Subsidieregeling Sterktes in innovatie, hoofdstuk 1b en 1c MKB Innovatiestimulering Topsectoren Bijlage 6 MIT-programma Chemie, Biobased en Energie, 2014 Chemie. Aanvragen door TKI voor netwerkactiviteiten en innovatiemakelaars en aanvragen door MKB voor MIT-haalbaarheidsstudies, inhuur personeel en MIT-R&D-samenwerkingsprojecten moeten passen binnen één van de volgende thema’s: 1C Polymeren - Superieure materialen 2C Polymeren - Sluiten van de keten 3C Procestechnologie - Energie-efficiëntie 4C Procestechnologie – Materiaalefficiëntie 5C Procestechnologie - Biobased economy 6C Chemische innovaties - Katalysatoren & biomassa 7C Chemische innovaties - (Chemische) Analyse Biobased. Aanvragen door TKI voor netwerkactiviteiten en innovatiemakelaars en aanvragen door MKB voor MIT-haalbaarheidsstudies en MIT-R&D-samenwerkingsprojecten moeten passen binnen één van de volgende thema’s: 8B Polymeren - Biobased materials 9B Biobased - Hoogwaardige energiedragers 10B Biobased – Bioraffinage 11B Biobased - Chemische en biotechnologische conversietechnologie 12B Energiebesparing industrie - Ontwateren en Drogen Energie Aanvragen door TKI voor netwerkactiviteiten en innovatiemakelaars en aanvragen door MKB voor MIT-haalbaarheidsstudies en MIT-R&D-samenwerkingsprojecten moeten passen binnen één van de volgende thema’s: 13E Energiebesparing industrie - Proces/Systeem analyse en ontwerp 14E Energiebesparing industrie - Utilities en Control 15E Energiebesparing industrie- Omzetting en Scheiding 16E Energiebesparing industrie – Fundamentals 17E Smart Grids - Diensten en producten 18E Smart Grids - Virtuele infrastructuur 19E Smart Grids - Fysieke infrastructuur 20E Smart Grids - Institutionele en sociale innovatie. 21E Solar – Zonne-energie in de gebouwde omgeving 22E Solar – (productie van) zonnecellen en PV panelen 23E Wind – Ondersteuningsconstructies 24E Wind - Windturbines en windcentrale 25E Wind - Intern elektrisch netwerk en aansluiting op het hoogspanningsnet 26E Wind - Transport, Installatie en Logistiek 27E Wind - Beheer en Onderhoud 28E Wind – Windparkontwikkeling 29E Gas - Voorraden: upstream gas 30E Gas - Substitutie: LNG 31E Gas - Vergroening van gas 32E Gas - Systeemintegratie 33E Gas – CCUS (Gas Capture, Utilization & Storage) 34E Gas - De juiste condities: maatschappelijke inbedding 35E Energiebesparing gebouwde omgeving - Compacte opslag 36E Energiebesparing gebouwde omgeving - Duurzame Compacte Conversietechnologie 37E Energiebesparing gebouwde omgeving - Regeling en control
1
38E Energiebesparing gebouwde omgeving - Multifunctionele Gebouw Schil 39E Energiebesparing gebouwde omgeving - Energieopwekking, distributie en opslag op gebiedsniveau Hieronder worden de thema’s verder uitgewerkt: Slimme Polymere Materialen Binnen dit thema gaat het om innovaties die gericht zijn op de productie van polymere materialen (zoals kunststoffen of bioplastics), en/of de verwerkingsprocessen, en/of de toepassing in een breed scala van producten in diverse toepassingsgebieden en/of het hergebruik hiervan. 1C Polymeren - Superieure materialen Deze programmalijn is gericht op een viertal speerpunten: 1. Duurzamer: duurzame producten (of wijzigingen in producten) die resulteren in een lagere milieu‐impact (zowel planet als people), bijvoorbeeld door materiaalbesparing, lichtere materialen of levensduur verlenging. 2. Slimmer: materialen die bijdragen aan nieuwe functionaliteiten of combinaties van bestaande functionaliteiten, zoals zelfreparerende of zelfreinigende kunststoffen, nieuwe moleculen en devices op het raakvlak van nanotechnologie en life sciences (bijv. (bio)sensoren en selectief‐permeabele membranen) of materialen waarvan de eigenschappen veranderen onder invloed van temperatuur,licht, druk of een magnetisch veld 3. Effectiever/efficiënter: materialen die leiden tot minder materiaalgebruik met vergelijkbare prestaties of tot betere prestaties bij gelijkblijvend materiaal gebruik, zoals composieten of vezels met verbeterde polymeereigenschappen voor bijv. zoals comfort, absorberen, afstoten, signaal‐/detectiefunctie etc. 4. Gezonder/veiliger: Inzet van inzet van nieuwe additieven en stabilisatoren, zoals Biobased) alternatieven voor vermeend toxische additieven, tegengaan van uitwaseming vluchtige giftige gassen zoals styreen, verbeterde antimicrobiële en zelf‐herstellende of ‐schoonmakende eigenschappen toegepast in bijvoorbeeld vloerbedekking of anti‐microbieel textiel. 2C Polymeren - Sluiten van de keten Door de toenemende schaarste van grondstoffen is afval een luxe die de wereld zich steeds minder kan veroorloven. Afval wordt en is grondstof. Daar waar de prijs van grondstoffen oploopt door schaarste wordt het economisch ook interessanter om materiaal te hergebruiken of te recyclen. In eerste instantie is het sluiten van de keten gericht op hergebruik van materialen op basis van fossiele grondstoffen, maar ook het sluiten van de keten voor niet-biodegradeerbare biobased materialen is van toenemend belang. Belangrijke thema’s zijn: • Recycling van kunststoffen uit de verschillende sectoren zoals verpakkingen, automotive, bouw, high tech, landbouw, etc. • Verbetering van scheidingstechnieken. • Toepassen van recyclaat in hoogwaardige toepassingen. • Onderzoek gericht op optimalisatie van eigenschappen na recycling. • Verbetering van efficiency in de materiaalkringloop, rekening houdende met het internationale karakter van de recyclingmarkt. 8B Polymeren - Biobased materials Deze programmalijn richt zich op innovatie met biobased polymere materialen, gemaakt van biobased grondstoffen. Biobased grondstoffen bieden kansen om onze afhankelijkheid van fossiele grondstoffen te verminderen en een bijdrage te leveren aan duurzaamheid. Het vervangen van fossiel gebaseerde materialen door biobased materialen in bestaande en nieuwe toepassingen draagt bij aan de transitie naar een biobased economy. Belangrijke thema’s zijn: • inzet van groene bouwstenen/polymeren met betere/andere eigenschappen • inzet van biobased hulpstoffen, coatings en componenten van composieten
2
• biologisch afbreekbare materialen (bijv. PLA, PHA) voor functionele materialen • biobased alternatieven voor vermeend toxische additieven • nieuwe of aangepaste verwerkingsprocessen die door de inzet van andere polymeren noodzakelijk worden Duurzame Procestechnologie 3C Procestechnologie - Energie-efficiëntie Het onderscheid tussen dit onderdeel binnen de Chemie en de TKI Energiebesparende Industrie is dat bij deze programmalijn binnen de Chemie wordt uitgegaan van procesmatige verwerking van materialen in de breedste zin van het woord en bij de programmalijn Energiebesparende Industrie binnen Energie wordt uitgegaan van de louter energetische toepassing. Het programma Energie-efficiëntie betreft het ontwikkelen van processen en systemen die leiden tot besparing van energie in de procesindustrie, onder meer de chemie, olie & gas, voedingsmiddelen, farma en biotechnologie. Dat deel van de programma’s van het TKI Energiebesparing Industrie, dat is gericht op procesmatige verwerking inclusief utilities, sensor- en regelsystemen, is hierin opgenomen. Het betreft andere processen of procesunits voor dezelfde of vergelijkbare producten eventueel met gebruikmaking van nieuwe grondstoffen. Hieronder valt ook gebruik van andere energiebronnen bijvoorbeeld switch van stoom i.p.v. hot oil en koelmethoden. Nieuwe snelle en goedkope sensoren en regelsystemen maken dynamische processturing mogelijk aan de hand van input van veel actuele procesdata. Dit leidt tot grote energiebesparing, betere producten en minder off-spec producten. Binnen Duurzame Procestechnologie wordt bovendien gewerkt aan: ‐ Energie-efficiënte bulk vloeistof –vloeistofscheidingen met onder meer andere destillatieprocesen , integratie van membraanprocessen en destillatie en dynamische procesturing die met minder energie zuiverder producten opleveren met als neveneffect een verhoogde materialenefficiëntie. Hieronder wordt ook begrepen de verbeterde scheiding van productiewater uit olie- en gaswinning voor EOR en EGR ‐ Proces intensificatie, waarbij conversieprocessen worden samengevoegd met de scheidingstap van producten(zoals extractieve destillatie en simultaan geïntegreerd verwijderen van water bij veresteringproces), of bijvoorbeeld thermische scheidingen en de gehele warmtehuishouding in een apparaat worden gecombineerd, hetgeen veel energieverlies voorkomt en resulteert in kunnen weglaten van apparaten en daarmee de investering terugbrengt alsmede de onderhoudskosten aanzienlijk verlaagt; maar ook continue kristallisatiereactoren die uniformere producten opleveren in aanzienlijk kortere tijd dan batch processen. ‐ Ontwateren, Drogen waarbij schoon water uit de verdampingstap wordt gewonnen met circa 90% warmterecuperatie. Industrieel water met nieuwe geïntegreerde systemen voor proceswater bereiding, opwerking en hergebruik in productieprocessen met minder dan 10% van het huidige waterverbruik waaronder membraantechnologie, selectieve oxidatietechnieken en selectieve adsorptie en extractiemethoden. ‐ Nieuwe concepten voor Proces Systeem Engineering en Procesbesturing, vereist voor het mogelijk maken van de grote energie- en materiaal efficiëntie stappen. Modulaire unit-operation technologieën voor het toepassen van het sterk variërende aanbod van groene energie in industriële processen (in samenspraak met de TKI’s van de Topsector Energie). Duurzame business modellen die niet meer uitgaan van de conventionele berekeningen op basis van unit operation kosten en baten of return on investment, maar de volledige fabriek of de bedrijfsketen in ogenschouw nemen inclusief logistiek en verpakkingsystemen en de opbrengst op andere basis waardeert. Een onderdeel hiervan is het ontwikkelen van nieuwe kosten en risico schema’s voor het implementeren van nieuwe technologieën 4C Procestechnologie - Materiaalefficiëntie Materiaalefficiëntie richt zich op: ‐ het ontwikkelen van processen waarin het direct rendement van de materiaalstromen hoog is;
3
‐ processen voor een hoge zuiverheid van (half)producten zodanig, dat verder op in de keten efficiënter met het product kan worden omgegaan. Bovendien leidt dit ook tot een hogere secundaire energie-efficiëntie; ‐ het gebruik van CO2 voor nieuwe productieroutes voor bulkmaterialen; ‐ het winnen van mineralen uit zoute processtromen en shale gas water; ‐ het selectief scheiden van waardevolle componenten uit complexe processtromen. Hieronder vallen ook het verlengen van de Levensduur van installaties, de inrichting van Onderhoud, niet alleen voor een langer leven maar ook gericht op ombouw van installaties met hogere energie- en materiaalefficiëntie en het gebruik van CO2 voor nieuwe productieroutes voor bulkmaterialen. 5C Procestechnologie - Biobased economy Binnen de Biobased economy ligt het werkveld op de processen voor het ontsluiten, verwerken, scheiden en zuiveren van biobased grondstoffen en producten voor de voeding, farma en chemie. Ontwikkelingen aan met name deze onderdelen gebeuren in nauwe band met de programmalijnen bioraffinage en conversietechnologieën van het TKI Biobased Economy onder meer voor Complexe moleculaire scheidingen en winnen van eiwitten, Biobased productieprocesen, Snelle routes van bio- tot bulkgrondstoffen en het Procesmatig verwerken van algen en natte biomassa. Belangrijke onderdelen zijn het ontwikkelen van hygiënische condities voor raffinage en conversieprocessen en het opschalen van deze processen ten behoeve van bulkproductie. Nieuwe chemische innovaties 6C Chemische innovaties - Katalysatoren & biomassa De chemie heeft de ambitie om de koolstofketen te sluiten door vernieuwbare uitgangsmaterialen te gebruiken. Om deze ambitie te verwezenlijken is het van belang om nieuwe zeer actieve katalysatoren en processen te ontwikkelen die leiden tot de stabiele en selectieve vorming van producten uit biomassa. Hierbij zal de nadruk liggen op zowel chemo- als biokatalytische routes en eventuele combinaties. Een belangrijk resultaatgebied is nieuwe bouwstenen voor de chemische en maakindustrie; een ander is bestaande bouwstenen zodat ze direct als "drop-in" materialen gebruikt kunnen worden. 7C Chemische innovaties - (Chemische) Analyse (Chemische) Analyse wordt in vele economische sectoren gebruikt en is onmisbaar voor technologische innovatie. Het meten met hogere resoluties (chemisch, in tijd en spatieel) is daarin van groot belang. Tegelijkertijd bestaat er een behoefte om meer analyses ter plekke te uit te voeren. Innovatie in (chemische) analyse wordt bereikt langs drie thema’s: (1) Breng het lab naar het monster [het gaat er hierbij om de analyse te doen waar die nodig is; in een reactor/proces/fabriek, in het milieu, naast het bed van een patiënt]; (2) Het analyseren van intacte systemen [het gaat hier om non-destructieve analyse, analyse op afstand etc.]; (3) Revoluties in resoluties [het verbeteren van plaats- tijd- en chemische resolutie; dit gaat vaak gepaard met een verbetering van de gevoeligheid van detectie]. Miniaturisering van analytische technieken speelt bij deze thema’s een belangrijke rol. Biobased Economy 9B Biobased - Hoogwaardige energiedragers Deze programmalijn richt zich op voorbewerking van biomassa, om deze geschikt te maken voor verdere raffinage en/of de productie van elektriciteit, warmte en/of groen gas. De beoogde technieken kunnen bijvoorbeeld tot doel hebben om de energiedichtheid van ruwe biomassa te verhogen en eigenschappen m.b.t. houdbaarheid, opslag en maalbaarheid te verbeteren. Technieken kunnen ook gericht zijn op het opwaarderen van natte of droge biomassastromen die nu geen hoogwaardige- of energietoepassingen kennen, zoals bijvoorbeeld bermgras en riet.
4
10B Biobased - Bioraffinage Bioraffinage beoogt plantaardige en dierlijke grondstoffen op efficiënte, ecologisch verantwoorde en economische wijze te ontrafelen, zodat de volledige potentie van haar inhoudstoffen benut kan worden. Het streven is om bestaande functionaliteiten in de moleculen zo veel mogelijk te behouden. Bioraffinage levert enerzijds de waardevolle building blocks en halffabrikaten die nodig zijn voor de vergroening van chemie, materialen en energie in de transitie naar de biobased economy. Voor de agri&food- en tuinbouwsector biedt bioraffinage een vergroting en verbreding, alsook een integrale verduurzaming van het productenpalet, en uiteindelijk een verhoging van de toegevoegde waarde van deze sectoren. Bioraffinage is tevens het benodigde concept voor valorisatie proces- en afvalstromen en kringloopsluiting. 11B Biobased - Chemische en biotechnologische conversietechnologie Ontwikkeling van nieuwe geavanceerde technologieën voor de omzetting van –al dan niet voorbewerkte- biomassa naar groene materialen, chemicaliën en brandstoffen. Omzetting kan plaatsvinden via chemokatalytische- en biotechnologische routes (met aandacht voor de fundamentele katalyse en biotechnologie/genomics). Daarnaast wordt aandacht besteed aan het combineren van biotechnologische, biokatalytische, chemokatalytische en thermochemische conversieprocessen. Conversieprocessen worden gevolgd door energie-efficiënte scheidingstechnieken. Daarbij kunnen alle complementaire eigenschappen van deze verschillende technologieën optimaal benut worden. Energiebesparing industrie Het onderscheid tussen dit onderdeel binnen Energie en de programmalijn Energie Efficiëntie binnen de Chemie is dat bij deze 5 programmalijnen louter van de energetische toepassingen wordt uitgegaan en NIET van de procesmatige verwerking van materialen in de breedste zin van het woord (zie voor deze laatste de programmalijn Energie Efficiëntie binnen de Chemie). 13E Energiebesparing industrie - Proces/Systeem analyse en ontwerp Analyse en ontwerp van processen en systemen die leiden tot een doorbraak in efficiënter energie- en grondstoffenverbruik; Deze kennis uit processen geeft richting aan technologische en niet technologische innovaties. Het opheffen van barrières voor het toepassen van nieuwe technologieën. Het betreft de synthese of het combineren van processen tot nieuwe procesroutes Process System Engineering 14E Energiebesparing industrie - Utilities en Control Binnen deze programmalijn wordt aandacht gegeven aan de hulpprocessen, apparaten en regelsystemen die de energie c.q. warmtehuishouding van het proces en de procesvoering onderhouden. Thema’s zijn: Cluster Hergebruik van restwarmte, Cluster Restwarmte naar Elektriciteit, Cluster Benutting hoge temperatuur restwarmte, Cluster Multi-fuel concepten, Cluster Systeemstudies lokale warmteopwekking en onder meer draad- en voedingloze signaaloverdrachtsystemen als onderdeel van DCS en afstemmen van verschillende procestreinen en productielocaties in de keten onderling in de Cluster Advanced Process Control. 15E Energiebesparing industrie - Omzetting en Scheiding De apparaten (reactoren, fornuizen, ovens, scheidingssystemen etc.) en processen in het hart van het systeem. Thema’s binnen Cluster Efficiënte verbrandings – en oventechnologie, Cluster Laag energetische scheidingsprocessen, Cluster Verbrandingstechnologing en Cluster Onvolledige reacties 12B Energiebesparing industrie - Ontwateren en Drogen Droogprocessen met 50% minder energiegebruik met gelijktijdige verbetering van
5
Productkwaliteit; Technologieën voor energie efficiënte behandeling van geconcentreerde, vaak hoog viskeuze processtromen. Cluster droogtechnologie en geconcentreerde processtromen.
6
16E Energiebesparing industrie - Fundamentals Funderend onderzoek deels op vraagsturing vanuit de thema’s. Cluster Fundamentals/frontline technologies . Nieuwe technologieën in nieuwe processen die doorbraken in de energie en grondstof efficiëntie mogelijk maken Smart grids 17E Smart Grids - Diensten en producten Nu energie-infrastructuren en systemen – vooral op decentraal niveau – steeds meer met elkaar worden verbonden en met elkaar uitwisselbaar zijn, komen er nieuwe mogelijkheden voor bestaande en nieuwe partijen om producten en diensten te ontwikkelen die passen bij een moderne energievoorziening. Thema’s : Nieuwe marktmodellen en prijsmechanismen op basis van info uit slimme meters; Energy management en optimalisatie met nadruk op “intelligente” bedrijven en bedrijfsterreinen; Elektrisch vervoer ingepast in Smart Grids. 18E Smart Grids - Virtuele infrastructuur Een belangrijke opgave is om een onafhankelijkheid te krijgen tussen de “laag” van de (nieuwe) diensten en die van de fysieke energie-infrastructuur. De virtuele laag biedt onder andere de functionaliteit voor een strikte en veilige toegang tot de verschillende componenten. Thema’s: Frameworks en standaarden; Controle en beheerssystemen; Resilience en beschikbaarheid; Security by design; en ICT aspecten die in de ICT Roadmap worden benoemd zoals open data, big data, high-speed communicatie technieken, multi agent systems en sensor technologieën. 19E Smart Grids - Fysieke infrastructuur De te verwachten sterke toename van decentrale energieopwekking met veelal sterk fluctuerende productie en het gebruik van nieuwe technologieën in de distributieketen vereist een hogere flexibiliteit van het net. Een twee-weg energiesysteem stelt nieuwe eisen aan bedienen en beveiligingsaspecten. Thema’s zijn: Energieconversie en netintegratie-technologieën voor optimale inzet van energiebronnen op verschillende spanningsniveaus; DC Grids en DC interfaces; Asset management, inclusief meet methodologieën. 20E Smart Grids - Institutionele en sociale innovatie. Institutionele en sociale aspecten spelen in samenhang met de technologische vernieuwingen een hoofdrol. De eindgebruiker wordt steeds meer gezien als een belangrijke speler. Het schept dus een kans deze gebruiker zodanig in het proces te betrekken dat hij een actieve rol speelt met invloed op het energiegebruik. Thema’s (voor deze MIT-regeling): Optimaal gebruik van technische mogelijkheden van het system; Rol wijziging tussen netbeheerder en andere partijen waaronder de prosument op basis van technische mogelijkheden. Voor de MIT-regeling is deze programmalijn sec minder relevant. Het is echter wel mogelijk – en zelfs aan te bevelen – om elementen uit de thema’s van deze lijn integraal op te nemen in een technische haalbaarheidsstudie die gericht is op een of meerdere thema’s uit de andere programmalijnen van Smart Grids. Solar Energy 21E Solar - Zonne-energie in de Gebouwde Omgeving (ZEGO) Grootschalige toepassing van PV is alleen mogelijk wanneer de systemen worden geïntegreerd in de gebouwde omgeving en de infrastructuur (meervoudig ruimtegebruik). Voor de gebouwde omgeving is zonne-energie de enige duurzame energiebron die overal (lokaal) en in grote hoeveelheden beschikbaar is. Een deel van het Innovatie Contract Solar Energy richt zich daarom op het gezamenlijk ontwikkelen van innovatieve (geïntegreerde) multifunctionele bouwelementen waarmee zonne-energie kan worden opgewekt. De belangrijkste thema's in deze programmalijn zijn: 1) Flexibel toepasbare,
7
opbrengstgeoptimaliseerde systeemcomponenten voor zonne-energiesystemen (o.a. ‘smart modules’, 'power electronics', 'energy production measurement, monitoring, planning and forecasting'); 2) Functie-integratie van zonne-energie (zonnestroom en/of zonnewarmte) met klassieke functies van bouwelementen (zoals wind en waterdichtheid, isolatie, etc.); 3) Energetische integratie van zonne-energie (zonnestroom en/of zonnewarmte) met (slimme) netten en opslagsystemen; 4) I2PV: het demonstreren van esthetisch geïntegreerde zonneenergiesystemen in bestaande en nieuwe infrastructurele objecten (wallen, dijken, geluidsschermen, etc.); 5) BIPV: het demonstreren van esthetisch geïntegreerde zonneenergiesystemen in bouwdelen voor nieuwbouw en bestaande bouw (daken, gevels en kassen); 22ESolar - (productie van) zonnecellen en PV panelen De Nederlandse industrie heeft een excellente positie in het ontwikkelen van innovatieve PV concepten (zonnecellen en PV panelen), het toepassen van innovatieve materialen en het ontwikkelen van innovatieve processen en gerelateerde productiemachines om zonnecellen en PV panelen te produceren. Dit betreft zowel wafergebaseerde kristallijn silicium oplossingen als ook dunne film oplossingen. Een deel van het Innovatie Contract Solar Energy richt zich daarom op het gezamenlijk ontwikkelen van innovatieve zonnecellen en -panelen en gerelateerde productieprocessen en -apparatuur. De belangrijkste thema's in deze programmalijn zijn: 1) Kristallijn silicium zonnecellen en -panelen gebaseerd op voor- en achterzijde interconnectietechnologie; 2) Kristallijn silicium zonnecellen en -panelen gebaseerd op achterzijde interconnectietechnologie (MWT); 3) Kristallijn silicium zonnecellen en -panelen gebaseerd op technologieën die (zeer) hoge rendementen mogelijk maken (o.a. IBC zonneceltechnologieën en combinaties met dunne film PV technologieën); 4) Generieke technologieën, productieprocessen en -apparatuur voor innovatieve zonnecellen en PV panelen (encapsulatie, interconnectie, etc.); 5) PV panelen en folies gebaseerd op anorganische dunne film technologieën (CIGS/CZTS, dunne film silicium, III-V materialen, etc.); 6) PV panelen en folies gebaseerd op organische dunne film technologieën; 7)PV panelen voor specifieke toepassingen met bijzondere eisen of mogelijkheden (bijv. hoge bedrijfstemperaturen of tweezijdig gebruik). Wind op Zee 23E Wind - Ondersteuningsconstructies Kostendaling is mogelijk door het ontwerpen van geheel nieuwe typen ondersteuningsconstructies en op het gebied van optimale fabricage. Thema’s: Ontwerptools: Ontwikkelen van betere en goedkopere constructies ; Zee (bodem) onderzoek, kennis over ondergrond en golven en interactie met de fundering; Nieuwe concepten; Bouwresearch: snelle, efficiënte serieproductie van de ontwerpen 24E Wind - Windturbines en windcentrale Verhoging van de betrouwbaarheid en levensduur van vooral de aandrijftrein en geïntegreerd ontwerpen van turbine plus ondersteuningsconstructie zijn essentieel. De tweede stap is de optimalisatie van de turbine als onderdeel van de windcentrale. Thema’s: (1) Ontwikkelen van nieuwe, grotere rotoren, aerodynamica, dynamica, materialen en regeltechniek. (2) Ontwikkelen van zeer langzaam lopende aandrijftreinen voor zeer hoge vermogens. (3) Vergroten van de betrouwbaarheid en levensduur van de turbine, door "design for reliability", en optimalisatie van O&M methodieken. 25E Wind - Intern elektrisch netwerk en aansluiting op het hoogspanningsnet Het ontstaan van een offshore netwerk met e-hubs zorgt voor koppeling van offshore windparken en van de Europese markten. Een oplossing hiervoor is het smart transmission grid (of smart super grid), een net waarin op transmissieniveau slimme besturings- en regelmogelijkheden van energiestromen zijn ingebouwd. Thema’s: (1) Het ontwerpen van een lichter en modulair offshore onderstation. (2) Het ontwikkelen van monitoring technieken voor het bepalen van de status van de kabel en ook voor preventie. (3) Het ontwerpen en demonstreren van slimme besturings- en
8
regelmogelijkheden op windturbine-, onderstation- en windparkniveau. (4) Regelbaar maken van HVDC verbindingen / voorbereidingen van Net op Zee. 26E Wind - Transport, Installatie en Logistiek Thema’s: Het ontwerpen en uittesten van nieuwe gespecialiseerde schepen en equipment voor installatie en O&M. Het ontwikkelen en testen van sterk verbeterde installatiemethoden van standaardfundaties, zoals monopalen; hoger heitempo, geluidsreductie, alternatieve inbrengingsmethoden, ontwikkeling van methodes voor gecontroleerde ontgronding. Het ontwikkelen en testen van betrouwbaardere en betere methodes van het ingraven (of boren) én aansluiten van de elektriciteitskabels. Het verbeteren van de interfaces tussen componenten die offshore geïnstalleerd worden. 27E Wind - Beheer en Onderhoud Thema’s: O&M en access methodiek uitwerken in concept en toetsen in de praktijk in bestaande parken en de proeftuin, ontwerp van nieuwe stabielere O&M schepen. Meten, monitoren en voorspellen van slijtage van componenten om gepland onderhoud te doen. Verbeteren van betrouwbaarheid van componenten, toevoegen van reserve onderdelen die op afstand ingeschakeld kunnen worden. 28E Wind - Windparkontwikkeling Thema’s: Maatschappelijk verantwoord innoveren, rekening houdend met (de wensen van) de diverse belanghebbenden (“stakeholders”): Maatschappelijk Kosten Baten Analyse: ingebed in de NWO -MVI aanpak. Natuur en milieu impact. Technische en regulatorische optimalisatie: oplossen van problemen rond verstroming van olie en gas, koppeling met interconnectie-capaciteit, certificaten handel Gas 29 E Gas - Voorraden: Upstream Gas Thema’s zijn: (1) Mature fields: In een ‘mature field’ is de druk in het reservoir teruggegaan tot niveaus waarbij aanvullende druk nodig is om het gas te exporteren. (2) New fields; Exploratie zoals gebruik van ‘subsurface’ bronnen. (3) Tough gas en stranded fields, zoals shale gas, tight gas en coalbed methane; nieuwe technieken. 30E Gas - Substitutie: LNG Thema’s zijn: (1) Technologieontwikkeling: is gericht op optimalisatie van de gehele LNG supply chain, met name opslag, distributie en gebruik van LNG als transportbrandstof. Ook kleinschaligere liquefactie technologieën. Daarnaast aandacht voor metrologie en normering. (2) Veiligheid: veiligheidsaspecten vertaald binnen het juridisch kader. (3) Marktintroductie: aandacht aan alle aspecten om LNG als transportbrandstof te implementeren. (4) Maatschappelijke acceptatie: een kritische succesfactor voor de marktintroductie is de acceptatie van deze technologie in de maatschappij. 31E Gas - Vergroening van gas Thema’s zijn: (1) Agrarische vergisters; binnen de energieketen de grondstoffen volgens cascade inzetten, zonder afvalstoffen (‘Cradle to Cradle’). (2) Industriële vergisters; Vergisting van organische afvalstromen op industriële schaal (voedings- en zuivelsectoren, afvalbranche (GFT) en waterzuivering (RWZI)). Innovatie gericht op verbetering van het conversieproces , raffinage van afvalstromen en waardecreatie in de keten. (3) Vergassing / SNG route; Vergassing van biomassa. (4) Infrastructuur ; De waarde van groen gas wordt bepaald door de manier waarop het wordt toegepast: ‘verstromen’, warmtebenutting, opwerken naar bio-CNG/LNG, opwerken naar aardgaskwaliteit.
9
32E Gas - Systeemintegratie Dit programma spitst zich toe op de integratie van gas, elektriciteit, warmte en koude teneinde de transitie naar duurzaam te faciliteren en meer flexibiliteit te creëren zodat energie uit wind en zon goed kan worden ingepast tegen acceptabele kosten en betrouwbaarheid. Thema zijn (1) Netten: balancering en flexibiliteit via de energie-infrastructuur; (2) Energieopslag en de interactie met het energiesysteem; (3) Productie: balans tussen duurzaam en fossiel; (4) De rol van gas en het gassysteem in de energievoorziening. De thema’s moeten steeds in samenhang met het energiesysteem worden bezien en beslaan de (milieu)technische, economische, institutionele en maatschappelijke aspecten. 33E Gas - CCUS (Carbon Capture, Utilization & Storage) Het programma richt zich op de innovaties die nodig zijn om CCUS gereed te maken voor demonstratie (nu) en implementatie (omstreeks 2025). Thema’s zijn (1) CO2-afvang, (2) Toepassing/hergebruik van CO2, (3) Opslag, verificatie, monitoring en veiligheid, (4) Transport en CCUS-ketenintegratie, (5) Beleidsmatige, juridische en regulatoire kaders, en (6) Maatschappelijk draagvlak, communicatie en bewustwording. 34E Gas - De juiste condities: maatschappelijke inbedding Het programma spitst zich toe op de license to operate van de gasvoorziening, en kijkt vooral naar de publieke issues rond gas en de daarmee samenhangende institutionele aspecten van draagvlak. Thema’s: (1) Monitoring: inzicht in percepties van actoren m.b.t. gas; (2) Surprise-technologieën: hoe kan de maatschappij op een goede wijze worden voorbereid op nieuwe opties en technologieën? (3) Best practices: wat kunnen we leren van stakeholderdialoog-trajecten? Welke lessen en ervaringen zijn te leren en hoe kunnen die worden toegepast? (4) Institutionele factoren: hoe bepalen processen en regelingen de acceptatie van gasplannen en –projecten? Voor de MIT-regeling is deze programmalijn sec minder relevant. Het is echter wel mogelijk – en zelfs aan te bevelen – om elementen uit de thema’s van deze lijn integraal op te nemen in een technische haalbaarheidsstudie die gericht is op een of meerdere thema’s uit de andere programmalijnen.
Energiebesparing gebouwde omgeving 35E Energiebesparing gebouwde omgeving - Compacte thermische opslag Voor Energieneutraliteit is compacte opslag (met name bestaande bouw) essentieel. Daarbij ligt het accent op korter en middellange termijn (paar dagen tot paar weken). Ook voor slimme netten is (tijdelijke) opslag van belang. Thema’s zijn: Fundamentele verbeteringen zoals stabieler materiaal, hoge thermische -opslag capaciteit, snelle opname en –afgifte (warmteoverdracht). Ontwikkeling en toepassingen met (compacte) opslag om piekbelasting te vermijden. Intrinsiek legionella-veilig, lagere temperatuur tapwateropslag (membranen, antibacteriële coating). 36E Energiebesparing Conversietechnologie
gebouwde
omgeving
-
Duurzame
Compacte
Thermische
Bestaande bouw en lokale verwarming / koeling richting energieneutraliteit vraagt om kleinere warmtepomp eenheden (mini-WP) met hoge COP waardoor bijvoorbeeld buitenlucht als bron kan worden gebruikt. Thema’s zijn: Warmtepomp op basis van totaal nieuwe principes. Miniaturisatie van hoog rendement, laag vermogen warmtepompen voor bestaande bouw t.b.v. grootschalige toepassing. 37E Energiebesparing gebouwde omgeving - Regeling en control Energie alleen daar inzetten waar het voor de gebruiker effectief is. Energiesystemen zodanig inregelen en beheersen dat verliezen door onnodig en ongewenst verwarmen, koelen en verlichten
10
wordt voorkomen. Informatie / data koppelen aan energiesystemen waarmee gebruikers een gezond en comfortabel leef- en werkklimaat ervaren. Thema’s zijn: Via sensortechnologie informatie koppelen aan energiesystemen en daarmee optimaliseren van energiesystemen. Signalering van ongewenst energieverlies en zelf-lerende regelsystemen. 38E Energiebesparing gebouwde omgeving door Multifunctionele bouwdelen Meer industrieel energieneutraal bouwen voor eenvoudiger renovatie. Geïntegreerde functies voor duurzame energieopwekking, conversie en afgifte in bouwelementen. Beter gebruikscomfort met lokale opwekking en afgifte. Voor beiden: integratie van (bouw)fysische functies (constructief, buitenhouden ongewenst klimaat) met installatie/klimaatfuncties (verwarmen, koelen en ventileren) en duurzame opwekkingsfuncties. Thema’s zijn: Integratie van zonneenergieopwekking in de schil (PV, Thermisch en PVT); PV met eigenschappen van bouwmaterialen; esthetiek; flexibiliteit in afmeting, vorm en kleur. Omgekeerd ontwerpproces (reverse modelling). Integratie lokale ventilatie, WTW en verwarming in bouwelement (productoptimalisatie). Adaptief glas en coatings voor regeling van passieve verwarming en koeling. 39E Energiebesparing gebouwde omgeving - Energieopwekking, distributie en opslag op gebiedsniveau Gebiedsoplossingen kunnen lokaal potentieel efficiënter benutten dan op gebouwniveau alleen. Doorbraken zijn nodig op betere benutting door integrale aanpak van opwekkling, transport en opslag van energie. Met nadruk op thermische energie (warmte / koude opslag). 48% van finaal energiegebruik is voor warmte en koude. Als onderdeel van verduurzaming wordt verwacht dat dit onderdeel sterk zal groeien. Thema’s zijn: Benutten lokaal potentieel winning, distributie en opslag (oppervlaktewater; ondergrond; weginfra; riool/ waterzuivering, WKO’s en aquifers); Power to heat / cold, Power to earth. Slimme regel-strategieën.
11
