biomasa (a odpady) Velký potenciál (les, agro, stovaná biomasa, odpady) Teplo Energetické rostliny ízení spalovacího procesu Zušlech ování biomasy 10

výzkumných kapacit sv tový vývoj se p esouvá mimo Evropu Obnovitelné zdroje co je pro podmínky R výhodné?

12 Technologické trendy podmín né výzkumem a vývojem - 5. Balancování elektroenergetického systému Potenciál následujících komponent se asto vyhodnocuje izolovan Flexibilní a dob e iditelné zdroje (rovn ž velké zdroje mají využitelnou míru menévrovatelnosti!) Akumulace energie Zde se odehrává bou livý technologický rozvoj Elektrochemické akumulátory (baterie) pro praktickou energetiku stále nedostate né parametry ízení spot eby (demand side management) V R existuje HDO již p es 40 let (ovládání spot ebi : bojlery, akumula ní kamna, p ímotopy,..) edstupe komplexn jšího a inteligentn jšího ízení spot eby 11

zdroje mají využitelnou míru menévrovatelnosti!

13 Pro podchycení nových p íle itostí je EZ aktivní ve výzkumu a vývoji p íklady ze sféry obnovitelných zdroj Vývoj nového typu vodní turbíny ( vírová turbína ) realizace mohou umožnit využití nízkopotenciálových vodních tok Vývoj a testování automatického vzorkova e biomasy instalace pomohla lépe charakterizovat vstupy do teplárny a lépe ídit proces výroby energie Testování nek emíkového typu fotovoltaických lánk 12 Vývoj išt ní bioplynu na biometan realizace by umožnily lépe využít potenciál bioplynových stanic

vzorkova e biomasy instalace pomohla lépe charakterizovat vstupy do teplárny a lépe ídit proces výroby energie Testování nek

14 13 kuji za pozornost

Podobné dokumenty

Aplikace pro chytré sít jako nedílná sou ást chytrého m sta

AMPER konference Smart City v praxi, 15. b ezna 2016, Brno Aplikace pro chytré sít jako nedílná sou ást chytrého m sta Siemens s.r.o. 2016 Výzvy v energetice pro blízkou budoucnost Rostoucí spot eba Vysoký