Publishable Result-Oriented Report

Intelligent Energy – Europe (IEE) ALTENER

Publishable Result-Oriented Report

– WINEUR Wind Energy Integration in the Urban Environment Grant agreement no. EIE/04/130/S07.38591

April 2007

Project coordinator: Axenne Sarl (AXENNE) e-mail: [email protected] telephone number: +33 (0)4 37 44 15 81 Project website: www.urbanwind.org

Wind Energy Integration in the Urban Environment («WINEUR») EIE/04/130/S07.38591


Executive summary and recommendations Up until recently, the main renewable energy technologies (RET) existing in urban surroundings were: solar thermal installations, photovoltaic and heat pumps. In the last few years, various manufacturers are starting to introduce new kinds of wind turbines, which are specially developed for urban surroundings. These turbines can also be called urban turbines (UT). This market having obvious lack of knowledge, the need for information is then fundamental to permit the potential development of a UT market. Consequently, the Intelligent Energy Europe – ALTENER (DG TREN) has participated in the financing of the project “Wind Energy Integration in the Urban Environment” (WINEUR). This project was implemented from January the 1st 2005 to February the 28th 2007. The major objective of the study was therefore to identify the conditions necessary for

the integration of small wind turbines in the urban environment and to promote the emergence of this technology as a real option for electricity supply in towns and cities across Europe.

The WINEUR project is mainly composed of the 6 Work Packages (WP) described below, .The intermediate objectives of the WINEUR project were: • • • • • •

WP1: WP2: WP3: WP4: WP5: WP6:

State of the art and experiences gained Technical and economic aspects Legal and administrative aspects Socio-economic aspects and acceptability Potential project identification Information dissemination

The project aimed to achieve this through a wide-reaching mobilisation of key actors including city councillors, town planners, architects, energy agencies, electricity utilities and others. The project raised awareness amongst these and other key decision-makers with regard to the benefits of wind energy systems and their potential role in contributing toward climate change and socio-economic objectives of cities, as well as supporting the move towards creating sustainable communities across Europe. In conclusion, several results could be obtained from this WINEUR project. Firstly, the WINEUR project has reached its main goal which was to increase awareness and interest amongst the key decision makers from the public and private sector. It played an important role in reaching a different audience (including private individuals, communities, NGOs, local government, businesses and national agencies) towards the potential benefits of UTs as an emergent RE technology for application in urban zones. Indeed, the popularity of small wind turbines in the UK and other European countries is growing fast and there is increasing interest from home owners and businesses to install small wind turbines on their homes and buildings. This was proven by the high attendance to national workshops (over 50 participants at some events) and interest for joining the respective national networks in the three partner countries (local government, business and individuals have joined). Large expectations are placed on the drawing-up of a European “Urban wind turbine cities network" which should maintain in the long term the dynamic created during the project. By the end of the project, each partner received strong signs of interest such as questions from local councillors to get more information on the technology, new conference presentations as well as press interviews. This potential for development must be consolidated by concrete measures using mainly financial incentives. Page 2 of 53



Secondly, considering the few experiences across Europe, it appears clearly that the technology faces some technical, social and economic constraints such as: o

o o

o o

problems of accurate evaluation of wind in built-up area (really difficult to calculate the potential of UT) and difficulty of optimal location definition; Noise and flicker effects; Lack of precise technology information: no safety standards, no technical data and electricity yield verified, no real knowledge on building integration issues (vibration, static and dynamic load); High cost level; Neighbourhood fears: visual issues, noise, breaking parts, flicker, shadow, devaluation of their houses.

Despite the immaturity of UT technologies and the difficulties to obtain permission to install, the key stakeholders still want to investigate this option and need more information. The stakeholders are interested in installing UTs if they have assurances that they are safe, durable and financially feasible. Consequently, product standards, safety and performance checks, certification and installer accreditation are ways to encourage this increasing interest for this new technology. For example in the UK, some meetings and communication have been dedicated to participate in the development of technical standards and guidelines on planning. Even if the UK is in advance in a way and has shown promising steps on policy issues, this could only profit to the other countries in Europe by giving some feedback. The European urban wind turbine cities network has indeed been drawn to exchange on such issues. Finally, the study of socio-economic aspects, administrative processes and legal frameworks undertaken, highlights the existence of planning constraints (gridconnection, permits and other procedures) of course a bit different from one country to an other. Nevertheless, the UT market necessitates clearer procedures and guidelines, redefinition of legal framework specific to UT to support their development, reforms on testing, standards, permit and grid connection issues. As the WINEUR project has participated to the growing awareness of energy agencies, local councils, private individuals and others, it can be expected that those barriers should be overcome in the short term. This publishable result-oriented report consists of the main results, lessons learnt and recommendations for the attention of key decision makers. After having summarizing the main conclusions from the WINEUR project, this report will consists of a press review.

Page 3 of 53



Table of contents

Executive summary and recommendations..................................................... 2 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Basic project data ......................................................................................................... 5 Introduction ............................................................................................ 6 Objective of the project............................................................................ 7 Presentation of the technology ................................................................ 8 Status of urban wind energy in the country partner .................................. 9 Main findings, opportunities and bottlenecks ......................................... 10 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

Conclusions on the UT technology ................................................... 10 Conclusions on the site selection..................................................... 10 Example of a specific architectural approach................................... 11 Other conclusions ........................................................................... 12

7. Activities to promote the concept of urban wind installations.................. 13 8. Conclusion ............................................................................................ 14 9. Small wind turbines definition ............................................................... 15 10. Stakeholders...................................................................................... 15 11. Types of turbine................................................................................. 17 11.1. 11.2. 11.3. 12. 13. 14. 15.

Technical data ................................................................................... 20 Costs ................................................................................................. 22 Manufacturers ................................................................................... 23 State of the UT market in The Netherlands ......................................... 25

15.1. 15.2. 16. 17.

Horizontal axis turbines (HAWTs) ................................................. 17 Vertical Axis Wind Turbines (VAWTs) ............................................ 17 Other types ................................................................................. 19

Deployed turbines........................................................................ 25 On-going projects ........................................................................ 27

State of the UT market in the UK ........................................................ 28 State of the UT market in France ........................................................ 30

Page 4 of 53



1. Basic project data Name:

Wind Energy Integration in the Urban Environment (WINEUR)

Location:

3 partner countries (UK, the Netherlands, France)

Partners:

IT Power, United Kingdom Horisun, The Netherlands City of Amsterdam, Netherlands

Environmental

&

Building

Department,

The

Ademe, France Axenne, France Duration:

01/2005 – 03/2007

Purpose : Urban turbines are a fairly new product. The market for UT is underdeveloped and there is apparent lack of knowledge with these products. The main objective of the «Wineur» project is to identify the conditions necessary for the greater integration of small wind turbines in the urban environment and to promote the emergence of this technology as a real option for electricity supply in towns and cities across Europe. «Wineur» should raise awareness amongst key decision makers, mainly local authorities, in order to sensitize to this new RE technologies and permit their potential development. The main stakeholders from the 3 country partner countries (UK, the Netherlands and France) involved in «Wineur» were: national or local government, R&D institutes, manufacturers, architects and town planners, energy suppliers or grid owners, etc. «Wineur» provides information related to the existing technologies, the economics, the regulations, procedures and guidelines specifically related to Urban Wind Turbines. «Wineur» also leads in partnership with some cities feasibility studies for urban turbines implementation and the project ensures close consultation with key stakeholders throughout workshops, seminars, community consultation. Key results: -

-

-

Comprehensive typology of wind machines potentially useful in the city Identification of technical barriers: clarifying the conditions of connection to the network, specific standards and safety checks (e.g. product certification and installer accreditation) Identification of the principal regulatory barriers: defining specific town planning rules dedicated to these new technologies, clearer guidelines for project management and adequate legal framework Identification of the principal economic barriers: defining, as for other RE technologies, a specific feed in tariff dedicated to Urban turbines High level of dissemination within main stakeholders Increase popularity at local level: drawing-up of a European “Urban wind turbine cities network”

Page 5 of 53


GENERAL PROJECT

CONCLUSIONS

OF


THE

WINEUR

2. Introduction Since the European renewable energy directive set the target for 22.1% of electricity generation to be supplied by renewable sources by 2010, there has been increased interest in using renewable energy technologies in the urban environment. The technologies most commonly considered are solar thermal installations and solar photovoltaic. Nevertheless, in the last few years, a number of manufacturers have developed small wind turbines specially designed for the urban environment. These small scale renewable energy technologies generate clean and renewable energy, while reducing CO2 emissions. Like photovoltaic, urban turbines generate electricity on site, avoiding transmission losses. Urban turbines also provide a visual statement and highlight the commitment to sustainable energy and promotion of a ‘green’ image. As such, there is an increasing amount of interest and support for small wind technologies from politicians, industry, local authorities and the public alike. Urban wind covers all kinds of small wind installations in urban or built up areas. This is a new application for small wind turbines and the associated technologies are still being developed and emerging onto the market. There is a limited experience with the installation and grid connection of these products. As such there is a need for information to be made available and to be exchanged between interested parties. The Wind Energy Integration in the Urban Environment (WINEUR) project, started in 2005 and supported by European Commission programme Intelligent Energy Europe, was focused on gathering information on the development of small wind energy in urban areas covering a wide variety of technical, economic, planning and administrative aspects. 3 country partners participated in this project: UK (IT Power), The Netherlands (Horisun / ARC) and France (Axenne / Ademe).

Page 6 of 53



3. Objective of the project In the existing context, the main objective of the WINEUR project was therefore to identify the conditions necessary for the greater integration of small wind turbines in the urban environment and to promote the emergence of this technology as a real option for electricity supply in towns and cities across Europe. Thus, the works realized within the framework of the project attempted to analyze the following aspects: -

state of the art and experiences gained;

-

technical and economic aspects (constraints and solutions);

-

legal and administrative aspects;

-

socio-economic aspects and acceptability (e.g. spatial and visual integration);

-

potential project identification;

-

information dissemination.

In a more general way, the project aimed at raising awareness amongst key decisionmakers with regard to the benefits of wind energy systems and their potential role in contributing toward climate change and socio-economic objectives of cities, as well as supporting the move towards creating sustainable communities across Europe. The main stakeholders were: national government, R&D institutes, manufacturers, regional and local governments, architects and special planners, property developers, engineers and consultants, owners of large buildings (industry, offices, hospitals, apartment buildings, etc.), owners of large private houses in rural areas, installers, energy suppliers, grid owners, metering companies as well as banks and other financing institutions. Further information on the WINEUR project, all published documents and reports and a brief outline of activities under all work packages are available to download from the project website at www.urbanwind.org

Page 7 of 53



4. Presentation of the technology The exploitation of the wind resources in urban areas is a recent idea. The roughness of this environment causes turbulence in the wind reducing the energy production of many commonly used small wind turbines. However, studies on wind movement around obstacles such as buildings have showed that wind also accelerates when getting round them. The angle of incidence on a turbine can also increase its electricity production. Recently, some manufacturers have developed two new types of wind turbine which could be suitable for conditions in urban areas. They can be split in two categories depending on the axis orientation which could be horizontal (HAWT) or vertical (VAWT). -

HAWT: HAWT models, with lift aerodynamic characteristics, these are similar in design to the classic wind turbine encountered in today's large wind farms. Figure 1: HAWT turbine Credit: Fortis Montana

-

VAWT: VAWT models have been designed to fit as well as possible with the turbulence constraints, they can operate with winds from any direction. VAWT can have drag (Savonius) or lift (Darrieus) aerodynamic characteristics. o The Darrieus machine, characterised by its Cshaped rotor blades, are: tapered, cylindrical, or parabolic. A well know model is the Windwall. Figure 2: Darrieus turbine Credit: Windwall

o

The Savonius machine using the drag force is composed of two half cylindrical pieces in opposition.

Figure 3: Savonius turbine Credit: Windside

Page 8 of 53


o


Finally, the last design, using a combination of lift and drag and installed in the Netherlands, is the Venturi model.

Figure 4: Venturi turbine

5. Status of urban wind energy in the country partner There were 57 UT installations in NL in December 2006. Most turbines are placed on top of buildings in urban areas. There are 13 UT suppliers, 8 of which have their own R&D and manufacture their own turbines. A strong network of cities interested in small wind exists in The Netherlands. There are already more than 50 contact persons registered to the European Urban Wind turbine cities network”. This was also proven during the national workshops held in mid-December, which gathered more than 40 participants from local authorities and other stakeholders. Moreover, some cities like The Hague shows to have some ambitions regarding UT. It could be possible to see in the future a high number of installations. The city is planning between 30 and 50 urban wind turbines to be placed on top of social and public buildings. France has very few installations but has conducted 3 main feasibility studies with wind measurement in Lyon, Grenoble and Lille. No installations has been made for the moment but various cities have expressed their strong interest and are ready to join the European Cities Urban Wind network. The city of Lille is studying the possibility for installing such a system whereas the public housing from Lyon (OPAC) has shown signs of interest for further investigation. The city of Grenoble has officially given its approbation to join the European network and is expecting a lot from this forum. UK is the most active country in Europe with over 100 urban and semi-urban installations (projects from 0.4 kW to 20 kW), over 15 products already on the market and 10 UK manufacturers. Schools and Environmental centres are the predominant owners but local authorities are now getting very involved. Since the beginning of the WINEUR project, it has been observed an increasing interest within the stakeholders (more than 60 delegates attending the UK windy cities workshops). There were around 15 representatives from councils and public offices to attend the study tour in the Netherlands. The national urban wind cities network in the UK is quite huge and key decision makers have responded quite positively to the two national workshops.

Page 9 of 53



6. Main findings, opportunities and bottlenecks 6.1.

Conclusions on the UT technology

From the various experiences across Europe, the conclusions on urban wind turbine technology are as follows: -

Lift Turbines (e.g. Darrieus model or HAWT) are able to extract more energy from a given wind speed than those using wind drag (e.g. Savonius model);

-

All Darrieus design turbines require energy to begin self-rotating;

-

Energy production in urban surroundings will generally be significantly lower than in open, rural areas;

-

In built-up area, it is observed frequent wind speed and wind direction changes which implies difficulties to predict wind;

-

To make optimum use of the wind blowing over the building there must be a degree of vertical clearance between the building edge and the sweep of the turbine;

-

When selecting a wind turbine, the power curve must be evaluated against the wind profile;

-

Average wind speed will not necessarily provide adequate information, even if it’s measured at the location for the specific installation.

6.2.

Conclusions on the site selection

We’ve seen that this new product faces some particular constraints in urban environment. Up to now, it was difficult to have clear ideas of those constraints. One important topic of the WINEUR project was to deal with resource assessment and feasibility studies. France was the only beneficiary to be able to conduct wind measurements. Indeed, to obtain authorizations to carry out wind measurements on public buildings roofs is quite an heavy administrative process. Thus, these measurements could only be performed over periods which can appear insufficient in comparison with the duration standard which is one year. Above all they have been made following an empirical approach which can not really bring to precise recommendations. Simulations of airflows in urban areas carried out by a Dutch consultancy and engineering group, DHV, are more representative. The first recommendations for urban wind turbines siting are: -

choose roof well above average roof height of surrounding buildings (around 50%);

-

HAWT placed in the middle of the roof of a building must be placed above a height higher than 35%/50% the height of the building to avoid the phenomena related to turbulence;

-

take into consideration the significant influence of (local) wind rose / building orientation;

-

energy yield at roof sites can easily change a factor 2 on 5 m so carefully select site;

-

expected energy yield 200-400 kW/m2/year.

Page 10 of 53


Figure 5: Wind energy 2,4m above the roof


Figure 6: Wind energy 5,4m above the roof

Source: S. Mertens, DHV The turbine type and the local wind regime are the most important factors for the energy yield. The energy available from wind increases with the cube of the wind speed, therefore the modest differences in the wind regime may have substantial effects on the yield. Buildings, trees, noise barriers and other obstacles are creating local, “micro” wind regimes with more turbulence and gusts. The average wind speed is also lower than in the similar location without obstacles. A sloped form of the building and the roof on the side of the prevailing wind direction can have a positive effect on the energy yield of the urban turbines (see Figure 7). 6.3.

Example of a specific architectural approach

o

Building orientation according to the most common wind directions of the location.

o

Introducing a sloped side of the building to increase the wind speed

o

Ensuring that the roof can withstand the static and dynamic forces caused by the wind turbines.

o

Placing multiple turbines on one building to increase energy yield.

o

Roof height: at least 20 m.

o

Positioning the turbines on the side of the most common wind direction.

o

The lowest position of the rotor is above the roof for at least 30% of the building height

Page 11 of 53



Figure 7: Urban turbines source: Bill Dunster Architects 6.4.

Other conclusions

The study of socio-economic aspects, administrative processes and legal frameworks undertaken, highlights the existence of planning constraints. The problems identified, although relatively different depending on the country are: grid connection, visual issues, noise and flicker, structural concerns (e.g vibration), cost, reliability of wind and therefore energy, public perception, energy storage. In conclusion, in the three partner countries there is a need of redefinition of the legal framework to support the development of urban wind. These reforms should concern: testing, standards, permits and grid connection.

Page 12 of 53



7. Activities to promote the concept of urban wind installations To achieve the project aims, a wide-reaching mobilisation of key actors including city councillors, town planners, architects, energy agencies, electricity utilities and others has been conducted. To promote the concept of urban wind, the dissemination phase was really important. Many national meetings were held and led to the creation of national urban wind turbines networks. National workshops with many stakeholders were held in each country partner: 2 workshops in the UK with more than 20 attendances, 1 workshop in the Netherlands with more than 40 people and one in France with other 50 persons. A study tour was organised with local authorities which are interesting in investigating the potential of small wind energy applications in urban, built-up surroundings. A study tour report was issued and is available on the project website. To raise awareness in local communities and of decision makers in city councils, project partners also wrote several articles which were published in magazines (e.g. REFOCUS, WINDNIEUWS, MANY microgeneration action news, Energy Engineering magazine, Lyon Capitale, Systèmes Solaires). They attended several conferences (e.g. EWEC, Salon des Energies Renouvelables, EDORA, 2nd Yorkshire and Humber Microgeneration Conference). A final brochure describing the project was published as well as national brochure. For example in the UK, the brochure on the WINEUR project and urban wind will be distributed to local authorities, energy organisations, environmental organisations and schools. This dissemination process will be the same with each respective contacts in each partner country. Many of these local authorities are keen to continue receiving and exchanging information and emerging experience on small wind technologies and installations in urban areas. Thus to finalize this dissemination process, a project website was launched the 10th of May 2005 to inform about the objectives and action plan of the project but also to communicate all the results and deliverables. It seems a logical step forward, in order to continue the dynamic generated by the numerous meetings and workshops on small wind for the urban environment, to create a ‘European Cities Network’: a forum to enable the continued exchange of information specifically between local authorities. This network will facilitate interactions between the cities involved regarding project development, financing, implementation and monitoring. The European Cities Urban Wind Network, works through a protected area accessible through the WINEUR project webpage (www.urbanwind.org).

Page 13 of 53



8. Conclusion The popularity of small wind turbines in the UK and other European countries is growing and there is increasing interest from home owners and businesses to install small wind turbines on their homes and buildings. However, the current planning framework is unclear and essential safety checks, such as product standards and certification and installer accreditation are missing. Some guidelines, product standards, certification and accreditation of installers are planned but are still far from completion. This process needs to be accelerated and all countries need to have these procedures in place to avoid the danger of poor quality products and installations ruining the market and consumer confidence. UK has shown promising steps on policy issues but France and the Netherlands still give little encouragement for small wind installations – despite popularity at the municipal level. Large expectations are placed on the drawing-up of a European “Urban wind turbine cities network" which should maintain in the long term the dynamic created during the project. A strong dissemination process has been possible during the project timeframe. This was the main goal of the project and we could say it has been achieved relatively well. We observe now just by the end of the project some constructive implications of stakeholders. They are for example asking more questions, asking for further information or further resource assessment issues, some recommendations and considering UT implementation. These are signs of growing interest and a potential for the development of small wind turbines in urban areas.

Page 14 of 53



GUIDELINES FOR SMALL WIND TURBINES IN THE BUILT-UP AREAS The purpose of this part of the publishable result oriented report is to inform more precisely the stakeholders about the state of the development of small wind turbines, to provide practical guidelines to parties dealing with small wind turbines and to recommend incentives for market improvements.

9. Small wind turbines definition First of all, it’s important to fix ideas and to share the same definition of a small wind turbine which is proposed as: “Small wind turbines are defined as turbines that are specially designed for built-up areas, and can be located on buildings or on the ground next to buildings. This implies that the turbine has been optimized for the wind regime in the built-up areas and can safely resist wind gusts and turbulences and that the form and size of the turbine has been designed to visually integrate with the surrounding buildings. The capacity of these turbines is between 1 and 20 kW. These small wind turbines are also being referred to as “urban turbines”; therefore we shall use the acronym UT.”

10. Stakeholders The stakeholders concerned by the WINEUR project are: national and regional governments and municipalities, research organizations, manufacturers, project developers, architects, building and construction companies, engineering companies, installation companies, energy providers, rental firms/owners of large buildings and infrastructure objects (office buildings, hospitals, sport halls, apartment buildings, motorways, railways) home owners and financial institutions. Their role is being describe in the Table 1.

Page 15 of 53



Table 1: Urban turbine stakeholders and their roles

Parties National government R&D organizations

Manufacturers Regional governments Municipalities

Architects and urban developers Property developers Engineering companies and consultants Owners of large objects Owners of large free standing houses Installation companies Energy companies Regional grid operator Metering companies Financial institutions

Roles / Involvement Define national targets, provide legislation. Define specific feed in tariff (Market) research, support the development of UT’s, solving of identified (technical) problems Define specific tools for wind energy assessment in urban areas Define technical standards Development and manufacturing of UT’s. Develop incentives for the realization of national targets, develop regional policies and plans Realization of national plans, owner of large buildings, provide permits, develop local destination plans and regulations, develop pilot projects Construction and aesthetic integration Integration of UT’s into new build and renovation projects involving large buildings with flat roofing. Supporting projects with acquisition of permits, roof construction assessment, project management support, market development, feasibility studies deployment of UT’s, providing the roof space to other interested parties who want to apply UT Deployment of UT Installing UT, providing maintenance services Purchasing and distribution of the produced energy Connecting UT to the public grid, metering, data collection, registration and administration Measurement equipment for feeding electricity into the grid Financial products targeting small energy producers including UT owners

Page 16 of 53



11. Types of turbine 11.1. Horizontal axis turbines (HAWTs) The propeller-type rotor is mounted on a horizontal axis (i.e. a horizontal main shaft). The best locations are open areas or high above buildings, Otherwise changes in wind direction or turbulence can have negative effects on the performance due to required repositioning of the turbine; the rotor axis needs to be positioned in the wind direction by means of a tail or active yawing by yaw motor. Some HAWT models are shown in Figures 8, 9 and 10. 11.2. Vertical Axis Wind Turbines (VAWTs) Vertical axis turbines are typically developed specifically for urban deployment. Changes in wind direction have fewer negative effects on this type of turbine because it does not need to be positioned in the wind direction. However, energy production efficiency is lower than for HAWTs. Figures 11, 12 and 13 show three VAWT models: Turby, WindSide and Ropatec. The Turby model also utilizes the upward wind flows which are present around large buildings.

Page 17 of 53


Figure 8: Fortis Montana (with the tail)


Figure 9: WES Tulipo (with active yawing)

Figure 11: Turby wind turbine

Figure 12: WindSide wind turbine

Page 18 of 53

Figure 10: Proven 2,5 kW wind turbine

Figure 13: Ropatec wind turbine



11.3. Other types Figures 14 and 15 show the turbines Energy Ball and WindWall. Energy Ball, also named Venturi, is a horizontal axis turbine with the tail but with an innovative rotor construction: six half-circular blades are forming a spherical construction. WindWall is also a horizontal axis turbine, but it can catch the wind just from one direction. Therefore it is suitable only for locations were the wind from one direction strongly prevails.

Figure 14: Energy Ball wind turbine

Figure 15: WindWall wind turbine

Page 19 of 53



12. Technical data Under the WP1, it has been developed a catalogue of UT. We present here some technical data sheets from the most popular UT. Table 2: Technical data of some turbines Rated power

Fortis Montana

nominal power

2,7

kW

2,5

kW

2,5

kW

0,5

kW

3

kW

10

m/s

8,5

m/s

14

m/s

17

m/s

14

m/s

nominal wind speed

WES5 Tulipo

Turby

Energy Ball

Ropatec

start wind speed

2,5

m/s

3

m/s

4

m/s

2

m/s

2

m/s

stop wind speed

n.a.

m/s

20

m/s

14

m/s

n.a.

m/s

n.a.

m/s

60

m/s

35

m/s

55

m/s

>40

m/s

>40

m/s

170

kg

200

kg

135

kg

30

kg

430

kg

5

m

5

m

1,99

m

1,1

m

3,3

m

2

1

2

7,26

m2

maximum wind speed allowed DIMENSIONS rotor weight rotor diameter rotor surface mast height OTHER DATA maximum rotation speed

19,6

m2

19,6

m2

5,3

variable

m

variable

m

variable

m

11

m

variable

m

450

rotations/mi n direct

140


400


803

rotations/mi n. direct

120


transmission safety

short circuit on generator

number of blades material blades

electro-magnetic brake

m


m


none

3

3

3

6

2

glass epoxy

glass epoxy

carbon epoxy

glass polyester

aluminium

Voltage (AC)

230

V

400

V

230

V

100

V

230

V

minimum operating temperature

-30

°C

-20

°C

-20

°C

-25

-°C

-30

-°C

maximum operating temperature noise at 25 m distance with10 m/s life expectancy standards

50

°C

40

°C

40

°C

50

°C

50

°C

< 60

DB

35

DB

45

DB

none

DB

none

DB

20

Years

15

Years

20

Years

15

Years

15

Years

IEC61400-2 , IEC61400-22 NEN 1014, IEC 529

IEC61400-2 , IEC61400-22

none

NEN 1014, IEC 529

auto start

yes

yes

no

yes

yes

positioning

tail

yaw motor

n.a.

tail

n.a.

Page 20 of 53



Table 2 (continued) Rated power nominal power nominal wind speed

Proven WT6000

Iskra

6

Gazelle

kW

5

Swift

kW

20

Quiet Revolution

kW

2,5

kW

6

kW

12

m/s

11

m/s

13

m/s

10,5

m/s

12,5

m/s

start wind speed

2,5

m/s

3

m/s

4

m/s

3,5

m/s

4

m/s

stop wind speed

n.a.

m/s

60

m/s

20

m/s

n.a.

m/s

16

m/s

70

m/s

60

m/s

unknown

m/s

62

m/s

unknown

m/s

500

kg

280

kg

1600

kg

50

kg

unknown

kg

maximum wind speed allowed DIMENSIONS rotor weight rotor diameter rotor surface mast height

5,5

m

5,4

m

11

m

2

m

3,1

m

23,76

m2

22,9

m2

95

m2

3,14

m2

15,5

m2

9 or 15

m

12 to 30

m

13 to 20

m

5

m

5-10

m


200


106

rotations/ min direct

unknown

rotations/ min. direct

unknown

OTHER DATA maximum rotation speed transmission safety

200

mechanical break

number of blades

electro-dynamic

unknown

rotations/ min direct

unknown

3

3

3

3

2

Composite fibre glass

Carbon fibre epoxy

Moulded carbon fibre

Carbon fibre

Voltage (AC)

Glassthermoplastic composite 240 V

minimum operating temperature

-30

°C

-20

°C

unknown

°C

unknown

maximum operating temperature

50

°C

50

°C

unknown

°C

unknown

unknown

DB

unknown

DB

unknown

DB

unknown

DB

silent

20-25

Years

20

Years

20-25

Years

20

Years

material blades

noise at 25 m distance with 10 m/s life expectancy standards

auto start positioning

Working towards ISO9001 and IEC61400-2

240

V

none

400

V

IEC 1400-1 Class III

240

V

240

V

°C

unknown

-°C

°C

unknown

°C

IEC 61400-2

20

DB Years

none

yes

yes

yes

yes

yes

self-regulating

tail vane

free yaw

wind vane

n.a.

Page 21 of 53



13. Costs Table 3: Costs of some turbine types Fortis Montana Investment

Proven WT6000

(euro)

WES5 Tulipo

Iskra

(euro) 10.150

Turby

(euro) 14.950

(euro)

turbine

7.115

mast

2.660

2.800

3.480 to 4.930

included

2.000

inverter

3.850

3.000

3.000

included

included

other

375

500

included

included

600

transport

separately charged

separately charged

separately charged

separately charged

separately charged

installation, net connection

2.495

1.280 to 5.000

5.500

2.000

2.700

kWh-meter (grid feeding)

separately charged

270 to 500

270 to 500

separately charged

separately charged

engineering

separately charged

separately charged

separately charged

separately charged

separately charged

lightening safety

none

separately charged

150

none

none

grounding

included

included

150

included

700

Total

10.200

(euro)

16.495

10.920

16.950

16.920

Operational costs per year operational costs

none

none

none

none

none

maintenance

none

250

232

175

none

energy costs

none

none

none

none

none

none

none

none

optional

none

insurance / year

Maintenance costs 10 years Bearings (per year)

none

none

none

none

none

Inverter (once)

1.300

1.500

1.500

none

1.300

1300

Revision after 10 year

Warranty

Manual

Remaining value

5 years

included

2 years (extendable to 5 years on request) included

3.299

2 years

included

??

Page 22 of 53

1 year

included

??

2 years

none

3.390

3.384



14. Manufacturers There are 12 UT vendors active in The Netherlands. Nine (9) vendors are also the manufacturers while other three are importing foreign products. The import of UT’s is a recent phenomenon on the Dutch market. In the UK there are more than 13 manufacturers and many suppliers and installers of both UK and imported wind turbines. On the contrary, there is no manufacturers of specific UT in France.

Page 23 of 53



Table 4: UT vendors in the Netherlands

Vendor Turby b.v. WES b.v. Fortis Wind Energy Venturi Wind Turbines HomeEnergy CFC Energy&Environment The Wind Factory International SET Eco-Enegy Prowin H-energiesystemen b.v. PyroSolar Projects Notes:

Location Lochem Zijdewind Haren Deventer Schoondijke Delft Amsterdam ZO Nuenen Spaarndam Nijmegen Swifterbant Dodewaard

Web page www.turby.nl www.windenergysolutions.nl www.fortiswindenergy.com www.venturiwind.com www.homeenergy.nl www.cfc-flowcontrol.nl www.thewindfactory.com www.set.nl www.eco-energy.nl www.prowin.nl www.h-energiesystemen.com http://www.pyrosolar.nl

Telephone +31 (0) 573-256358 0226-425150 0505-340104 0570-510246 023-558 0022 015-2682635 020-3422137 0492-523008 023 5371470 06-41470070 0321 322599 0488-452496

E-mail [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

WES has acquired the manufacturing of Tulipo turbine from Lagerweij. The turbine is being sold under the name WES5 Tulipo. Tulipo is the only formally certified UT in The Netherlands. Research and development: Ecofys and Haagse Hogeschool are separately developing new UT’s. No specific data about the market availability have been announced.

Table 5: UT Manufacturers in the UK Manufacturer Ampair Eclectic Energy Eurowind Gazelle Iskra Marlec Proven Renewable Devices Swift Rugged Renewables Samrey Winddam Windsave XCO2

Location Ringwood Edwinstowe Newhaven Ryton Nottingham Corby Stewarton Edinburg Gateshead Truro Glasgow London

Web page www.ampair.com www.eclectic-energy.co.uk www.eurowind-uk.net www.mkw.co.uk www.iskrawind.com www.marlec.co.uk www.provenenergy.com www.renewabledevices.com www.samrey.co.uk www.windsave.com www.quietrevolution.co.uk

Page 24 of 53

Telephone +44 +44 +44 +44 +44 +44

(0) (0) (0) (0) (0) (0)

1425 480 780 162 382 15 35 12 73 61 23 83 191 413 00 12 115 841 32 83 1536 201 588

+44 (0) 1560 485 570 +44 (0) 131 535 33 01 +44 (0) 191 478 51 11 +44 (0) 180 387 39 56 +44 (0) 141 353 68 41 +44 (0) 207 700 1000

E-mail [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]



15. State of the UT market in The Netherlands The Dutch UT market started with the World Expo in 2000 (Hanover Messe) and the presence of the Tulipo small turbine of Lagerweij on the roof of the Dutch pavilion. Th generated tremendous interest for UT’s inspired several innovators to start development of new, conceptually different turbines targeting built-up areas. Turby, WindWall and Energy Ball are the examples of these efforts. The technique of these turbines is immature and has not been proven in practice. The realized projects with Turby and WindWall have exposed technical shortcomings. The manufacturer of Turby has informed us that most of the problems have been solved. The current efforts are focused on performance improvement. There are no production figures regarding the use of Energy Ball. The small three-blade horizontal axis turbines are being manufactured in The Netherlands for over 20 years and the technology is being considered mature. Yet there are significant quality differences between the products. The structured study of the project ‘Voor de wind gaan’ has provided for insights in those facts. Some turbines suffered not reparable storm damages. The yield estimates of all vendors are overoptimistic. Neither claimed technical data nor the expected energy yield claimed by the vendors has been independently verified. In regard of technical data, the only exception is Tulipo; this turbine has been certified for technical quality by the American organization NREL (National Renewable Energy Laboratory). 15.1. Deployed turbines At the moment of the writing of this report, we have counted approximately 50 UTs installed in the Netherlands (see Table 6). An estimated 120 UTs have also been installed in the UK. The most of these were placed as a single turbine installation and in separate projects. Only one installation has been made in France but they are growing sign of interest for further studies.

Page 25 of 53



Table 6: UT locations by vendor in the Netherlands Turby

bedrijf/instelling

WES5 Tulipo

Fortis Windenergy

plaats

klant/ instelling

plaats

Imkerij Poppendamme Stadhuis

Grijpskerke Den Haag

Peter Broekmeulen PILKES Verlichting BV

Dieren Stompetoren

TUD

Delft

Henk Berends

Sebaldeburen

bedrijf/instelling Mainwind B.V. Renema Huisman Elektrotechniek Gemeentewerf

plaats Zevenbergen Gaastmeer Elst

Bos en Lommer

Amsterdam

J.Brak

Petten

Milieudienst

Groningen

W.H.van de Heuvel

Hoogland

Duits Engineering

Zutphen

Slendebroek

Hoogkerk

Stadhuis

Hoofddorp

Animal Science, WUR

Raalte

Stadhuis Saxion College Bachflat Wonen Breburg Provinciehuis Wintershall

Almelo Enschede Tilburg Breda Zwolle IJmuiden

Tolbert Wapserveen Cadzand Dronrijp Hoek Amsterdam

Deltion College AMC Erasmus HTM Siemens Hotel Het hoge duin Stadsdeelwerf

Flevohuis, Zeeburg* Stadhuis Gasunie Research Boerenbedrijf Attema

Amsterdam Leeuwarden Groningen

Wiertsema en Partners P.Itserda Camping "De Noorman" MEA Minicmamping 't Sluisje GreenPeace Minicamping Het Peelvenneke Gemeente Assen De With

Zeeland Assen Lutjegast

*WindWall b.v. was declared bankrupt in 2006

Ferwoude

v Veen Transport

Assen

Flevoland rotonde Promenade kantoren

Lelystad Almere

Saltoschool

Eindhoven

*waiting for building permit

WindSide

bedrijf/instelling Eolus woonboot

plaats Sexbierum Amsterdam

Page 26 of 53

Waddinxveen

WindWall*

bedrijf/instelling

plaats Zwolle Rotterdam Den Haag Den Haag Wijk aan Zee Amsterdam O-Watergraafsmeer



15.2. On-going projects

Project ‘Voor de wind gaan’ in the Netherlands

In 2004 the three northern provinces: Groningen, Friesland and Drenthe have in 2004 initiated this project to investigate in practice the future viability of different types of UT’s. The project has been subsidized by the national DEN-programme of SenterNovem (Dutch Governmental Agency of the Ministry of Economic Affairs charged with implementation of technology policy measures). The research organizations KNN Milieu and Van Hall Instituut are monitoring the progress. The mission of the project is summarized as: “Where and under which circumstances one should expect the optimal performance of the investigated turbines in respect to: return-on-investment, applicability, safety and aesthetical impact?” A special attention is given to governance and legal aspects in relation to the municipalities. The intention has been to place 22 turbines of 6 different manufacturers over three types of environment: country side, industrial areas and residential areas. Due to long permit-processes, the deployment has taken longer than planned. In order to ensure enough time for research and analysis it has been decided to end the deployments in January 2007. The adjusted planning assumes the placing of 15 turbines. Table 7: Turbines deployed by September 2006

Customer 1 J. Slendebroek Milieudienst 2 Groningen 3 Gasunie 4 Wiertsema&Partners

location

Place

turbine type

Aduarderdiepsterweg

Hoogkerk

Fortis Montana

Duinkerkenstraat Energieweg Fietspark

Groningen Groningen Tolbert

Turby Turby Fortis Montana H-energiesystemen ES 800 Fortis Alyze

5 Venhuizen Eekerdermeedenweg Wirdum 6 MEA adviesbureau De Alde Mar Dronrijp Gemeente 7 Leeuwarden Oldehoofsterkerkhof Leeuwarden Turby 8 Aeolus Vaartjes Hearewei Sexbierum WindSide 9 Gemeente Assen Mileiudienst Assen Fortis Montana Gemeente 10 Coevorden Gemeentewerf Zweeloo Turbojet Gemeente de 11 Wolden Hoofdstraat Zuidwolde Provane 12 Van Veen Transport Wenkebachstraat Assen Fortis Montana The contacts for the project ‘Voor de wind gaan’ are: Werna Udding, [email protected] and Desmond de Vries, [email protected]

Page 27 of 53



16. State of the UT market in the UK The small scale wind market in the UK is just starting to establish itself. In terms of both market actors and economic feasibility, it is at an earlier development stage than large scale wind. However, over the last year there has been some evidence that small scale wind systems are gaining recognition as a viable option for renewable energy supply for domestic and community applications. In particular, there has been interest in building integrated and rooftop applications of small wind turbines. Grid-connection of small scale wind is accepted, provided appropriate inverters and protection equipment is used (based on Engineering Recommendations G83 and G59). Net metering agreements are commonly available for small solar photovoltaic generators and are therefore likely to be available also for urban wind generation systems. There are 14 companies manufacturing or in the process of developing prototypes of vertical axis (VAWT) and horizontal axis (HAWT) small wind turbines. A number of these companies have entered the onshore small wind turbine market recently and there is not a lot of experience with many of the technologies available. On the other hand, there are some small HAWT that are tried and tested. Thanks to the increasing number of installations being completed experience in the sector is growing. The main government mechanism that has provided support to small wind installations has been the ClearSkies programme, which provides grants and access to sources of advice on renewable energy, including wind energy. The fund started in 2003 and will end in 2006. It will be replaced by a new programme which will support a range of small scale renewable energy technologies. However, there has been no indication whether any of the new funding will be ring-fenced for small scale wind. At the moment, householders can obtain grants between £400 and £5 000 whilst notfor-profit community organisations can receive up to £100 000 (£50 000 from April 2005). ClearSkies supports projects in England, Wales and Northern Ireland. Scottish householders and not-for-profit community organisations can apply for grants through the Scottish and Highlands Community Renewables Initiative. Many grants have been given for feasibility studies and installations for wind energy and most of these installations could be classified as small scale. Table 8 below shows the number of ClearSkies grants for wind systems. These include installations in both rural and urban areas. The average price for the installations carried out so far is £4 800/kW (ClearSkies, April 2005). Table 8: ClearSkies grants for wind energy systems

Domestic systems

Community systems

116

50 Source: ClearSkies April 2005

Page 28 of 53



There are currently no other central government incentives that are specifically aimed at small scale wind installations in the UK. There is a growing interest in small scale wind in the UK. Although the market is currently quite small, there are some experienced companies carrying out an increasing number of installations. Recently, a number of new companies have entered the market but many of these are still at the prototype / testing / small production stage with commercialisation planned for 2007 or later. All the UK manufactured small wind turbines that are ready for market are HAWT. VAWT are still very much at the development and testing stage. The ClearSkies programme shows that there has been a larger than expected number of installations over the last 2 years but the market has not yet taken off. This could well be due to lack of awareness amongst local authorities, companies and the public of the potential of small wind energy, particularly in an urban setting.

Page 29 of 53



17. State of the UT market in France As already underlined, there is not practically any installation of wind turbines in urban environment. Nevertherless we can mention the following examples: •

High School “léonard de Vinci” – Calais (2000): wind turbine 132 kW (horizontal axis),

•

Community Town Hall - Bobigny (January 2004): Three wind turbine of 5 kW (Fortis horizontal axis).

•

Social Housing Building - Equihen-Plage, (close to Calais)- February 2006.

One Urban Turbine of 6kW developed by the Dutch company WindWall BV. This turbine connected to the national grid should produce 8 000 to 10 000 kWh/year. We have to mention that the wind turbine of Calais concerns high power technology (height of the machine: 45 m). This type of machine could not be installed indeed any more in urban environment taking into account the hardening of the legal constraints such as the minimum distance of any building which must be at least 500 meters. Regarding the wind turbines of Bobigny, no energy balance is yet available. We thus contacted the Renson Company in Belgium which also installed on its buildings 3 Fortis machines of 5kW. The provided data make state of an annual production of 10 000 kWh for an average speed of wind of 6,5 m/s. This represents a pay back time (in the Belgian lawful and financial context) of 12 years. In conclusion, France has no particular installation like in the two other country project partners but it is mainly due to the current context. However, certainly new options for urban renewable energy generation have been opened up to provincial and city authorities within the framework of the WINEUR project (see case study) and if pilot projects are set-up these will provide examples for more future activity and debate. Reactions from different cities in the last weeks are encouraging signs.

Page 30 of 53



Case study : A site on development The site (Templemars) identified in Lille Agglomeration is the sports complex Colette Besson. It is located in an urban area with a weak density at the periphery of the town (See Figure 16).

Future dojo Gymnasium

Sports Complex Colette Besson

Figure 16: Location of the Sports Complex Colette Besson At first sight, this site appears to have an interesting wind potential. Two sites could be interesting: on the edge of the existing gymnasium (situated at 200 meters from the first housings) or on the future construction which is a dojo. The wind turbine could not be installed on the gymnasium roof because of its metallic structure. Furthermore, this site is subjected to two planning constraints: the Lille Metropole PLU and the overhead easement from Lesquin airport. The sports complex is located in the UB area of the PLU. It is then forbidden to install any wind turbine. A revision of this document should necessarily be adopted. Regarding the overheard easement, there are no restriction to the installation of a urban wind turbine which has a height smaller than the 93 meters stipulated.

Page 31 of 53



Resource assessment In the region of Lille, the prevailing wind is in the direction South-west with an average wind speed of 5 m/s. The wind potential for Templemars was estimated using the wind rose from Lesquin meteorological station which is closed from the site.

Figure 17: Wind rose from Lesquin To assess more precisely the wind potential, wind measurement equipment were placed on the roof of the building in November 2006.

Page 32 of 53



Description of the proposed wind turbine - General characteristics In Templemars the area doesn’t have so much obstacles. The wind turbine should be choose with a nominal power output for a wind under 10 m/s. The turbine will be seen when entering the city. The UT design should consider this. However, the project will not face noise constraints since the locations are far away for habitations. We easily see the possibility of using a HAWT since the size is not a problem as in Roubaix. The advantage of the HAWT would be its better efficiency. When choosing the dojo, UT integration will be thought since the beginning of the building conception. There are no problem of establishment conditions (anchoring or staying). However, for the gymnasium site, two options are possible: a mast or guy wires. The first solution needs foundations which are quite expensive. The second one requires a large surface for anchoring. Currently two types of turbines are under consideration: The Gaia is a two blades horizontal wind turbine with a cut-in speed of 3 m/s particularly suitable for urban areas. The UT is not really quiet (45 dB at 60m) but it’s not important since the location is 200 m away from any habitations. The second solution for Templemars is the WES5 Tulipo. This turbine has been designed for urban areas and particularly industrial areas. Noise, safety and design have really been considered. This is a three blades turbine with a connection to the grid. The design of the nacelle is quite nice and adapted to urban areas. At 20 meters, the noise reaches around 35 dB (less than a residential street). This Turbine can produce an average of 8.000 kWh per year at an average wind speed of 5.5 m/s .

Page 33 of 53



A.1 Appendix 1: Press Review Articles published: o Lyon Capitale, N°359 June 2005, “Rillieux parie sur l’énergie éolienne“. o NCR Handelsblad, “WindTurbine kan het dak op” by Rijkert Knoppers, 18-10-2005. o New Energy, 2006, article on small wind turbines. o For EWEC 2006 Conference organized by EWEA, an abstract titled “Urban wind turbines: Development of the UK market”. o Science et Vie Junior, January 2006, ”Un immeuble dans le vent”. o Le Moniteur, 16-01-06, ”Une éolienne horizontale sur le toit d'un HLM”. o Actu-Environnement, 20-01-06, ”La première éolienne urbaine française a été installée sur un bâtiment collectif dans le pas de Calais”. o Libération, 20-01-06, ”L'électricité cultivée en terrasse”. o Actualités News Environnement, 29-01-06. o Energy Magazine, Duurzame Energie, “Welcome in my backyard : Het calilmero-effect van urban windturbines“, February 2006. o REFOCUS, March-April 2006, article “Small Wind Power, introduction to small scale wind in the UK”. o Klimaat Journaal Amsterdam, N°1, “Certificering stedelijke biedt kansen voor plaatsing, the 6th of September 2006. o Many microgeneration action news Yorkshire and the Humber, September 2006, presentation of the WINEUR project and the study tour. o Renewable Energy World, “Urban challenges, new research on integrating wind energy in buildings”, September-October 2006. o Many microgeneration action news Yorkshire and the Humber, November 2006, WINEUR study tour report. o WINDNIEUWS, January 2007, article on small wind turbines in the Netherlands. o Systèmes Solaires, April 2007, “Dossier spécial sur le petit éolien“. o RhôneAlpes, N°5 Spring 2007, “Vers des micro-éoliennes en zone urbaine“. o Energy Engineering magazine article. o Dutch Sustainable Energy. o Magazine Niewe Oogst, “Eigen windenergie niet snel rendabel”. o NCR Deventer, “Turbinetypen”.

Page 34 of 53


A.2 Appendix 2: Lyon Capitale

Page 35 of 53


N° 529 - mercredi 15 juin 2005

CAHIER ENVIRONNEMENT

RILLIEUX PARIE SUR L’ENERGIE EOLIENNE Insolite. D’ici 2007, de mini-éoliennes pourraient faire leur apparition en plein centre-ville de Rillieux-la-Pape. Le projet est insolite, l’information exclusive. Dans un peu plus de deux ans, Rillieux-la-Pape pourrait devenir la première ville française à s’équiper de mini-éoliennes. L’opération, très novatrice, se déroule dans le cadre du projet européen Wineur* sur les énergies renouvelables. Objectif : étudier à quelles conditions on peut envisager la pénétration d’éoliennes en milieu urbain, cette source d’énergie étant développée pour l’heure essentiellement dans des zones isolées ou rurales, comme à Donzère ou Montjoyer-Rochefort (Drôme). Trois pays sont concernés par le projet : la France, l’Angleterre et les Pays-Bas. Pour la France, c’est le cabinet d’ingénierie environnementale Axenne, basé à Bron, qui coordonne le projet. Quatre villes ont accepté de tenter l’expérience, avec Rillieux-la-Pape : Grenoble, Saint-Quentin-en-Yvelines et Lille. “C’est exactement la même démarche qu’avec l’énergie solaire ou photovoltaïque, explique Patrick Clément, d’Axenne. Il y a dix ans, il n’y en avait pas en ville, c’était principalement installé à la campagne ou en montagne. Désormais, on en voit partout.” Dernier exemple en date, Lyon en 2030 ? - Photomontage à Vénissieux dans le quartier de la Darnaise, trois tours ont été équipées de centrales photovoltaïques, en forme de grands rideaux bleus fixés aux façades des immeubles HLM. Résultat : des factures d’énergie qui baissent de 40 % et plus de 350 tonnes d’émission de gaz à effet de serre en moins. La future Salle 3000 de la Cité internationale sera également équipée de ce système. Une énergie moins chère et plus productive L’énergie éolienne a ceci de novateur qu’elle est aujourd’hui considérée comme la technologie alternative de production d’électricité la moins chère et la plus productive. Mais une installation urbaine demande beaucoup plus de technologie et est donc relativement coûteuse. “Ce ne sont pas les éoliennes de 50 mètres de haut et 30 tonnes, avec leurs grandes pales, parfois aussi longues qu’un camion-remorque”, souligne Patrick Clément. Pour le milieu urbain, quelques entreprises finlandaises et hollandaises développent des mini-éoliennes de la taille d’un homme, à axe vertical (voir photo). Grosso modo, ça ressemble à des pales d’hélicoptère. Ce principe omnidirectionnel a l’avantage de capter les vents d’où qu’ils viennent. De là, son intérêt pour les villes, les prises d’air étant minimes. Les mini-éoliennes urbaines seront donc intégrées aux toitures et dans une “démarche architecturale”, de manière à ne pas avoir des immeubles ou des maisons qui ressemblent à des vaisseaux spatiaux, type ceux équipés d’antennes paraboliques. Cette démarche éolienne s’inscrit aussi, à l’échelle de l’agglomération, dans le cadre du plan Climat du Grand Lyon, qui sortira au début de l’année 2006. “C’est comme le plan national, mais développé à l’échelle de notre agglomération, explique Jean Villien, directeur de la mission Écologie du Grand Lyon. Nous travaillons pour réduire nos consommations de gaz carbonique et d’énergies fossiles [le pétrole notamment, ndlr] le but étant d’utiliser de plus en plus d’énergies renouvelables. C’est une première en France.” Un colloque international sur les éoliennes urbaines doit même se tenir à Lyon, en octobre 2006. Le projet de Rillieux devrait démarrer sur la ZAC de Sermenaz, un an plus tard. Guillaume Lamy

* Wind Energy Integration in the Urban Environment. Il existe déjà le projet “Windharvest” qui développe l’énergie éolienne en milieu alpin.

Rhône-Alpes, championne de l’éolien En chiffres 4e région française pour l’éolien après le Languedoc, le Nord-Pas-de-Calais et la Bretagne. 28 mégawatts installés (400 en France) 7 % de la puissance éolienne française 35 éoliennes 4 sites 3 mégawatts à Donzère (Drôme), soit 5 éoliennes 17,25 mégawatts à Montjoyer-Rochefort (Drôme), soit 23 éoliennes 6,8 mégawatts à Cros-de-Géorand (Ardèche), soit 6 éoliennes 600 kilowatts à Freyssenet (Ardèche), 1 éolienne 100 mégawatts en cours d’installation Multiplication du nombre d’éoliennes par 3 d’ici 2007 400 à 500 mégawatts installés d’ici 2010 Les watts, c’est what ? 40 à 60 watts = 1 ampoule classique 1 mégawatt (1 million de watts) = consommation d’électricité annuelle de 1 000 à 4 000 personnes. Source : Ademe


A.3 Appendix 3: NCR Handelsblad

Page 36 of 53



A.4 Appendix 4: New Energy

Page 37 of 53



A.5 Appendix 5: Science et Vie Junior

Page 38 of 53


Janvier 2006 http://www.scienceetviejunior.fr/svj.php?rubriqueSvj=index-gratuitarticle&id_article=1127

Un immeuble dans le vent Dans le Pas-de-Calais, une éolienne d’un genre nouveau a été installée, à l’horizontale, sur le toit d’un immeuble.

© Pas-de-Calais habitat

Éolienne urbaine Les deux ellipses (rotors) qui composent ce système mesurent 5 m de long et 2,8 m de diamètre maximal.

Il n'est plus étonnant de croiser de grands mâts surmontés d'hélices au milieu d'un champ. Par contre, voir une éolienne en pleine ville devient tout de suite plus surprenant. C'est pourtant sur le toit d'un immeuble faisant face à la mer qu'une éolienne d'un genre nouveau est venue s'ancrer. Si ce type de dispositif existe depuis quatre ans aux PaysBas, Équihen-Plage dans le Pas-de-Calais est la première ville française à tenter l'expérience. Cette éolienne horizontale aux pales elliptiques n'a, de prime abord, pas grand-chose en commun avec une éolienne classique. Mais sa forme est tout particulièrement adaptée au milieu urbain. Elle permet de résister aux vents variables sans avoir à changer d'orientation et s'intègre facilement au bâtiment. Par ailleurs, ce dispositif est extrêmement silencieux, qualité essentielle pour pouvoir être installé sur le toit d'une habitation. Beaucoup moins puissante qu'une éolienne verticale, 9 000 kWh contre environ 2 000 000 kWh annuels, cette éolienne urbaine devrait permettre de produire toute l'année l'électricité nécessaire au chauffage et à l'éclairage des parties communes de l'immeuble (deux bâtiments collectifs de vingt logements chacun). Conçue et brevetée par la société hollandaise WindWaal, cette innovation pourrait bien avoir le vent en poupe sur les côtes françaises.


A.6 Appendix 6: Le Moniteur

Page 39 of 53


Publié le 16.01.06 http://www.lemoniteur-expert.com/depeches/depeche.asp?id=D244BB7C1&acces=0 Une éolienne horizontale sur le toit d'un HLM

Pour la première fois en France, une éolienne horizontale a été installée jeudi sur le toit d'un immeuble HLM d'Equihen-Plage, près de Calais. Ce système de production d’énergie, appelé « éolien urbain » est appelé à se développer. Aujourd’hui, il n’existe seulement qu’une cinquantaine d’éoliennes dites urbaines dans le monde. Elles peuvent être de petites éoliennes classiques (axe de rotation de l'hélice parallèle à la direction du vent), mais aussi des éoliennes à axe vertical (axe de rotation perpendiculaire à la direction du vent) qui sont plus résistantes aux vents variables sans exiger de dispositif d'orientation au vent (qui est très sollicité pour les éoliennes classiques quand le vent est turbulent) peut-on lire sur le site Internet H2 Développement, le bureau d’étude qui a réalisé le projet d'Equihen-Plage. "L'installation d'une éolienne horizontale est une première en France, tout comme l'installation d'une éolienne en milieu urbain", a expliqué à l'AFP Antonin Coliche, ingénieur chargé d'études chez H2 Développement. "Elle a une puissance de 9.000 kW et devrait produire l'équivalent de la consommation nécessaire pour les parties communes des deux immeubles (de 20 habitations chacun, ndlr) situés en-dessous", a-t-il ajouté. L'éolienne, qui évoque un fouet de pâtisserie couché sur le côté, a été érigée dans la résidence du Grand Air par la société néerlandaise Windwall, à l'origine de l'innovation, et devrait être raccordée au réseau EDF "dans le courant du mois", selon M. Coliche. L’inconvénient de ce système est qu’il ne s’oriente pas au vent, ce qui provoque une baisse de l’énergie produite de 20 à 50% selon les sites. Le projet a été financé pour moitié par Pas-de-Calais Habitat, qui gère l'immeuble HLM sur lequel l'éolienne est installée, et pour moitié par l'Agence de développement et de maîtrise de l'énergie (Ademe) et le conseil régional. Données techniques 2 rotors de 5 m de long et 2,8 m de diamètre maximal Génératrice asynchrone 6 kW placée au milieu des rotors Production estimée : 8 à 10 000 kWh/an


A.7 Appendix 7: Actu-Environnement

Page 40 of 53


Publié le 20.01.06

http://www.actu-environnement.com/ae/news/1493.php4 LA PREMIERE EOLIENNE URBAINE FRANÇAISE A ETE INSTALLEE SUR UN BATIMENT COLLECTIF DANS LE PAS DE CALAIS

Alors que de nouveaux parcs éoliens classiques continuent de voir le jour, une éolienne urbaine a été installée sur le toit d'un immeuble HLM d'Equihen-Plage, près de Calais. C'est une première française sur un immeuble collectif d'habitation. Une éolienne urbaine a été installée, le 12 janvier dernier sur le toit d'un immeuble HLM d'Equihen-Plage, près de Calais, comme on le fait traditionnellement pour le photovoltaïque. Ce projet sur la Résidence Grand Air géré par Pas de Calais Habitat constitue une première Française sur un immeuble collectif d'habitation. Si tout le monde connaît les éoliennes classiques, l'éolien urbain, nom générique pour les systèmes de production d'énergie éolienne spécialement adaptés à l'environnement urbain, constitue une technologie émergente. Ces éoliennes peuvent être de petites éoliennes classiques (axe de rotation de l'hélice parallèle à la direction du vent), mais aussi des éoliennes à axe vertical (axe de rotation perpendiculaire à la direction du vent) qui sont plus résistantes aux vents variables sans exiger de dispositif d'orientation au vent, explique le bureau d'étude, H2 Développement qui a participé au projet. Pour ce projet financé pour moitié par Pas-de-Calais Habitat* qui gère l'immeuble HLM sur lequel l'éolienne est installée et pour moitié par l'Agence de développement et de maîtrise de l'énergie (ADEME) et le conseil régional, H2 Développement** a choisi une éolienne perpendiculaire au vent placée horizontalement sur un châssis auto-portant, développé par la société hollandaise WindWall BV***. Cette éolienne, d'une puissance de 6kW adaptées à une production locale sur le lieu même de l'utilisation, devrait produire l'équivalent de la consommation nécessaire pour les parties communes des deux immeubles de 20 habitations chacun situés en dessous, c'est-à-dire de 8 à 10 000 kWh/an. L'éolienne devrait être raccordée au réseau EDF dans le courant du mois de janvier. Soulignant que l'énergie produite est toutefois diminuée de 20 à 50% suivant les sites car ce système ne s'oriente pas au vent, le bureau d'étude explique qu'avec ce type d'éolienne, on évite un système complexe et très sollicité en milieu urbain tout en ayant une structure peu élevée et facilement intégrable au bâtiment. L'éolien urbain a t'il de l'avenir? L'avenir devra le confirmer mais selon le bureau d'étude, une étude préalable est nécessaire pour identifier la meilleure technologie puisque le choix de l'éolienne dépend du site d'installation et des contraintes locales. L'idéal serait d'intégrer en amont, avec des architectes, l'éolien dans le bâtiment, estime t'il. D'autres projets sont actuellement à l'étude entre H2 Développement et Pas-de-Calais Habitat comme une pile à combustible en cogénération sur un ensemble de logements individuels à Liévin, mené en partenariat avec EDF et une micro-turbine avec post-combustion dans la chaufferie d'un groupe de bâtiments situés à Equihen. C.SEGHIER * Pas de Calais Habitat gère plus de 36 000 logements sociaux dans le département du Pas de Calais et a mis en place un programme de haute qualité environnementale. **H2 Développement est une société d'étude et de montage de projets innovants. ***WindWall BV société hollandaise qui a conçu, développé et breveté cette éolienne, travaille depuis plus de 15 ans la fabrication de pales d'éoliennes et dirige aussi l'entreprise Ngup spécialisée dans la réparation de pales en composite


A.8 Appendix 8: Libération

Page 41 of 53


Publié le 20.01.06 http://www.liberation.fr/page.php?Article=352653

L'ELECTRICITE CULTIVEE EN TERRASSE Près du Touquet, un immeuble va être alimenté par une éolienne installée sur son toit. par Haydée SABERAN Equihen-Plage envoyée spéciale On dirait deux fouets pour monter les blancs en neige. Invisible depuis la rue, la première éolienne horizontale en France est perchée sur la terrasse d'un immeuble de quatre étages d'Equihen-Plage, entre Le Touquet et Boulogne-sur-Mer, accessible par une échelle sous la fenêtre de toit. Entre les antennes paraboliques et les cheminées de chaufferie, elle trône, élégante, blanche et allongée, en fibre de carbone. Au milieu, une génératrice. En face, la mer. Et surtout, le vent de sud-ouest qui devrait faire tourner tout ça dans un mois. Pourquoi horizontale ? Pour être invisible depuis le sol. C'est une toute petite «éolienne urbaine». Avec une estimation de 7 000 kWh produits par an, c'est 700 fois moins que les plus puissantes éoliennes montées sur mât. Elle servira à éclairer les parties communes de deux immeubles, soit une centaine d'ampoules entre les étages, les caves et les garages à vélos d'une quarantaine de familles. Le courant sera vendu à EDF, qui le revendra ensuite au bailleur, Pas-de-Calais Habitat. C'est le meilleur moyen possible : cela coûte trop cher de stocker l'électricité dans des batteries sur la terrasse. Décibels. Dans l'immeuble posé au flanc d'une rue qui monte, on trouve ça bien. «Pas mal pour les économies d'énergie et pour l'environnement», estime Frédéric, 30 ans, postier. Il habite au dernier étage de l'immeuble et n'a pas peur des 75 décibels annoncés quand l'engin sera en service : «Il paraît que si le vent est trop fort, ils arrêteront l'éolienne.» Pour l'instant, sur la terrasse, inaccessible aux locataires, on entend un peu le vent, et surtout le bruit des vagues sur la plage, soixante-quinze mètres plus bas. «S'ils l'ont mis, c'est que c'est bien», ajoute Françoise, veuve de 68 ans, ancienne pêcheuse de moules («le vent, je sais ce que c'est»). Le vent devrait même l'aider à payer son loyer. Selon Pas-de-Calais Habitat, les charges pourraient baisser. Louise, 66 ans, ancienne ouvrière de marée, craint «un peu» le bruit, mais elle est curieuse de voir, «pour les charges, à la fin de l'année». L'affaire est-elle rentable ? L'éolienne aura coûté 70 000 euros pose, garanties et études comprises , pour quelque 1 000 euros d'électricité produite par an, indique H2 Développement, l'entreprise lilloise qui installe l'éolienne (1). Le tout, subventionné à 53 % par le conseil général et l'Ademe (Agence gouvernementale de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), sera amorti après une quinzaine d'années et l'éolienne remplacée après vingt ans. Pas «rentable», donc ? «Nous ne raisonnons pas en ces termes. C'est une expérimentation de développement durable. Les Hollandais, spécialistes du vent et de la mer, en ont déjà installé sept comme ça sur leur territoire. C'est pas le style à installer des éoliennes pour se fendre la poire», répond Hervé Caux, directeur territorial chez Pas-de-Calais Habitat. Image. Reste que les contraintes du code de la construction en France et le choix d'un immeuble déjà construit renchérissent le coût de quelques dizaines de milliers d'euros par rapport aux installations des Pays-Bas. Mais Pas-de-Calais Habitat n'a pas renoncé. Question d'image. «Une fierté pour les habitants qui sont un peu trop souvent considérés comme les oubliés du bout du monde.» (1) Conçue par WindWall (www.windwall.nl). Suivi des mesures par l'université d'Artois.



A.9 Appendix 9: Actualités News Environnement

Page 42 of 53

http://www.actualites-news-environnement.com/20060129-eolienne-urbaine.php 29.01.06 Energie éolienne , une première éolienne urbaine en France : Un nouveau type d’éolienne , l’éolienne horizontale urbaine, a été fabriqué par le bureau d’études H2 Développement et vient d’être installé sur le toit d'un immeuble HLM d'Equihen-Plage du Pas-de-Calais. «L'installation d'une éolienne horizontale est une première en France, tout comme l'installation d'une éolienne en milieu urbain», a déclaré Antonin Coliche, ingénieur chargé d'études chez H2 Développement. Selon ce dernier : « Elle a une puissance de 9.000 kW/h et devrait produire l'équivalent de la consommation nécessaire pour les parties communes des deux immeubles soit 20 habitations chacun situés en dessous, c'est-à-dire de 8 à 10.000 kWh/an.». Les deux ellipses (rotors) qui composent ce système mesurent 5 m de long et 2,8 m de diamètre maximal. Sa forme est tout particulièrement adaptée au milieu urbain car elle permet de résister aux vents variables sans avoir à changer d'orientation et elle s'intègre facilement au bâtiment. L’éolienne urbaine ne génère par de pollution sonore car elle est extrêmement silencieuse, qualité essentielle pour pouvoir être installé sur le toit d'une habitation. L'éolienne devrait être raccordée au réseau EDF dans le courant du mois de janvier 2006.

Eolienne urbaine française Antonin Coliche a expliqué que « le projet a coûté au total 70.000 euros. Il a été financé pour moitié par Pas-de-Calais Habitat, qui gère l'immeuble HLM sur lequel l'éolienne est installée, et pour moitié par l'Agence de développement et de maîtrise de l'énergie (Ademe) et le conseil régional ». Notons le retard français en matière d’énergie renouvelable puisque ce dispositif existait déjà depuis quatre ans aux Pays-Bas. « Eolien urbain » est un nom générique pour les systèmes de production d'énergie éolienne spécialement adaptés à l'environnement urbain. L'éolien urbain avec les éoliennes urbaines sont des technologies émergentes. Pour le bureau d'études H2 Développement, l'environnement urbain est particulièrement « difficile pour la production d'énergie éolienne : vent turbulent avec des variations rapides et localisées de vitesse et de direction, sites d'implantation difficiles d'accès et peu adaptés à l'installation d'une éolienne (ancrages...). Mais le potentiel est important (tous les toits des bâtiments par exemple) et la production est proche de l'utilisation. » Les éoliennes dites urbaines peuvent être de petites éoliennes classiques ou des éoliennes à axe vertical qui sont plus résistantes aux vents variables sans exiger de dispositif d'orientation au vent. Il existe sur le marché plus d'une cinquantaine de modèles d'éoliennes urbaines avec des puissances de 50 W à une dizaine de kW, mais la plupart sont des prototypes récents.



A.10 Appendix 10:Energy Magazine, Duurzame Energie

Page 43 of 53


A.11 Appendix 11: Refocus

Page 44 of 53




A.12 Appendix 12: Klimaat Journaal Amsterdam

Page 45 of 53

Klimaatjournaal Amsterdam nr 1, 6 september 2006

Jaargang 1, nr 1, 6 september 2006

INHOUD -Nieuw: Klimaatjournaal Amsterdam -Certificering stedelijke windturbines biedt kansen voor plaatsing -Evaluatie energiebureau ARC -20 september: informatie bijeenkomst onderhoudscontracten en energiebesparing -Amsterdam wil energiebesparing bij ruim drieduizend huishoudens realiseren -28 september: Klimaat op werkconferentie Milieubeleidsplan 2007-2010 -Algemene informatie, op- of aanmerkingen -Aan en afmelden Klimaatjournaal Amsterdam

Nieuw: Klimaatjournaal Amsterdam Dit is de eerste uitgave van het Klimaatjournaal Amsterdam. Dit journaal informeert u over projecten en resultaten in Amsterdam op het gebied van klimaat en energie. Ook doet het journaal verslag van relevante ontwikkelingen, interessante congressen en leuke initiatieven. Het klimaatjournaal verschijnt zo’n acht keer per jaar. Energiebureau Amsterdam Reduceert CO2 (ARC) geeft het klimaatjournaal uit. ARC is onderdeel van de Dienst Milieu en Bouwtoezicht (DMB) van de gemeente Amsterdam. Suggesties voor artikelen, opmerkingen en ideeën zijn welkom en kunt doorgeven via [email protected].

Certificering stedelijke windturbines biedt kansen voor plaatsing 31 augustus vond in Utrecht een workshop plaats over de vergunningsverlening procedure van stedelijke windturbines. Geconstateerd is dat er geen heldere criteria zijn op basis waarvan gemeenten een bouwvergunning kunnen verlenen. Hierdoor ontstaat veel vertraging. Een oplossing ligt in het (internationaal) certificeren en tevens bouwvergunning vrij maken van stedelijke windturbines. Deze workshop is onderdeel van het project Wineur (Wind Energy Integration in the Urban Environment) waar ook energiebureau ARC in participeert. Wineur is een tweejarig internationaal samenwerkingsproject gesubsidieerd door het Europese programma Intelligent Energy Europe. Doel is kennis over stedelijke windturbines inzichtelijk maken en verspreiden. Op de Wineur website staan de reeds behaalde resultaten. Onder andere een catalogus met diverse type stedelijke windturbines, een rapport dat in gaat op kosten en terugverdientijden en een document over de windenergie situatie in een geselecteerd

1


aantal landen. Op de DMB website vindt u de notitie Amsterdamse praktijkvoorbeelden stedelijke windturbines met een beschrijving van vijf praktijk cases. In het najaar 2006 werkt Wineur aan een voorstel voor de aanpak van certificering, een potentieelberekening voor stedelijke windenergie in Amsterdam en een studie over de beleving van stedelijke windturbines. Ook organiseert Wineur in november een symposium waarin de behaalde resultaten breed gepresenteerd worden. Via het klimaatjournaal houden we u op de hoogte. Meer informatie: • Contactpersoon ARC: Renate Heppener [email protected]. 020-5513453; • Nederlandse trekker Wineur: Jadranca Cace: [email protected], 020 4720135; • Notitie Amsterdamse praktijkvoorbeelden stedelijke windturbines • Wineur website: http://www.urban-wind.org/index.php?rub=3

Evaluatie energiebureau ARC Communicatie en advies bureau CEA zal de komende maanden Energiebureau ARC (Amsterdam Reduceert CO2) evalueren. Het onderzoek geeft inzicht in de resultaten die ARC behaald heeft in de periode 2004-2006. Daarnaast komt het functioneren van ARC aan de orde en de waardering en tevredenheid van de klanten (stadsdelen). CEA inventariseert ook de wensen en plannen van de stadsdelen op het gebied van klimaat en energie na 2007 en de positie die ARC daarin zou kunnen spelen. Diverse sectorhoofden en milieucoördinatoren worden de komende maand telefonisch of face to face geïnterviewd door CEA. Energiebureau ARC is in 2001 gestart en ondersteunt de stadsdelen bij het opzetten en uitvoeren van energie en klimaatprojecten. De ARC financiering is tot en met 2007 gegarandeerd. Begin 2007 zal het portefeuillehouders overleg een principe besluit moeten nemen over de voortzetting van ARC. De evaluatie van ARC dient als bouwsteen voor dit besluit. Meer informatie: • Contactpersoon CEA: Theo Voskuilen: [email protected], 015-2150215; • Contactpersoon ARC: Renate Heppener: [email protected]. 020-5513453.

20 september: informatie bijeenkomst ‘onderhoudscontracten en energiebesparing’ Energiebureau ARC organiseert woensdagmiddag 20 september een voorlichtingsbijeenkomst over het project onderhoudscontracten en energiebesparing in gemeentelijke gebouwen. Energiezorg wordt steeds belangrijker bij het beheer van gemeentelijke gebouwen. Drijfveren zijn de stijgende energiekosten, de klimaatproblematiek (CO2- uitstoot en de noodzaak tot energiebesparing), en de voorbeeldfunctie die gemeenten willen vervullen. Energiezorg is bijna naadloos te koppelen aan onderhoud van de gebouwen. Vandaar de start van het ARC project ‘onderhoudscontracten en energiebesparing’. Stadsdeel

2


Oud-Zuid is met ARC ondersteuning in 2005 begonnen met een pilot. Uit de resultaten blijkt dat gericht onderhoud kan leiden tot flinke energiebesparing. Bijvoorbeeld door het veranderen van instellingen en door het tijdig signaleren van mankementen. De ervaringen van Oud-Zuid gebruikt energiebureau ARC voor de tweede fase van het project waarin stadsdelen en gemeentelijke diensten kunnen aanhaken. Woensdag 20 september tijdens de informatie middag staan de resultaten en ervaringen in Oud-Zuid en de randvoorwaarden van het project fase 2 centraal. De bijeenkomst is bestemd voor gebouwbeheerders en milieucoördinatoren. U kunt zich aanmelden voor de informatie bijeenkomst via: [email protected]. Meer informatie: • Contactpersoon ARC: Froukje Anne Karsten, [email protected], 020-5513807.

Amsterdam wil energiebesparing bij ruim drieduizend huishoudens realiseren Energiebureau ARC heeft namens twaalf stadsdelen een subsidieaanvraag ingediend bij de Tijdelijke subsidieregeling Energiebesparing Lage Inkomens (TELI) 2006 van VROM. De Amsterdamse aanvraag combineert twee prioriteiten van de gemeente: steun aan lage inkomens én reductie van CO2 uitstoot. Met dit project wil Amsterdam ruim drieduizend huishoudens met een laag inkomen bereiken. Ongeveer 75.000 Amsterdamse huishoudens vallen binnen de categorie lage inkomens (inkomen tot 14.000 euro per jaar). Deze doelgroep heeft geen geld voor energiebesparende maatregelen en heeft in het algemeen geen kennis over de relatie tussen energiebesparing enerzijds en kostenbesparing anderzijds. ARC heeft voor het project een breed samenwerkingsverband gevonden met SME advies, het Amsterdamse Steunpunt Wonen, de Dienst Werk en Inkomen en het team Stadspas. De aanpak bestaat uit twee sporen. Enerzijds zullen studententeams energieadvies aan huis geven bij de doelgroep en een gratis energiebox aanbieden met onder andere spaarlampen en tochtstrips. Huishoudens die deelnemen kunnen ruim driehonderd euro per jaar besparen op hun energierekening. Het tweede spoor, de ‘tuper ware’ aanpak, heeft een pilot karakter. Tijdens bijeenkomsten met buurtbewoners bij iemand thuis krijgen deelnemers voorlichting over energiebesparingmogelijkheden en een gezond binnen klimaat. Deze aanpak vindt plaats in twee buurten met een sterke sociale netwerkstructuur. In december 2006 ontvangt ARC bericht over de subsidietoekenning en kan bij positief bericht het project direct van start. Meer informatie: • Contactpersoon ARC: Theun Koelemij: [email protected], 020 - 5513454. • subsidieregeling TELI 2006: http://www.senternovem.nl/ubr/energiebesparing

3


28 september: Klimaat op werkconferentie Milieubeleidsplan 2007-2010 28 september organiseert de DMB in de Zuiderkerk een werkconferentie voor het nieuwe milieubeleidplan (MBP) 2007-2010. Ook het thema klimaat krijgt hierin een plek. Onderwerpen binnen het thema klimaat die in ieder geval op de werkconferentie aan de orde komen, zijn de energetische verbetering van de bestaande bouw, de mogelijkheden voor een CO2 neutrale gemeentelijke organisatie en de wijze waarop we bewoners kunnen betrekken bij klimaat en energie. De werkconferentie moet leiden tot een gezamenlijke milieuvisie voor de lange termijn en helderheid geven over de stappen daar naar toe. Wethouder Milieu Marijke Vos zal de conferentie openen en haar ambitie uitspreken. De interactieve bijeenkomst is voor alle betrokkenen bij het Amsterdamse milieubeleid: stadsdelen, gemeentelijke diensten, bedrijven, kennisinstellingen en milieuorganisaties. Indien u wilt deelnemen aan de werkconferentie dan kunt u zich aanmelden via [email protected]. Meer informatie: • Aanmelden werkconferentie milieubeleidsplan 2007-2010 via: [email protected] • Contactpersonen thema Klimaat MBP: Renate Heppener [email protected]. 020-5513453; • nieuwsbericht DMB-site over werkconferentie.

Algemene informatie op- of aanmerkingen Het Energiebureau Amsterdam Reduceert CO2 (ARC) geeft het Klimaatjournaal Amsterdam uit. ARC wordt gefinancierd door de stadsdelen en de centrale stad en is onderdeel van de Dienst Milieu en Bouwtoezicht (DMB) van de gemeente Amsterdam. Suggesties voor artikelen, opmerkingen en ideeën zijn welkom en kunt u doorgeven via [email protected]. Daarnaast kunt u bij ARC altijd terecht met projectideeën of andere vragen en opmerkingen over klimaat en energie in Amsterdam. Aan- en afmelden Klimaatjournaal U kunt zich aanmelden of afmelden voor het Klimaatjournaal door een e-mail te sturen naar [email protected]

Aan het klimaatjournaal kunnen geen rechten worden ontleend. oplage: 300 exemplaren

4



A.13 Appendix 13: MANY Microgeneration action news Yorshire and the Humber

Page 46 of 53

Many microgeneration action news yorkshire & the humber

Contact: Andrew Cooper, Energy Policy Manager. 01924 331603 E: [email protected]

Sept 2006

WIND ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT – THE WINEUR PROJECT During the first two Windy Network meetings delegates were treated to a thorough introduction to the small-scale wind sector by Katerina Syngellakis, who coordinates the Wineur project in the UK on behalf of IT Power. The following is a brief introduction to the Wineur project by Katerina: The European Commission has set a target of doubling the use of renewable energy to 12 % of total consumption by 2010. In the UK, the Energy White Paper sets out the ambition to bring the share of electricity from renewables to 20% by 2020. Cities and towns across Europe are willing and able to contribute to achieving these targets but for urban areas to contribute to reaching these goals suitable technologies and new initiatives at national, regional and local level are required. This is where the WINEUR project aims to assist by carrying out research and making information available to all the actors involved in the development of the market for small-scale urban wind turbines. The objectives of the WINEUR project are to investigate the obstacles to be overcome if this technology is to emerge as a real option for electricity supply in towns and cities and raise awareness of the key technical, economic, planning and social issues related to small wind turbines in urban areas. So far the project has produced a review of existing experience worldwide, a catalogue of technologies available in Europe and detailed reports on the main technical, cost and planning issues. These are all available from the project website at www.urban-wind.org . If you would like any further information on the Wineur project then please contact Katerina Syngellakis at IT Power: Tel.: 01256 392700 or [email protected] .

Proven 6 kW wind turbine, Plymouth College of Higher Education, United Kingdom. Installed by Sustainable Energy Installations Ltd. Photo by R. Oldach, IT Power, 2006

Wineur & the Windy Network set sail for Holland! IT Power, with the support of the Windy Network, is organising a two-day study tour to Amsterdam in Holland, meeting with the Wineur European partners to discuss small-scale urban wind installations. The study tour is scheduled for the 26th and 27th of October and is mainly aimed at public sector personnel. The tour offers you an opportunity to meet with counterpart town planners and public sector project managers from France and the Netherlands to discus small-scale wind projects. The draft programme is as follows: Thursday 26th October: Presentations on small wind turbine from the UK, France and Holland • Latest technologies and costs • Planning issues • Social aspects Discussion on developing small-scale wind projects Site visits around Amsterdam to established wind projects

Friday 27th October Case study presentations from the UK, France and Holland • Resource assessment and monitoring • Amsterdam city planning policy and small wind Discussion on developing urban wind projects Discussion and agreement on development of a European Windy Cities Network

If you are interested in participating in the study tour, involved in small-scale wind projects and would like to be part of the Yorkshire and Humber delegation, then please contact Nicola Pugh on 01422 846648 or email [email protected]



Nov 2006

Wineur urban wind study tour Sixteen delegates from the Yorkshire and Humber Windy Network attended two days of lectures and site visits in Amsterdam on the 26th and 27th of October. The study tour aimed to provide an international perspective on urban wind power through direct experience of installations in and around Amsterdam, and through presentations from turbine manufacturers and partners engaged in the IEEA WINEUR project. Details of WINEUR may be found at www.urban-wind.org. The first visit was to a 2.5kW Turby installation. This turbine is sited on Local Authority buildings and provides grid-connected electricity. The control system uses the generator to brake the turbine should the wind gust to over 14m/s, or if the wind speed drops to below about 2m/s. In both cases the turbine is used at predetermined timings as an anemometer, and continues to apply the brake should conditions be measured outside of the operational wind The second site visited was a small servonius turbine temporary fitted to a canal boat. The peak output of this unit is approximately 120 Watts and serves alongside solar photovoltaic panels to charge 12 and 24-volt batteries. The final visit was to a Local Authority depot which has a Wind Wall turbine fitted. This design uses aerodynamic lift in a Darrieus design rotating about a horizontal axis. This twin 1.8kW (3.6kW total) installation sits at the windward end of the building and has no rotational capacity to accommodate changes in wind direction. Lift and Drag Designs

2.5kW Turby installation, this turbine is sited on Local Authority building.

Small servonius turbine temporary fitted to a canal boat.

Turbines using aerodynamic lift to generate rotation are able to extract more energy from a given wind speed than those using wind drag. Where the turbine blades generate lift through their profile creating low-pressure areas, greater blade velocity can be created than a blade which is simply blown downwind. This is because the lift design blade travels across the wind flow and as such generates a vector force greater than the wind speed, whereas a drag design cannot move away from the wind faster than the wind blows it. All Darrieus design turbines such as the Wind Wall and Turby units require a rotational force to be applied mechanically in order for the blades to begin to self-rotate; this feature applies a parasitic energy demand on the turbine and its connected electricity system which results, in the case of the Turby in a net consumption of electricity at low wind speeds. The blades need to be moving through an air stream in order to generate lift and extract power from the wind; consequently a stationary turbine cannot normally self-start. (Continued on next page).

The final visit was to a Local Authority depot which has a Wind Wall turbine fitted



Nov 2006

Wineur urban wind study tour Continued Conclusions – Theory of Urban Wind Power In urban environments the wind speed and direction are unpredictable where adjacent buildings generate turbulence. Where turbulence cannot be avoided, vertical axis turbines can make better use of the available wind resource. Wind blowing around a building will be diverted by the wind flowing over the top of the building; in order to make optimum use of the wind blowing over the building there must be a degree of vertical clearance between the building edge and the sweep of the turbine. This must be calculated for each site location. Wind turbulence in urban areas below roof top level can cause horizontal axis turbines to ‘hunt’ for the wind without finding a useful air stream with which to generate electricity. Where prevailing wind directions are consistent the use of a fixed horizontal axis turbine may be possible, however it must be placed to utilise the diverted wind flow over the building and not sit ‘too low’. When selecting a wind turbine the power curve must be evaluated against the wind profile. However, the average wind speed will not necessarily provide adequate information, even if measured at the location for the specific installation. Ideally the duration of the wind for a range of speeds should be considered against the power curve. For a full copy of the report please contact Lance on: [email protected]. For any info on small-scale wind please contact Tanya on: [email protected]

Useful Microgeneration Websites Low Carbon Buildings Programme The DTI's Low carbon buildings programme provides grants for microgeneration technologies for householders, community organisations, schools, the public sector and businesses. The Energy Saving Trust manages the programme. http://www.est.org.uk/housingbuildings/funding/lowcarbon buildings/ www.lowcarbonbuildings.org.uk REA The Renewable Energy Association was established in 2001 to represent British renewable energy producers and promote the use of sustainable energy in the www.r-e-a.net

The Merton Rule The 'Merton Rule' is the groundbreaking planning policy, pioneered by the London Borough of Merton, which requires the use of renewable energy onsite to reduce annual carbon dioxide (CO2) emissions in the built environment. On this website you will find all the latest information about the Merton Rule other news relating to renewable energy, climate change, and planning policies. www.themertonrule.org Energy Review Consultations If you would like to contribute to consultations coming out of the recent Energy Review click on the link below. http://www.dti.gov.uk/energy/review/page31995.html

Many questions? If you have questions regarding microgeneration contact the MANY team Andrew Cooper - Yorkshire and Humber Assembly – 01924 331603 – [email protected] Barnaby Fryer – Yorkshire Renewable Energy Network – 01422 846648 – [email protected] Tanya Christensen – Sunrise – 0113 237 8411 - [email protected]



A.14 Appendix 14: Renewable Energy World

Page 47 of 53

REW 06-5 De Vries small.qxd

WIND

23/8/06

10:12

Page 56

Urban challenges

Small, building-integrated wind turbines are attracting an increasing amount of attention as a possible source of decentralized renewable power. Here, Eize de Vries presents some recent research into the performance and potentials of building-integrated wind, and explains some new systems which have been designed to model air flows in the urban environment.

Urban challenges New research on integrating wind energy in buildings n some recent research, Sander Mertens of the Dutch consultancy DHV investigated urban wind energy, with a special emphasis on the ‘concentrator effects of wind’ around buildings.The research begins with the assumption that decentralized energy production will continue to gain importance, increasing its contribution to worldwide energy demand, and as an alternative to today’s dominant and largely centralized power production systems. With the urgent need for environmentally friendly energy sources, and concerns of security and supply, in the future various renewable energy sources will gradually substitute fossil fuel sources as part of a smart energy mix. According to Mertens, wind energy in the built environment has considerable commercial and economic potential: ‘With wind power generation in the built environment, the clean energy can be directly utilized in the building or in its vicinity. It can therefore be regarded as a saving on external energy demand, meaning that from a financial point of view each kWh generated by the wind plant can be valued at a much higher customer price than otherwise has to be paid to the power utility.And as the energy becomes available close to where it is needed, power transport losses can be greatly reduced.’ In the study, Mertens identifies three distinct types of building integrated wind power:

I

• installations on the roof or at the side of existing buildings • installations between two airfoil-shaped buildings • installations in a duct through a building.

ROOF TOP MOUNTING The first stage in the urban development of wind power – and the one which is currently starting to be realized – is to

56

● RENEWABLE ENERGY WORLD ● September–October 2006

put small wind turbines (~0.1–10 kW) on top of existing buildings.The Netherlands is one of the pioneer countries in this type of development, and over the last few years several small companies have developed and installed a limited number of turbines on buildings such as schools, offices, and apartment blocks. These turbines comprise a variety of models, such as H-Darrieus type rotors in vertical-axis (i.e. 2.5 kW Turby) as well as in lying horizontal-axis position (i.e. modular designed WindWall). In addition some ‘conventional’ horizontal-axis wind turbines, featuring a yawing mechanism to redirect the rotor continuously to the wind (i.e. Fortis, Provane, and WES Tulipo) have been installed.

‘Optimized urban wind turbine placement on a building roof is not as simple as it sounds’ ‘Optimized urban wind turbine placement on a building roof is not as simple as it sounds’, says Mertens, explaining one of the complex issues he tackled in his PhD. ‘Average wind speeds in the built environment are relatively low due to a much larger surface roughness compared to wind conditions is open rural areas. In cities, buildings and other obstacles slow down the wind speed and increase overall turbulence, while on building roofs, obstacles like chimneys and technical installations affect local wind conditions. In other words, roofs are structures with their own individual micro-wind climate that determines the actual wind speed and overall wind flow pattern.Acceleration of air flow around sharp building corners is a well known phenomenon.At the leading roof edge facing


23/8/06

10:12

Page 57

Computer generated image of the proposed world trade centre in Bahrain, one of a number of concept designs for building integrated wind turbines MUHARRAQI STUDIOS / KHALID AL - MUHARRAQI

September–October 2006 ● RENEWABLE ENERGY WORLD ●

57


WIND

23/8/06

10:12

Page 58

Urban challenges

FIGURE 1. Airflow over building roof edge (Computational Fluid Dynamics calculation). Source: DHV

the main wind direction flow, separation occurs and a highly turbulent low wind speed zone close to the roof surface will be formed.Above this so called separation bubble, a noticeable acceleration in wind speed is introduced (Figure 1). If a wind turbine rotor operates within the highly turbulent air bubble, heavily increased material fatigue can cause the installation to physically disintegrate within a short period.’ Buildings that are higher than surrounding structures block the wind and cause the undisturbed wind speed far upwind to accelerate near the building. Mertens:‘One should be aware of the fact that the airflow is not able to follow sharp building contours and the majority of today’s utility and other buildings are simple rectangular blocks with sharp edges.This phenomenon whereby the air flow is not able to follow a sharp contour is called separation and it creates a local low speed zone close to the roof of a sharp edged building.’ These findings have influenced some of the design parameters of Turby and WindWall turbines, both specifically designed for roof edge placement, and both aimed at benefiting from the resulting accelerated airflow.Assume, for instance, that the inclined accelerated air flow over the roof edge increases by 25%, then the power generation potential increases by 95% compared to ‘undisturbed’ horizontal airflow. This sharp rise in output occurs because the power in the wind increases by the wind speed cubed. By contrast inclined air flow on ‘conventional’ horizontalaxis wind turbine rotors placed on a roof edge is known to substantially reduce energy yield. For these turbines, the highThe windwall turbine is installed at the edge of a building to take advatage of localized air-flows WINDWALL

58


turbulence environment on building roofs results in continuous rotor yawing movements.This negatively affects power output – due to continuous rotor acceleration and deceleration – and reduces operational life time of the installation. Another point stressed in Mertens’ work is that wind flow on building roofs originates from multiple directions. Based on his research, Mertens favours the use of either HDarrieus or ‘classic’ Darrieus rotors at roof edges placed in vertical-axis mode. He said: ‘WindWall type turbines with fixed horizontal-axis roof mounting can only benefit from wind blowing perpendicular on the rotor and from only one main direction.The yield potential per m2 rotor swept area is therefore only 25%–50% compared to an H-Darrieus or "classic" Darrieus rotor with a similar rotor swept area.’ When wind turbines are put on flat-roof buildings, Mertens recommends that the lowest rotor blade tip is always positioned well above the outer contours of the turbulence ‘bubble’. For example, when the roof width in the main wind direction measures ‘A’ metres, a first indicative rule of thumb is to place the turbine in the middle or at 0.5 A. In this position the installation can benefit from wind blowing from two opposing (main) directions while

Experiences with roof-mounted urban wind turbines in the Netherlands have so far been mixed at best operation in the destructive high-turbulence and low-energy area is avoided. The vertical distance between the roof surface to the lowest blade tip should finally be chosen at a value of minimal 0.5 A.

MIXED RESULTS FOR URBAN WIND Experiences with roof-mounted urban wind turbines in the Netherlands have so far been mixed at best, says Mertens. ‘These turbines have to be custom designed for this specific application, and adapted to a high degree of turbulence and relatively low average wind speeds. Experiences over the past years in The Netherlands show that many of these “first generation” urban wind turbines were (for various reasons) not always put on the most suitable buildings or the best roof spots from a potential yield perspective point of view. This sub-optimized urban wind turbine siting can be attributed to a variety of reasons. These include obstacles in obtaining permits, building owner preferences and local political pressure to do “something good for the environment”. Some building owners also attempt to keep the wind turbine nearly invisible to avoid criticism, and there have always been commercial pressures with (small emerging) equipment suppliers to deliver. A second point is that development of well performing and reliable urban wind turbines proves, in practice, to be technically complex, costly and timeconsuming process, especially for the small companies.Third, overly optimistic but inexperienced manufacturers more than once came with totally unrealistic energy yield potential claims for their products, often prototypes with little to no track record.’


WIND

23/8/06

10:12

Page 60

Urban challenges

According to Mertens this combination of factors has already had a negative effect on the reputation of urban wind energy in the Netherlands and he feels that poorly performing turbines, and the practice of putting installations more or less at random on building roofs are the two key factors to blame for the current loss of market confidence. Speaking on this subject Mertens said: ‘At DHV we developed a computerized Computational Fluid Dynamics (CFD) calculation tool, which visualizes the wind flow pattern around a given building as part of its physical environment (buildings and other obstacles). With a CFD calculation, the wind flow pattern on and around a specific building can be visualized and quantified relatively cheap and fast. It also provides information on the best location to put an urban wind turbine.This package includes average wind speed distribution along the entire building roof edge and over the roof itself.’ Mertens goes on, saying that by using the CFD methodology, not only a specific building is examined but also the surrounding physical environment is included. It is therefore an excellent alternative to the much more costly and time consuming practise of testing a building model (scale-model) and its surrounding infrastructure in a wind tunnel. He

concludes:‘With the new method DHV and its partners hope to greatly improve the process of determining the best locations for wind turbines in the built environment. This in turn will boost the technical and economic potential of urban wind energy projects, and thereby commercial opportunities for emerging equipment suppliers. Our new method has been put in practice already several times. One recent example is a CFD analysis of a four-storey educational building in Rijswijk, near The Hague.’ (See boxed text below).

BUILDING INTEGRATION Putting urban wind turbines on roofs is still in an early stage of development, says Mertens. In future, buildings might be constructed with wind turbines integrated into the structure (or in the middle of twin-tower structures). The aim in such concept buildings is to benefit from the wind speed acceleration induced by a specific building shape. Such integration of wind turbine(s) with buildings is also a much more radical and adventurous approach compared to putting a wind turbine on a building roof.

CFD CALCULATION EXAMPLE: FOUR-STOREY EDUCATIONAL BUILDING IN RIJSWIJK, NETHERLANDS Almost everyone is familiar with the large and frequent changing wind speeds close to buildings, particularly if you have lost the odd umbrella as the result of a sudden gust from an unexpected direction. The acceleration of undisturbed wind speed is visualized by results of a CFD building calculation carried out by DHV (ISO-surface with a velocity of 6 m/s. The illustration clearly shows that the building moves high wind velocities downwards).

Apparently, large buildings in the built environment cause an acceleration of the low average wind speeds. This wind speed acceleration caused by nearby buildings could in theory be utilized in order to boost energy output of building mounted wind turbines. In the following pictures, the educational building in Rijswijk, Netherlands, is shown. This building (shown yellow) is surrounded by other building blocks and some trees (shown as green screens). The two little towers on the roof of the educational building represent the elevators, and a relatively large advertising screen is show as a wire screen at the right site of the long roof section edge.

60


The influence of the advertising screen is clearly visible on the CFD results for two opposite wind direction perpendicular to the long roof sites. When the wind comes from the right (picture) the advertising screen poses a major obstacle to the wind flow. In this specific case and also in general relatively small local obstacles on a roof apparently do have great influence on prevailing wind velocities. Mertens: ‘Based on the above figures the energy yield of a rooftop wind turbine with moderate dimensions in the Netherlands is in the range of about 100–300 kWh/m 2/year.

Average energy yield of large wind turbines in rural areas of the Netherlands is by comparison about 1000 kWh/m 2/year. But the energy reimbursement of a roof mounted wind turbine is typically three times higher. My conclusion is therefore that the economic potential of small rooftop wind turbines by assuming an optimized location and wellperforming equipment is comparable to that of a large wind turbine in open areas.’


WIND

23/8/06

10:12

Page 62

Urban challenges

For the majority of wind turbine designers, as well as architects and civil engineers, the concept of integrating a wind turbine into a building is pretty new. Integrating two different

For the majority of wind turbine designers the concept of integrating a wind turbine into a building is pretty new technologies requires new ways of thinking from all participants. This includes developing new competence in dealing with complexities in the field of costing in relation to building shape and user functions.A 2002 MSc research project co-ordinated by Mertens and carried out by Anne Jan Breimer at the Technical University of Delft looked into structural building aspects of the integration of a wind turbine in a building. Besides generating clean energy, a so-called Wind Turbine Building (WTB) might be attractive for organizations interested in creating a positive image of socially and environmentally sensitive entrepreneurship. Modern high-rise buildings are increasingly characterized by unusual shapes and striking design features and seem a good target for building integrated wind power. The interaction between the specific image of a building and user functions may result in positive added value effects and new unexpected wind turbine features and design options. On the other hand key functions of a building with integrated wind power should remain – a cost-effective system (compared with other renewable energies) that is capable of

The Tupilo turbine is one of a number of conventional type turbines designed for urban use WES

generating a sizeable proportion of its internal energy use! One of the potential side-effects which needs to be avoided in WTB is wind turbine induced vibrations on the building. Buildings usually have a frequency in the range between 1.0 and 10 Hertz.A 100 metre high rise building on the other hand has a typical eigenfrequency range between 0.5–1.0 Hz, but at the same time a huge mass moment of inertia. This means in practice that such a high-rise building is insensitive to wind turbine induced vibrations, provided the eigenfrequencies are not in the same range. That is to say, when only the first eigenfrequency and high wind speeds are taken into account. Individual construction elements of a building have their own specific eigenfrequencies. For many of these elements a vibration frequency level below 3–5 Hz is considered unacceptable from a material fatigue point of view. However, besides the actually measurable vibrations and their potential impact on the building structure, vibration perception by persons working in a WTB should also be taken into account and is an aspect that certainly should not be underestimated. All these potentially conflicting WTB demands necessitate structural adjustments or even new construction methods for future wind turbine integrated buildings.

CONCLUSIONS Breimer’s main conclusion was that a technically perfect and aesthetically pleasing integration of a wind turbine into a building structure is only feasible when major structural and functional modifications are accepted as a given consequence. He concluded that the findings on subjects covered in the research project were in general positive. From a structural point of view the biggest problems with turbine integration can be expected to stem from dealing with dynamic loads. Additional research will be needed to show whether these problems can be solved and at what costs. Breimer believes that the first group of potential investors in WTBs are likely to be those individuals or groups with a keen eye on image-related aspects. Future WTB’s have the potential

62



WIND

23/8/06

10:12

Page 64

Urban challenges

Testing the aerodynamics of a building integrated wind turbine in a wind tunnel DHV

to have positive impact on the general perception and acceptance of the public regarding renewables and especially wind energy technology applications. Actual energy output will finally depend to a great extend on the actual location. An essential subject that requires further research is the relationship between investment cost for the wind installation in a WTB, and additional costs for installation upkeep during the entire operational lifetime. Other factors to be considered include the loss of valuable floor space, set against envisaged financial income from wind energy generation.4 The WTB research views are largely shared by the findings of a second research group that also worked on wind turbine integration in buildings. Between 1998 and 2000 four European organizations worked on this EU Joule III research project titled Wind Energy for the Built Environment (WEB). Partners included the Imperial College London, BDSP Partnership also from the UK, Stuttgart University, and Dutch engineering consultancy Mecal Applied Mechanics BV. 5 One of the conclusions was that an urban wind turbine can induce harmful vibrations in the building structure. A second potential risk factor is the (slim) possibility of disaster

It should be avoided that owners simply buy a turbine, and integrate it with buildings that cannot be called energy efficient as a result of a major calamity with the wind turbine. If for instance a broken rotor blade hits a car parked near the building and the fuel tank explodes, consequential damage may be more serious than the single impact of the initial event.An important question during our research project was therefore developing a long term strategy on the urban turbine technology development. Equally important is the embedding into the urban environment, including a determination of acceptable risks and how to deal with them. The experts also believe that risks attached to operation urban turbines should be seen in a wider perspective, as also ‘conventional’ large wind installations are sometimes built near roads and other infrastructural objects. A more fundamental question raised is whether small urban

64



23/8/06

10:12

Page 65

Urban challenges

turbines themselves as a phenomenon are practically feasible. For instance it should be avoided that owners simply buy an urban turbine for status reasons, and integrate it with buildings that cannot by any standards be called energy efficient. Or as the WEB co-ordinator put it:‘Our view point is that integration of wind turbines in buildings can only be effective when it is an integral part of an energy efficient building. In other words there needs to be a realistic and credible ratio between the wind power generated and the energy use of a building.’ A major challenge was integration of shape and function regarding working and living conditions on the one hand and wind power generation on the other. Popular block type buildings are not only functional, but also relatively inexpensive to build. From an energy efficiency point of view block type shapes offer a favourable ratio between volume as a measure of usable floor space and energy loss through walls and building roof. The coordinator again: ‘For optimized power generation capacity a building with an air foil shape can offer certain diffuser type advantages for wind turbine integration. From a practical building use point of view however, an airfoil is not the first choice as it offers comparatively little usable floor space for relatively high costs.And due to the unfavourable volume/wall surface ratio heat loss in winter and climate control in summer are both much harder to control.’ Mertens is in full agreement with these opinions about building-integrated wind turbines. He concludes that although DHV is actively involved with the design of more than one building with integrated wind turbine, the project stages are just too early for this article.

WIND

Eize de Vries is Wind Technology correspondent for Renewable Energy World [email protected] Sander Mertens is an expert on urban wind energy application and a senior advisor with the leading Dutch engineering consultancy DHV’s ‘Sustainable Wind’ group (www.windadviseurs.nl) based in The Hague. Mertens recently completed a PhD thesis on urban wind energy applications at the Technical University of Delft with a focus on ‘Concentrator Effects of Buildings’.

LITERATURE 1.

2.

3.

4. 5.

Mertens, S. Wind energy in the built environment; Concentrator effects of buildings, Published by Multi-Science (UK), ISBN 090652235 8, September 5, 2006 Breimer, AJ. MSc Thesis Part I: Integratie van windturbines met gebouwen ‘Voorstudie naar het ontwerp van een WTG’ [Translation: Integration of wind turbines in buildings ‘Wind turbine pre-feasibility study’] Breimer, AJ. Thesis Part I: Integratie van windturbines met gebouwen ‘Ontwerp van een WTG’ [Translation: Integration of wind turbines in buildings ‘Wind turbine design’] Vries de, E. Urban turbines (Part II): Integrating wind turbines in high rise buildings. WindStats Newsletter, No. 2/2002 Vries de, E. Wind turbines in urban environments. WindStats Newsletter, No. 4/2001

■ To comment on this article or to see related features from our archive, go to www.renewable-energy-world.com.

September–October 2006 ● RENEWABLE ENERGY WORLD ●

65


A.15 Appendix 15: WindNiews

Page 48 of 53


URBAN WINDTURBINES

DE STAND VAN ZAKEN JADRANKA CACE Kunnen kleine windturbines een zinvolle oplossing zijn voor de kleinschalige opwekking van duurzame elektriciteit in de bebouwde omgeving en zo ja, onder welke voorwaarden? Dat is de vraag die onderzoeksbureaus uit Engeland, Frankrijk en Nederland zich stelden in het Europese project WINEUR (Wind Energy Integration in the Urban Environment). Het Nederlandse deel van het project wordt uitgevoerd door het bureau Horisun te Utrecht in samenwerking met het bureau ARC (Amsterdam Reduceert CO2) te Amsterdam. Hoewel het onderzoek bijna voltooid is, worden de resultaten beschouwd als voorlopig, omdat de markt erg in beweging is.

6

WINDNIEUWS - JANUARI 2007

In dit artikel worden eerst de beschikbare kleine windturbines en de markt voor kleine windturbines beschreven. Hierna komen enkele projecten aan de orde, de resultaten van enkele onderzoeken en het beleid van de Nederlandse regering. In december heeft een symposium plaatsgevonden dat gewijd was aan de resultaten van dit EU-project. Zie ook de website www.urban-wind.org.

Definitie Binnen WINEUR wordt de kleine turbine voor bebouwde omgeving gedefinieerd als windturbine ontwikkeld voor het plaatsen op of naast gebouwen. Dat betekent dat deze turbines geacht worden goed te presteren onder het windregime in bebouwde omgeving en turbulenties goed kunnen weerstaan. Daarnaast zijn ze veilig, stil en vormen ze een visueel geheel met de objecten waarop ze geplaatst zijn.

Turbine types Er zijn horizontale en verticale as turbines. Bij horizontale as windturbines (HAT’s) gaat het om de ‘traditionele’ windturbines, met een rotor met meestal twee of drie wieken. Deze turbines lijken qua vorm sterk op de grote, moderne windturbines. Ze leveren in het algemeen een goed rendement, maar zijn gevoelig voor turbulentie. Specifiek voor de bebouwde omgeving zijn er nieuwe typen kleine windturbines ontwikkeld. De meeste hiervan zijn verticale as turbines )VAT’s). Dat heeft als voordeel dat de windrichting niet uitmaakt voor de werking van de turbine. VAT´s bestaan in twee typen: het Savoniustype (‘wokkel’) met een dichte rotor en het Darrieustype (‘slagroomklopper’) met een open rotor.

Beide typen presenteren relatief goed in een omgeving met turbulentie. Daardoor zijn Darrieus- en Savoniusturbines goed toepasbaar in de bebouwde omgeving.

De markt voor kleine windturbines in Nederland Aanbodmarkt Op dit moment zijn op de Nederlandse markt 12 leveranciers actief op het gebied van kleine windturbines. Dat zijn: WES, Turby, SET, Provane, Home Energy, WindWall, TheWindFactory, Fortis Wind Energy, H-energiesystemen, TuliPower, Indi Eco en EcoEnergy. Het grootste deel van deze turbines is specifiek ontwikkeld voor bebouwde omgeving. Turbines van Fortis Windenergy en Provane zijn al eerder ontwikkeld en toegepast, meestal in landelijke gebieden. Beide turbines zijn de laatste tijd ook op gebouwen geplaatst. De ontwikkeling van kleine windturbines gaat verder. TH Rijswijk en Ecofys zijn ook bezig met het ontwikkelen van kleine turbines, maar deze zijn nog niet op de markt verkrijgbaar. Op de datasheets zijn de voorlopige gegevens van de turbine van TH Rijswijk weergegeven.

Bij een dichte rotor (Savonius) ‘duwt’ de wind als het ware een blad van de windturbine weg. Hierdoor kan dat blad nooit sneller bewegen dan de wind zelf, de ‘wieken’ bewegen met de wind mee. Dit wordt het weerstandprincipe genoemd. Bij een open rotor (Darrieus) wordt er door het bladprofiel voor gezorgd dat de bladen sneller kunnen draaien dan de wind zelf, tot 7 à 8 keer de windsnelheid. Dit wordt het liftprincipe genoemd.

WES en TuliPower bouwen, ieder voor zich, voort op basis van Tulipo, de oorspronkelijke 2,5 kW turbine van Lagerweij waarvan er enkelen in Hannover gestaan hebben. Home Energy heeft onlangs de distributie overgenomen van de turbine die tot voor kort door StroomWerk onder de naam Venturi werd verkocht. De naam is nu veranderd in Energy Ball.

Twee turbinetypes met een dichte rotor (weerstandsprincipe): Cup anemometer en Savonius rotor

Twee voorbeelden van het liftprincipe (Darrieus turbines) Novem, 2005


7

Tijdens de uitreiking van de Aandrijftechniek Applicatie Awards 2006 heeft de Energy Ball van Zilvertron de publieksprijs gewonnen. Bovendien kreeg deze innovatieve windturbine, bedoeld voor plaatsing op gebouwen, van de vakjury een eervolle vermelding.

Technische data van de Nederlandse kleine turbines De technische gegevens van een aantal kleine turbines zoals ze door de leveranciers zijn verstrekt zijn in datasheets verzameld en beschikbaar. Op de website van WINEUR staan de datasheets van 56 kleine windturbines uit de verschillende landen. Als turbines daar niet op staan betekent dit dat de leveranciers de data niet beschikbaar hebben kunnen/willen stellen of dat ze op het moment van de dataverzameling niet op de markt zichtbaar waren. In dit artikel zijn alleen de Nederlandse turbines beschreven.

Vraagmarkt De vraagmarkt in Nederland is vooral ontstaan door de presentatie van de 2,5 kW turbine van Lagerweij op de Hannover Messe in 2000. De enorme belangstelling die daardoor is ontstaan heeft vele leveranciers gestimuleerd tot de ontwikkeling van nieuwe turbinetypes die speciaal voor bebouwde omgeving bedoeld zijn.

Gerealiseerde proefprojecten De drie noordelijke provincies Groningen, Friesland en Drenthe, zijn het project ‘Voor de wind gaan’ gestart. Een praktijkexperiment waarin 22 kleine windturbines (7 turbinetypes van 6 fabrikanten) in deze provincies geplaatst zouden worden in zowel woongebieden, landelijke omgeving en op bedrijfsterreinen. Groningen is de trekker.

Het project heeft 50% subsidie ontvangen uit het DEN programma van SenterNovem. Aan het project doen ook het van Hall Instituut en KNN Milieu mee. Medio 2006 zijn er 13 turbines geplaatst. Er zullen er nog 3 bij komen. 7 turbines komen op bedrijventerreinen, 5 in woongebieden en 4 in landelijke gebieden. 6 van de oorspronkelijk geplande 22 turbines zullen niet geplaatst worden vanwege te lange procedures. Het van Hall instituut zal de technische monitoring doen. Op alle locaties wordt de windsnelheid gemeten. De opbrengsten worden gemeten aan de hand van de meterstanden die de turbine-eigenaren zelf wekelijks bijhouden en aan het instituut doorgeven. KNN milieu gaat de monitoring naar de beleving doen. Alle omwonenden binnen een bepaalde straal van de turbine krijgen een vragenlijst toegestuurd. De provincie Groningen verwacht dat in landelijk gebied een markt zal ontstaan voor kleine windturbines. De prijs moet wel lager. In stedelijke gebieden is er veel weerstand. Gemeenten hebben geen beleid en weten niet hoe ze met kleine turbines om moeten gaan. Er zou een duidelijk beleid moeten komen als we iets met de kleine turbine willen. De Welstandscommissie had opmerkingen op de kleur en over de ruimtelijke inpassing. In Drenthe mogen geen turbines worden geplaatst in landelijke

In onderstaande tabel zijn de kenmerken van de verschillende typen turbines samengevat. Novem, 2004 H O R I Z O N TA L E A S W I N D T U R B I N E ( H AT )

V E R T I C A L E A S W I N D T U R B I N E ( VAT )

Kenmerken: Horizontale draaias Meest bekende windturbine Gevoelig voor veranderingen van de windrichting (moet altijd op de wind gericht worden) Maakt gebruik van het liftprincipe Turbulentie gevoelig Hogere opbrengst Opbrengst verlies bij traag windrichtsysteem of forse dynamische krachten bij snel, direct reagerend systeem. Storing gevoeliger

Kenmerken: Verticale draaias Ongevoelig voor veranderingen van de windrichting Maakt gebruik van weerstand- en/of liftprincipe: Weerstand principe: Savonius rotor De bladen hebben een zo hoog mogelijke luchtweerstand en vangen zoveel mogelijk wind. Turbulentiebestendig Draaien altijd (wanneer het waait) Geen opstartproblemen Lagere kWh productie (consequentie weerstandprincipe) Lift principe: Darrieus rotor Starten kan problemen opleveren Kan net zoveel kWh produceren als vergelijkbaar gedimensioneerde horizontale as turbine.

8


gebieden. In Groningen en Friesland mogen de turbines alleen geplaatst worden als ze niet hoger zijn dan 15 meter. De fabrikanten hebben, op enkele uitzonderingen na, vooral oog voor de techniek en minder oog voor de klant. De communicatie is vaak gebrekkig en niet helder genoeg. De WindSide turbine wordt bijvoorbeeld op een stel accu´s aangesloten en niet op het net aangesloten. De klant wist dit niet van tevoren. Fortis communiceert heel goed en regelt zelf de vergunningen. Turbines van Fortis blijken ook betrouwbaar. Dat komt de effectiviteit van het proces ten goede: alle 5 geplande turbines zijn geplaatst. Voor particulieren vergt een kleine turbine nog een veel te grote investering. De techniek functioneert niet altijd naar behoren. Sommige turbines staan vaak stil, anderen leveren ver onder de verwachting. Behalve van Fortis zullen er van alle turbinetypes minder geplaatst worden dan gepland.

Zeeland In Zeeland is een pilot project in voorbereiding in samenwerking tussen de energieleverancier Delta, de Provincie, de gemeente Sluis, Windcoöperatie ‘Zeeuwind’ en de turbineleveranciers. Het plan is om op een bedrijventerrein 10 verschillende kleine turbines te plaatsen die vervolgens langdurig bemeten zullen worden. Het doel is om te beoordelen WindSide op de woonboot wat de windturbines in de in Amsterdam praktijk nou werkelijk waard zijn. Daarmee komt de nadruk te liggen op de technische aspecten van kleine turbines. De bouwvergunning is aangevraagd. Omdat er weinig bezwaren verwacht worden zou de bouw eind 2006 kunnen starten. In een aantal steden zijn turbines geplaatst. In Amsterdam tot nu toe drie stuks: een WindSide op een woonboot, een Turby op een voormalige hogeschool in Stadsdeel Bos en Lommer en een WindWall op het nieuwbouwkantoor van de Stadsdeelwerf in Oost Watergraafsmeer. In Tilburg zijn tot nu toe twee turbines gerealiseerd. Een Turby op de Bachflat en vier Venturi turbines (thans Energy Ball) aan de Piushaven. In Den Haag is op het Stadhuiskantoor een Turby geplaatst. Op een voormalige hogeschool en op het kantoorgebouw van Siemens zijn WindWall´s gerealiseerd. WindWall’s zijn eveneens

geplaatst op het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam, op hotel Het Hoge Duin te Wijk aan Zee en op de Technische Hogeschool te Zwolle.

Onderzoeken Er zijn in ons land een aantal onderzoeken gedaan naar de effecten van toepassingen van kleine windturbines in de bebouwde omgeving. Sander Mertens, nu werkzaam bij DHV, heeft in 2006 zijn promotieonderzoek op de TU Delft afgerond. Hij heeft simulatiemodellen ontwikkeld voor luchtstromingen rondom gebouwen en de effecten daarvan onderzocht voor de energieopbrengsten van kleine turbines. Kristel Meijers heeft in 2005 een afstudeeronderzoek uitgevoerd op TU Delft onder de titel ‘Mini-turbines in beweging’. In dit onderzoek wordt gezocht naar vormen van een stimulerend overheidsbeleid voor gebouwgebonden windturbines. Anne Elsen Milieu-advies heeft, in opdracht van ARC, een onderzoek gedaan onder de titel: ‘Amsterdamse praktijkvoorbeelden stedelijke windturbines’. Hierin wordt een puntsgewijze beschrijving gegeven van de voorbereidingsprocedures bij vijf projecten met stedelijke windturbines in Amsterdam. Voorstel voor 5 kleine turbines op een nieuw te bouwen woning in Amsterdam

In Groningen heeft Marcel Logtenberg zijn afstudeeronderzoek voor TU Delft uitgevoerd over het vergunningstraject van kleine windturbines aan de hand van het project ‘Voor de wind gaan’. De belangrijkste conclusie van dit onderzoek verwoordt hij als volgt: ‘Het makkelijker maken van het plaatsen van kleine turbines op bedrijventerreinen is een interessante mogelijkheid om in de toekomst op redelijke schaal elektriciteit op te wekken en te gebruiken.’ Daarvoor formuleert hij een belangrijke voorwaarde: ’De turbines moeten bouwvergunningvrij op bedrijventerreinen geplaatst mogen worden.’ Alle genoemde onderzoeksrapporten zullen op de website van WINEUR worden geplaatst.


9

Naast de bovengenoemde onderzoeken wordt er op tal van universiteiten (TUD, UU, TUE e.a.) en onderzoeksinstellingen (ECN, TNO, Mecal e.a.) onderzoek gedaan naar de technische en andere aspecten van kleine turbines. Ook andere onderzoeksbureaus hebben over kleine turbines gepubliceerd, zoals DWA en SBR. Artist impression met kleine turbines op het gebouw van de NS in Den Haag

Beleid in Nederland

Standpunten van de nationale overheid Op 31 augustus j.l. heeft WINEUR een workshop gehouden over het vergunningtraject voor kleine turbines waarvoor ook VROM was uitgenodigd. De reactie van VROM op deze uitnodiging illustreert de standpunten van dit Ministerie betreffende kleine turbines. Hieronder de van VROM ontvangen e-mail. 1. Het is een positief verschijnsel dat mensen die enthousiast zijn over de aanwending van windenergie in onze energievoorziening ook streven naar de oprichting van kleine turbines in stedelijk gebied. Mij is dat enthousiasme welkom zolang het door andere mensen in Nederland niet hoeft te worden begrepen als dat windturbines bij voorkeur zouden moeten worden geplaatst in stedelijk gebied, bij voorbeeld om het landschap van het landelijk gebied te ontzien. 2. Kleine windturbines bieden ook een concreet handelingsperspectief voor mensen die willen aangeven dat zij voorstander zijn van duurzaam opgewekte energie. Financiële deelneming in een beleggingsfonds voor zulke energie (of in een concreet park van grote turbines) is weliswaar zakelijk te prefereren, maar heeft inderdaad geen demonstratieve waarde naar de omgeving van de belegger.

Doelstellingen De BLOW doelstelling voor 1.500 MW wind op land in 2010 zal ver voor dat jaar worden gerealiseerd. Kleine turbines maken geen deel uit van de nationale doelstellingen voor duurzame energie, noch van de BLOW doelstelling. Ook bestaat er weinig nationaal, provinciaal of lokaal beleid ten aanzien van kleine turbines. De provincie Zeeland heeft voor de start van het provinciale project een beleidsnota opgesteld.

Wet en regelgeving Het huidige wettelijke kader voor de toepassing van windenergie in Nederland is ontwikkeld voor grote windturbines. Daardoor zijn er geen duidelijke richtlijnen, uitgangspunten, regelingen of criteria voorhanden voor de toepassing van kleine turbines. In de praktijk blijkt dat de gemeentes vaak bereid zijn om kleine turbines te plaatsen, maar dat zijn niet weten hoe dit te regelen. Als ze wel aan de gang willen, worden ze geconfronteerd met het provinciale ruimtelijk beleid dat hiervoor geen mogelijkheid biedt. Er bestaat bij vergunningverlenende instanties behoefte aan duidelijke toetsingscriteria. Vooral de aspecten veiligheid en mogelijke verstoring in de vorm van schittering en schaduwwerking zijn hierbij van belang. Deze criteria moeten dan voor alle turbinetypes (HAT en VAT) toegepast kunnen worden.

10


3. De weten regelgeving van de rijksoverheid is niet strenger voor stedelijke windturbines dan voor grotere windturbines in het landelijk gebied. Wel blijkt, dat gemeenten moeite hebben om deze regels toe te passen, maar dat lijkt mij een kwestie van ervaring opdoen. Waar het de toepassing van de Wet milieubeheer betreft, zien wij vanwege de grote diversiteit onder de stedelijke windturbines geen mogelijkheid om hiervoor uniforme meldingsvoorwaarden te formuleren. Daarom worden ze hiervan uitgesloten in de AMvB ‘Voorzieningen en Installaties’. Het is dus nuttig dat u met inspanningen zoals een workshop voorbeeldervaringen selecteert en dat u bevordert dat mensen de lessen hieruit kunnen delen. 4. Zoals eerder door mij aangegeven, vormen de stedelijke windturbines geen opwekkingspotentieel dat niet kan worden gemist in het beleid om de nationale doelstelling van 1.500 MW in 2010 te halen. Daarom is er geen reden om de stedelijke windturbines van rijkszijde te hulp te schieten op punten waar zij nu problemen ondervinden bij de certificering/standaardisering en bij de rendementsverhoging. Certificering is een verantwoordelijkheid voor de producenten. En in tegenstelling tot bij grote windturbines biedt rendementsverbetering bij stedelijke windturbines niet het toekomstperspectief van een ongesubsidieerd concurrentievermogen met fossiele energie.

Investeringskosten en garanties De investeringskosten voor kleine turbines bedragen € 3,02 per W voor Fortis Montana, € 6,77 per W voor Turby en € 6,88 per W voor Tulipo. Kosten per opgewekte kWh zijn op dit moment niet te berekenen omdat er nog geen praktijkgegevens voorhanden zijn over de jaarlijkse elektriciteitsopbrengsten van kleine turbines. Alleen WES en Fortis verstrekken een handleiding voor de gebruiker. Alle leveranciers gaan uit van een levensduur van hun turbines van 20 jaar. Tulipo heeft een complete controle en vervanging van lagers na 10 jaar nodig. De omvormers moeten bij alle turbines na 10 jaar worden vervangen. De garantieperiodes verschillen per turbinetype: Tulipo 1 jaar, Fortis Montana 5 jaar en Turby 2 jaar. Voor alle turbines geldt dat reparaties en vervangingen binnen de garantieperiode gratis worden uitgevoerd.

Te verwachten kostenontwikkeling De actuele kosten worden bepaald door de status van de technologische ontwikkeling, de materiaalkosten en het productievolume. Zolang de technologie nog in ontwikkeling is en het productievolume klein, zullen de kosten aan de hoge kant blijven. De meeste kleine turbines zijn gemaakt van roestvrij of verzinkt staal, aluminium, koper en epoxy hars. Staal heeft het grootste aandeel in de materiaalhoeveelheid. Daarom heeft de staalprijs de grootste invloed op de materiaalkosten. Deze prijs is nu, vanwege de explosieve ontwikkeling van de Chinese staalmarkt, vrij hoog. De grootste prijsdaling lijkt te moeten komen van grotere aantallen te fabriceren producten. Op dit moment worden de turbines ‘per stuk’ gefabriceerd. Alle producenten zijn het er over eens dat een seriegrootte van 100 stuks tot een prijsdaling van ordegrootte van 30% - 40% kan leiden. Zie ook de tabel hiernaast.

Technische standaarden Tulipo en Montana voldoen aan de internationale veiligheidsstandaarden IEC 61400-2 and IEC 61400-22. Deze zijn ontwikkeld voor grote turbines. Turby voldoet niet aan deze standaarden.

Praktijkervaringen met fysieke en de elektrische integratie Van alle geplaatste turbines, heeft alleen Turby enige problemen gehad met trillingen. Deze zijn intussen opgelost. De netkoppeling is bij alle installaties probleemloos verlopen. Alle turbines zijn achter de meter gekoppeld en leveren de elektriciteit direct aan de klant. Het overschot wordt in het openbare net geleverd.

Houding van de energiebedrijven De energiebedrijven hebben op dit moment weinig belangstelling voor kleine windturbines. Voor een deel komt dit voort uit het feit

dat deze bedrijven, vanwege hun concurrentiepositie op de markt, vooral op zoek zijn naar goedkope opties. Ook als het gaat om duurzame energie. Wel geven ze aan bereid te zijn kleine turbines te gebruiken, onder voorwaarde dat deze veilig en betrouwbaar zijn. Daarnaast moeten de turbines ook betaalbaar worden, al dan niet met behulp van financiële maatregelen. Energiebedrijven vrezen dat kleine turbines ook te maken zullen krijgen met weerstand als gevolg van de lage acceptatiegraad van grote windturbines. De energieleveranciers hebben op dit moment ook nog geen beleid ten aanzien van de netkoppeling van kleine turbines.

Stimuleringsmaatregelen Bedrijven die investeren in kleine windturbines kunnen gebruikmaken van de EIA regeling (Energie investeringsaftrek). Deze regeling maakt het op dit moment mogelijk om 44% van het investeringsbedrag van de vennootschapsbelasting af te trekken. Hierdoor ontstaat een verlaging van het investeringsbedrag van ongeveer 14%.

CONCLUSIES 1. Er is veel belangstelling voor kleine windturbines in de bebouwde omgeving, maar de hoge initiële kosten vormen een belemmering voor de markt; 2. Voor mensen die op zoek zijn naar mogelijkheden om zelf iets te doen aan het energie- en klimaatprobleem bieden kleine windturbines een reëel handelingsperspectief; 3. Het opwekkingspotentieel van kleine windturbines zou onderzocht moeten worden, rekening houdend met meer dan alleen rationele aspecten; 4. Het vrijwel ontbreken van ruimtelijk beleid en toetsingscriteria bij overheden vormt een potentieel knelpunt voor de toekomstige brede marktintroductie van kleine turbines; 5. Van de rijksoverheid zijn voorlopig geen stimuleringsmaatregelen te verwachten; 6. Tot nu toe krijgen technische ontwikkelingen de meeste aandacht en dat heeft tot goede resultaten geleid; 7. Hoewel de netbedrijven geen specifiek beleid hebben op dit gebied, lijkt de elektrische integratie en netkoppeling in de praktijk weinig problemen op te leveren.


11

Totale kosten De levensduur kosten (LCC) zijn berekend op basis van de kostenopgave door de leveranciers. Op deze manier komen we op kosten van: € 14.310 voor Fortis Montana, € 15.014 voor Turby en € 16.697 voor Tulipo. De onderstaande tabel geeft inzicht in de kosten per onderdeel en in de rekenmethodiek. Levensduur (N) Rente investering (D) inflatie (i) X =(1+i/1+D) P=A(1-XN)/(X-1-1) P = FXN LCC = C + M + E + R - S

20 jaar 6% 3% 0,972

I N V E S T.

TULIPO

I N V E S T.

M O N TA N A

I N V E S T.

TURBY

€

C O N TA N T E

€

C O N TA N T E

€

C O N TA N T E

WA A R D E €

Kapitaalkosten (C) turbine mast inverter elektrische onderdelen fundering bliksemafleider, aarding Onderhoud (M) operationele kosten onderhoud energie ( E ) vervanging ( R ) lagers inverter onvoorzien (S) 20% van totale kosten

LCC

12

14950 inclusief inclusief inclusief 2000 inclusief

14950

175

1.499

-

2000

7115 2660 3850 375 2495 inclusief

7115 2660 3850 375 2495

WA A R D E € )

10920 2000 inclusief 600 2700 700

-

nee nee -

-

nee nee -

100 1300

857 1300

nee 3850

2.168

nee nee

3390

1.909

3299

1.858

3384

16.697


WA A R D E €

14.310

10920 2000 600 2700 700

-

1.906

15.014

Wind Energy Solutions (WES) Contact Adres Telefoon

Marcel Kloesmeijer De Weel, 1736 KB Zijdewind +31 – 226 425150

Technische gegevens VERMOGEN 1 nominaal vermogen 2 nominale windsnelheid 3 opstart windsnelheid 4 stilzetten windsnelheid 5 maximale windsnelheid DIMENSIES 6 rotorgewicht 7 rotordiameter 8 rotorhoogte (alleen voor verticale as windturbines) 9 rotoroppervlakte 10 masthoogte OVERIGE INFORMATIE 11 maximum rpm 12 type schakelbox 13 remsysteem 14 aantal bladen 15 materiaal bladen 16 uitgangsspanning 17 minimum werktemperatuur 18 maximum werktemperatuur 19 geluidsproductie op 20 m afstand (wind = 5 m/s) 20 levensduur 21 zelfstartend? 22 gebruik van een asynchrone generator 23 gebruik van kruimotor 24 upwind/downwind

HomeEnergy.nl Contact Telefoon

Cees Petersen +31 – 226 425150 +31653753750

Technische gegevens POWER 1 nominaal vermogen 2 nominale windsnelheid 3 opstart windsnelheid 4 stilzetten windsnelheid 5 maximale windsnelheid DIMENSIES 6 rotorgewicht 7 rotordiameter 8 rotorhoogte (alleen voor verticale as windturbines) 9 rotoroppervlakte 10 masthoogte OVERIGE INFORMATIE 11 maximum rpm 12 type schakelbox 13 remsysteem 14 aantal bladen 15 materiaal bladen 16 uitgangsspanning 17 minimum werktemperatuur 18 maximum werktemperatuur 19 geluidsproductie op 20 m afstand (wind = 10 m/s) 20 levensduur 21 zelfstartend? 22 gebruik van een asynchrone generator 23 gebruik van kruimotor 24 upwind /downwind

HAWT from 2 kW to 250 kW LOCATIE Elst Zevenbergen

GEBRUIK Installatiebedrijf, demonstratie Distributiebedrijf, demonstratie

2,5 8,5 3 20 35

Unit kW m/s m/s m/s m/s

200 5 --19,6 6 or 12

kg m m m2 m

140

Bij de nominale windsnelheid geen spring powered elektromagnetische rem 3 glasvezel versterkte epoxy V °C °C DB jaar ja ja Actieve krui controle Upwind

400 - 20 + 40 < 35 20

VAWT from 0,11 kW to 0,50 k W Locatie Waalwijk Beek & Donk Deventer

Gebruik Test laden van batterij Test laden van batterij Test laden van batterij + netaansluiting

0,5 17 2 geen >145

Unit kW m/s m/s m/s km/h

30 1,1 1,3 1 11

Kg m m m2 m

803

bij de nominale windsnelheid geen elektrisch 6 Flat blade polyester V -°C °C DB jaar ja nee windvaantje Upwind

100 -25 50 niet hoorbaar 15


13

Turby B.V. Contact Adres Telefoon

VAWT 2,5 kW

Dick Sidler Heuvelenweg 18, 7241 HZ Lochem +31 6 55822169

Technische gegevens VERMOGEN 1 nominaal vermogen 2 nominale windsnelheid 3 opstart windsnelheid 4 stilzetten windsnelheid 5 maximale windsnelheid DIMENSIES 6 rotorgewicht 7 rotordiameter 8 rotorhoogte (alleen voor verticale as windturbines) 9 rotoroppervlakte 10 masthoogte OVERIGE INFORMATIE 11 maximum rpm 12 type schakelbox 13 remsysteem 14 aantal bladen 15 materiaal bladen 16 uitgangsspanning 17 minimum werktemperatuur 18 maximum werktemperatuur 19 geluidsproductie op 20 m afstand (wind = 10 m/s) 20 levensduur 21 zelfstartend? 22 gebruik van een asynchrone generator 23 gebruik van kruimotor 24 upwind/downwind

TH Rijswijk, University of Applied Sciences Contact Adres: Telefoon

Eize de Vries Lange Kleiweg 80, 2288 GK Rijswijk +31 70 3401516

Technische gegevens VERMOGEN 1 nominaal vermogen 2 nominale windsnelheid 3 opstart windsnelheid 4 stilzetten windsnelheid 5 maximale windsnelheid DIMENSIES 6 rotorgewicht 7 rotordiameter 8 rotorhoogte (alleen voor verticale as windturbines) 9 rotoroppervlakte 10 masthoogte OVERIGE INFORMATIE 11 maximum rpm 12 type schakelbox 13 remsysteem 14 aantal bladen 15 materiaal bladen 16 spanning uit 17 minimum werktemperatuur 18 maximum werktemperatuur 19 geluidsproductie op 20 m afstand (wind = 10 m/s) 20 levensduur 21 zelfstartend? 22 gebruik van een asynchrone generator 23 gebruik van kruimotor 24 upwind/downwind

14


LOCATIE Amsterdam Tilburg Den Haag Delft

GEBRUIK/BIJZONDERHEDEN Dak openbare gebouw (voormalige school) Dak flatgebouw Dak gemeentehuis Technische Universiteit

2,5 14 4 14 55

Unit kW m/s m/s m/s m/s

135 1,99 2,88 5,3 6 – 7,5

kg m m m2 m

400

bij de nominale windsnelheid geen Elektrisch remsysteem 3 Carbon epoxy composiet V °C °C DB jaar nee nee onafhankelijk beide

230 - 20 + 40 45 20

HAWT 5 - 5,5 kW Locatie Waalwijk Beek & Donk Deventer

Gebruik Test laden van batterij Test laden van batterij Test laden van batterij + netaansluiting

5 10,5 2,75 >10,5 geen gegevens

Unit kW m/s m/s m/s Km/h

175 5 --19,6 6 – 18

kg m m m2 m

geen gegevens

bij de nominale windsnelheid geen geen 3 Glaswezel versterkt epoxy composiet V °C °C DB jaar ja ja Windvaantje upwind

400 - 20 + 50 geen gegevens 20


A.16 Appendix 16: RhôneAlpes

Page 49 of 53




A.17 Appendix 17: Energy Engineering Magazine

Page 50 of 53



A.18 Appendix 18: Dutch Sustainable Energy

Page 51 of 53

Trade Directory Events & Projects About Links Contact Us Projects > Search all Member Companies > Register a Dutch Energy Company > Log In

To our Online Newsletter Documents and Info

Dutch Wind Energy Technology advances in North America Wind Energy Solutions B.V. (WES), a Dutch wind turbine manufacturer, gained a strong partner for the North American market when Johan de Leeuw established WES Canada in Ontario in 2005. WES Canada has since sold 3 units of WES18 – 80 kW wind turbines to agricultural businesses, namely, a green house operation, a poultry farm and a private owner who uses the wind generated electricity for domestic purposes. These 80 kW wind turbines can produce up to 200.000 kWh of electricity in moderate to good wind locations. For many businesses, this means substantial savings on their utility bills. With favourable legislation, Canadian provinces and U.S. States are encouraging small to medium sized businesses and private home owners to invest in wind turbines. Clean Energy Design, based in Massachusetts, USA, recognized the immense potential for Urban Turbines (small modern wind turbines for domestic purposes) and has just ordered the first batch of 10 units WES5 Tulipo wind turbine. This particularly modern and user-friendly urban turbine can produce enough electricity for a single family home. WES BV is looking forward to bringing renewable energy to the homes and businesses of North America.

Source: Dutch Sustainable Energy



A.19 Appendix 19: Magazine Niewe Oogst

Page 52 of 53

For the magazine ‘Nieuwe oogst’. It is for SMEs in rural areas Eigen windenergie niet snel rendabel Het opwekken van eigen energie met een kleine windturbine is niet altijd financieel voordelig voor de agrariër. De energieprijzen stijgen, maar een turbine is ook niet goedkoop. Bovendien is de productie sterk afhankelijk van de windsnelheid. MEP-subsidie is vorig jaar gestopt. Het wachten is op een opvolger van deze regeling die naar alle waarschijnlijkheid in de loop van dit jaar geïntroduceerd zal worden. ,,Verduurzaming van de bedrijfsvoering,ook op energiegebied, is een voordeel voor de agrariër”, zegt Jadranka Cace, vice-voorzitter van de Organisatie voor Duurzame Energie (ODE) en gespecialiseerd in kleine windmolens (UWT). De vereniging ODE kwam afgelopen januari met een speciale uitgave over kleine windmolens. Jan Withagen, projectleider inrichting buitengebied en voormalig energiespecialist van de ZLTO, wijst erop dat UWT’s niet altijd in de bedrijfsvoering passen. Withagen geeft aan dat hij vijf tot tien telefoontjes per jaar krijgt over het onderwerp. ,,Dat is niet veel. Het is lastig, want UWT’s zijn niet erg groot. Ze vangen weinig wind, waardoor de energieproductie niet hoog is. Nieuwe regelingen en subsidies van het nieuwe kabinet kunnen tot andere, betere voorwaarden leiden.” De MEP-subsidie werd 18 augustus vorig jaar stopgezet. Volgens Withagen en Cace heeft energie in het nieuwe kabinet ‘in ieder geval een hoge prioriteit’. De laatste jaren zijn vijftig UWT’s in Nederland geplaatst. Een klein deel daarvan is te vinden op een agrarisch bedrijf. Cace: ,,De Energie Investeringsaftrek (EIA) en provinciale subsidies zijn de weinige financiële maatregelen voor de stimulering van UWT’s. Deze maatregelen, de windconditie en het type turbine bepalen de aantrekkelijkheid. UWT’s kunnen een uitkomst bieden aan agrariërs die graag met windenergie aan de slag willen, maar in een gebied wonen waar grote windturbines niet toegepast mogen worden.” Door de stijgende energieprijzen lijkt een eigen stroomvoorziening rendabel. ,,Maar dat is te betwijfelen”, zegt Withagen, ,,want de stijgende prijs voor energie en staal zorgt voor hogere productieprijzen van de windmolens.” Cace draagt daarbij aan dat UWT’s nog niet helemaal uitontwikkeld zijn waardoor de efficiency nog te laag ligt en de prijs te hoog. Ook worden ze in kleine series geproduceerd wat weer tot hoge prijzen leidt. Om goed te kunnen functioneren heeft een UWT een gemiddelde windsnelheid nodig van minimaal 5,5 meter per seconde. Cace: ,,De plattelandsgebieden in de kuststrook zijn daar geschikt voor. In gebieden verder van de kust is deze snelheid slechts op grotere hoogtes haalbaar. De in het bestemmingsplan genoemde maximale bouwhoogte kan hier een knelpunt voor vormen.”

KADER De vermogens van kleine windturbines (UWT) liggen tussen 0,5 en 20 kW. Turbines met een vermogen van boven de 2,5 kW kunnen, op een goede windlocatie, genoeg stroom leveren voor een huishouden of een bedrijf. Een grote windmolen heeft een vermogen van 0,5 tot 3 megawatt. Een molen van drie megawatt kan ieder jaar ongeveer 1700 huishoudens van stroom voorzien. In 2006 bestond 0,7 procent van de totale Nederlandse energievoorziening uit windenergie. Dat is een derde meer dan het jaar daarvoor. De grote windmolens nemen het overgrote deel van de productie voor hun rekening. Een voordeel van de kleine windturbines is dat er minder bezwaren zijn op het gebied van horizonvervuiling en slagschaduw.

In de loop van dit jaar worden bij Schoondijke in Zeeuws- Vlaanderen aan de Noordzeekust elf types kleine windturbines geplaatst. De initiatiefnemers zijn: de energieleverancier DELTA, provincie Zeeland, Windcorporatie Zeeuwind en gemeente Sluis. Het doel van het project is het vergelijken van opbrengsten en geluidsproductie van verschillende kleine windturbines. Bij deze proefopstelling op het Technopark kunnen mensen met belangstelling voor de kleine windturbine kijken of het voor hen interessant is. ‘Voor de wind gaan’ In 2004 hebben de drie noordelijke provincies Groningen, Friesland en Drenthe samen een project opgezet met als doel: het in een praktijksituatie onderzoeken van de perspectieven voor meerdere types kleine windturbines. Het project wordt uitgevoerd binnen het DENprogramma van SenterNovem. KNN Milieu en het Van Hall Instituut verrichten de sociale, respectievelijk technische monitoring. De centrale vraagstelling van dit project is: waar en onder welke omstandigheden komt welke turbine het best tot zijn recht in de zin van: rendement, inpasbaarheid, veiligheid, beleving en esthetische uitstraling? Speciale aandacht wordt besteed aan het bestuurlijke proces en aan juridische aspecten met betrekking tot de lokale overheid. De bedoeling was om 22 turbines van 6 verschillende leveranciers te verdelen over drie types omgevingen: landelijk gebied, bedrijfsterreinen en woongebieden. Door de lange vergunningstrajecten heeft de plaatsing veel langer geduurd dan gepland. Om voldoende tijd over te houden voor het onderzoek is besloten om de plaatsingsfase begin 2007 te stoppen. Verwacht wordt dat er dan in totaal 15 turbines geplaatst zullen worden.


A.20 Appendix 20: NCR Deventer

Page 53 of 53


Publishable Result-Oriented Report

Recommend Documents