Energiestrategie van het Amerikaanse Ministerie van Defensie Als reactie op de toegenomen energieschaarste en de stijgende olieprijzen heeft de Amerikaanse federale overheid het onderwerp Energie beleidsprioriteit gegeven. Vooral het Ministerie van Defensie (het DOD) is actief op dit gebied. Met 507 permanente installaties en 300.000 gebouwen en 200.000 andere structuren en een besteding van ongeveer 15.2 miljard USD in 2010 is het DOD de grootste energieverbruiker binnen de V.S. met maar liefst 80% van het totale energieverbruik in de federale sector. Hiervan wordt 74% besteed aan de operationele activiteiten en 26% aan de faciliteiten. Hieronder wordt beschreven welke acties het DOD onderneemt om haar energieverbruik te reduceren en het benutten van alternatieve energiebronnen te stimuleren. Een belangrijk component die hierbij naar voren komt is de aandacht voor (de implementatie en het testen) van nieuwe technologieën en de financieringsmogelijkheden onder meer vanuit het uitvoeringsprogramma Environmental Security Technology Certification Programs (ESTCP). Vanuit het perspectief van de Nederlandse interesse voor energie in de VS worden de ontwikkelingen binnen de volgende onderdelen in kaart gebracht: smart grid en energieopslag, energie-efficiënt gebruik van bestaande gebouwen en hernieuwbare energie.
Energy Strategie voor de DOD Faciliteiten De energiekosten voor de faciliteiten van het DoD bedroegen in het jaar 2010 ongeveer 4.0 miljard. Het overzicht hiernaast geeft de ‘ building stock ‘ weer van het DOD. Het energieverbruik voor de faciliteiten is in de afgelopen jaren toegenomen. Ten opzichte van 2007 hebben de legerondelen van het DOD in 2010 6.6% meer energie verbruikt. De energiestrategie voor de faciliteiten van het DOD rust op vier onderdelen.
Operation & Training 10% Maintenanc e& Production 14%
Utility & Ground Improveme nts 1%
C ommunity Facilities 11% Troop Housing & Mess Facilities 12%
RDT&E 3%
Supply 15%
Hospital & Medical 3%
1
Familiy Housing 21%
Administrati ve 10%
Reduce Demand • •
•
$ 1.1B in FY13 for energy retrofits Commitment to execute $1.2B in performance-based energy contracts in FY12-13 Requirements that all new construction must meet (LEED Silver, etc.)
Expand Supply •
•
Leverage Advances Technology
Enhance Security • •
•
Identify mission-critical base and assess risk Partner with DoE*, DHS* & utilities to improve contingency procedures and mission assurance Deploy advanced microgrid systems
Commitment by each of the Services to develop ~ 1 GW of new RE by 2025-primarily w thirdparty financing In 2011, DoD added ~ 10 MW of RE
•
•
Using bases as distributed test bed to demonstrate promising technologies ESTCP has 70 projects underway in three areas: microgrids and storage, energy efficient buildings, and on-site generation
*Department of Energy (DoE) & Department of Homeland Security (DHS)
Energieambities (per legeronderdeel ) Ook per legeronderdeel heeft het DOD een aantal ambities geformuleerd. Deze energieambities vormen ook de grondslag voor de projecten van het DOD. Om een idee te krijgen van deze projecten wordt naast de beschrijving van de energieambities per leger onderdeel ook een omschrijving gegeven van een lopend project.
Overige DoD onderdelen 6% Leger 37%
Luchtmacht 30%
Marine 27%
Energieverbruik per legeronderdeel in 2010
Het leger
Het leger heeft zichzelf ten doel gesteld het energiegebruik te reduceren, het verhogen van het efficiënt energiegebruik en hernieuwbare en alternatieve energie, te beschikbaar stellen van voldoende energievoorraden en het verminderen van de ongunstige effecten op het milieu. De ambities zijn vastgelegd in het Army Energy Program. Hiervoor worden projecten opgezet op het gebied van wind, solar, geothermal, hyrdopower, waste to energy en energiecertificaten. Het leger heeft hiervoor 7 miljard USD beschikbaar gesteld. De marine
2
De marine heeft zichzelf ten doel gesteld om de aandacht voor energie op te nemen als gunningscriterium in de aanbestedingen en het verminderen van de niet tactische petroleum voor de commerciële vloot met 50 % per 2015. Verder moet in 2020, 50 % van het totale energiegebruik afkomstig zijn van alternatieve bronnen en moet 50% van de installaties in 2020 voldoen aan de net-zero regel. De netzero regel houdt in dat de energieproductie gelijk is aan de energieconsumptie. De ambities zijn vastgelegd in het Navy Task Force Energy. De luchtmacht De strategie van de luchtmacht is gericht op het halen van 27 % van de elektrische behoeften uit schone bronnen. Daarnaast zijn er plannen binnen de komende 5 jaren 33 extra projecten op het gebied van hernieuwbare energie op te zetten voor alle installaties. De ambities zijn vastgelegd in het Air Force Facility Energy Center.
Voorbeelden van lopende projecten Op basis van bovenstaande energieambities per legeronderdeel heeft het DoD een aantal lopende projecten. Om een beeld te krijgen van het type projecten worden hieronder 10 projecten gepresenteerd met link naar de betreffende projectpagina. Daarnaast werkt DoD intensief samen met DoE bij de gezamenlijke selectie van projecten gericht op energie-innovatie in het kader van het DoE programma ARPAE. Al deze projecten zijn te vinden op http://arpa-e.energy.gov/ . Het leger −
Fort Detrick, MD; Fort Hunter Liggett, CA; Parks Reserve Forces Training Area, CA; Sierra Army Depot, CA; and West Point, NY are among the Army’s six pilot net‐zero energy installations. Fort Bliss, TX and Fort Carson, CO are the Army’s
two pilot integrated net‐zero installations (net‐zero in energy, water, and waste).
Additionally, the Oregon Army National Guard will pilot a Net‐Zero Energy
−
Initiative that encompasses all installations in the state. Fort Huachuca, AZ has completed a number of renewable and efficiency projects, including photovoltaic (PV), concentrated solar power, solar water heating, and wind generation.
De marine
3
−
Marine Corps Air Ground Combat Center, Twentynine Palms, CA installed a 7.2 MW dual‐fueled cogeneration (heat and electricity) plant which saves $5.8
million a year, a 1.2 MW PV solar array, daylighting, and heating/air‐conditioning
−
upgrades. Camp Pendleton, CA has partnered with GM, Ford, and Quantum Technologies to test hydrogen‐powered vehicles, develop refueling infrastructure, and reduce the
−
base’s use of petroleum fuel. Marine Corps Air Station Miramar, CA was selected as the prototype installation by the DoD/DOE Net‐Zero Analysis Task Force, focusing on its energy and
−
greenhouse gas emissions baseline, energy efficiency measures, renewable energy potential, electrical system, and transportation fuel use. Marine Corps Air Station Yuma, AZ installed a Building Integrated Photovoltaic system, which includes cool roof technology; constructed a solar vehicle charging station and “fast fill” compressed natural gas refueling station; and installed 102 KW of additional solar photovoltaics (PV) on existing structures.
De luchtmacht −
Keesler Air Force Base, MS is home to the largest Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) housing project in the nation, where more than 700 homes are in the process of being built and LEED‐certified.
− −
−
Minot Air Force Base, ND replaced its primary heating plant with high efficiency boilers, saving $2.6 million in water and energy costs. Hill Air Force Base, UT generates 15,113 MWh/year of electricity from landfill gas, saving over $335,000 per year. Fort Stewart, GA generates high‐pressure steam using wood chips at the central energy plant. 4
Leveraging Advanced Technology Naast het opzetten van projecten stimuleert het DOD ook ontwikkelprogramma’s op het gebied van nieuwe technologieën. De focus ligt hierbij vooral bij de faciliteiten om drie belangrijke redenen. Ten eerste gezien de energiekosten voor de faciliteiten die met 26% van de totale energiekosten van het DOD significant zijn. De verwachting is dat deze kosten zullen toenemen door de verminderde aanwezigheid in Irak en Afghanistan. Ten tweede omdat de energiekosten op disproportionele wijze bijdragen aan de Greenhouse Gas ongeveer 40% waardoor er impact op het milieu aanzienlijk is. Tot slot speelt ook de energieveiligheid een rol. De afhankelijkheid van een fragiel elektriciteitsnetwerk leidt tot hoge risico’s bij het continueren van belangrijke missies. De middelen die kunnen worden bespaard, zijn vervolgens inzetbaar voor de verdere en betere beveiliging van de installaties en manschappen. De milieu technologische programma’s worden uitgevoerd door het Environmental Security Technology Certification Programs (ESTCP). Het ESTCP is een onderdeel het DOD dat zich richt het demonstreren en valideren innovatieve en kosten effectieve technologieën op het gebied van milieu en energie.
5
Microgrids en Energieopslag De projecten op het gebied van Microgrid hebben tot doel om controle en opslag technologieën te realiseren die een grid-compatible werking en een verbeterde efficiency van een energienetwerken van installaties. Deze technologieën kunnen leiden tot een toename in het gebruik van gedistribueerde energieopwekking vooral op uit hernieuwbare energiebronnen. Dit stimuleert de zelfvoorziening en daarmee ook de energiezekerheid van een installatie. Met name bij missies buiten de VS in rurale gebieden zoals Afghanistan zijn er veel energie(zekerheid)voordelen te behalen m.b.v. microgrids. Het overzicht hieronder geeft slechts een beeld van de spreiding van een aantal projecten. De tien meest recente projecten worden hierbij benoemd. Op de website van het ESTCP zijn is de projectendatabase te vinden te vinden.
WA
NH ND
MT
VT
MN
ME
OR ID
7 1WI
SD WY
6
IA NV
IL UT
IN
WV KS
4
MO
KY
1
WA SC
MS TX
DE MD
AR
NM
5
2 NJ NC
TN
OK AZ
CT
OH
CO
CA
RI
PA
NE
3
MA
NY MI
AL
GA
LA FL
1. 2.
3. 4. 5. 6. 7.
Distributed Storage Inverter and Legacy Generator Integration Plus Renewables Solution for Microgrids Grid-Interactive Renewable Energy Generation System with DC-link Battery Storage Integration Capable of Hybrid Microgrid Operation to Increase Energy Security on DoD Installations Optimal Scheduling of Air Force Demonstration Plug-in Electric Vehicles Sodium-Metal-Halide Battery Energy Storage for DoD Installations Microgrid Enabled Distributed Energy Solutions for DoD Installations Advanced Microgrid Energy Management Coupled with Integrated Volt/VAR Control for Improved Energy Efficiency, Energy Security, and Power Quality at DoD Installations Distributed Power Systems for Sustainable Energy Resources
6
Energie efficiënt gebruik van gebouwen Energie efficiënte gebouwen. Hiervoor is het ESTCP op zoek naar technologieën op het gebied van licht en klimaattechniek voor het zodanig ontwerpen en laten functioneren van duurzame gebouwen dat dit leidt tot een verminderde energiebehoefte. Verder staat het ESTCP open voor oplossingen voor het beheersen van de energie efficiency in gebouwen en de ondersteunende onderdelen. Het overzicht hieronder geeft slechts een beeld van de spreiding van een aantal projecten. De tien meest recente projecten worden hierbij benoemd. Op de website van het ESTCP zijn is de projectendatabase met alle projecten te vinden.
WA MT
NH VT
ND
ME
MN OR ID
SD
WI
WY
MI
2 UT
OH IL
CO
OK AZ
3
WV
NM
DE MD
WA
TN
AR
MA RI CT NJ
NC
KY
MO
5
7
IN
KS
CA
9
PA
IA
NE
NV
6
1 7 NY
9
8SC
GA
MS AL
4
TX LA
3 FL
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Increasing Efficiency by Maximizing Electrical Output Automated Demand Response for Energy Sustainability Decision Support Tool for Deep Energy Efficiency Retrofits in DoD Installations Energy Reduction through Real-Time Electricity Monitoring Conversion of Low Quality Waste Heat to Electric Power with Small Scale Organic Rankine Cycle (ORC) Engine/Generator Technology Low-Cost, High-Energy-Saving Dynamic Windows Tools for Building Energy Asset Management Model-Driven Energy Intelligence Demonstration of Plasma Lighting for High Wattage Applications
7
Hernieuwbare energie De inspanningen zijn gericht op het ontwikkelen en demonstreren van technologieën voor hernieuwbare energiebronnen op of in de buurt van installaties van het Ministerie van Defensie. Ook verbeteringen in bestaande toepassingen zoals Micro Turbines, Warmte-Koude Opslagen en andere gedistribueerde toepassingen die over het algemeen hernieuwbare energie niet ondersteunen. Bij deze technologieën is het van belang dat zij aansluiten op het primaire proces van het Ministerie van Defensie (de missies) en geschikt zijn voor de schaal van de installaties. Het overzicht hieronder geeft slechts een beeld van de spreiding van een aantal projecten. De tien meest recente projecten worden hierbij benoemd. Op de website van het ESTCP zijn is de projectendatabase met alle projecten alle projecten te vinden.
WA VT
ND
MT OR
NH
ME
MN SD
ID
NY
WI MI
WY
1
NV
5
PA
IA
NE UT
OH IL
CO
CA
3
CT
KS
IN
WV
TN
6
AZ
2
NJ DE MD
NC
KY
MO
4 OK
MA RI
WA
AR SC
NM
7 GA MS TX
2
AL
LA FL
1. Solar Cogeneration of Electricity and Hot Water at DoD Installations 2. Demonstration of High Gain Solar (HGS) Technology for Renewable, Distributed Energy Generation 3. Solar CHP—Combined Heat and Power Using the Infinia Concentrated Solar Power System 4. Concentrating Photo-Voltaic System for DoD Rooftop Installation 5. Grid-Parity Solar Power for Department of Defense Installations 6. Demonstration and Validation of a Waste-to-Energy Conversion System for Fixed DoD Installations 7. Demonstration/Validation of Sustainable Energy Production and Use and Environmental Waste Management Using an Innovative Fast Pyrolysis Technology
8
Zaken doen met het DOD en/of het ESTCP
Zaken doen met DOD is zeker niet eenvoudig. Informatie over projecten van de defensieonderdelen van het DOD worden aangekondigd op www.fedbizopps.gov . Het DOD werkt via haar programma’s ook samen met het Ministerie van Energie (het DOE) dat giften verstrekt. Deze giften worden gepubliceerd op www.grant.gov. Verder is belangrijk dat het voor succes essentieel is om door middel van een eigen vestiging of Amerikaanse partner een duidelijke presentie te hebben in de VS. Voor veel van de zaken met DOD is tenslotte een vergunning vanuit ITAR vereist (zie http://www.pmddtc.state.gov/regulations_laws/itar.html) Voor wat betreft de technologieprogramma’s, het ESTCP publiceert minstens 1 verzoek voor projectvoorstellen voor financiering per boekjaar. De projecten zijn formele demonstraties waarin innovatieve technologieën kritisch worden geëvalueerd. De demonstraties worden uitgevoerd op de faciliteiten van het DOD en sites en worden getest op efficiëntie, aansprakelijkheid, verbeterde milieu resultaten en kostenbesparingen. Onderzoekers van de federale overheid, universiteiten en het bedrijfsleven worden daarbij uitgenodigd om te reageren. Gegadigden dienen eerst een pre-voorstel in te dienen. Na beoordeling van deze pre-voorstellen door het ESTCP wordt bepaald welke gegadigden een definitief project kunnen indienen en aansluitend welke in aanmerking komen voor een contract. De projecten worden beoordeeld op basis van de volgende selectiecriteria: relevantie, mate van geschiktheid voor demonstratie, bewezen technische haalbaarheid, kosten/baten, potentie voor overgang naar de praktijk, en de totale kosten. Bij de inhoudelijke beoordeling wordt gekeken of in het voorstel een duidelijke behoefte van het DOD wordt geadresseerd en of de vragen op grond waarvan de demonstratie plaatsvindt goed zijn gedefinieerd. Daarnaast wordt gekeken of het project een significante meerwaarde levert ten aanzien van kostenbesparingen en prestatie verbeteringen. Verder wordt de technische juistheid van het project beoordeeld op basis van een vereiste gedetailleerde technische beschrijving en benadering. Meer informatie over de sollicitatieprocedure voor energy installaties is te vinden op de website van het ESTCP.
Beleid De ontwikkelingen op het gebied van hernieuwbare energie staan ook in de belangstelling van het US congres.
9
10
