Energisession Forskningen som drivkraft för en innovativ region. Thore Berntsson, professor Styrkeområdesledare för Chalmers Energi Initiativ

Transkript

1 Energisession 2010 Forskningen som drivkraft för en innovativ region Thore Berntsson, professor Styrkeområdesledare för Chalmers Energi Initiativ

2 Strategiska satsningar MEDICIN 585 miljoner TEKNIK 610 miljoner Nanovetenskap och nanoteknik 80 miljoner e-vetenskap 70 miljoner Materialvetenskap 65 miljoner Produktionsteknik 70 miljoner IT och mobil kommunikation 125 miljoner Transportforskning 160 miljoner Flyg 20 miljoner Rymdforskning 20 miljoner KLIMAT 535 miljoner Energi 310 miljoner Hållbart utnyttjande av naturresurser 70 miljoner Effekter på naturresurser 75 miljoner Klimatmodeller 40 miljoner Havsmiljöforskning 40 miljoner ÖVRIGT 70 miljoner säkerhet, krisberedskap, tillväxt, geografiskt viktiga regioner

3 Inriktning energiforskning (Fakultetsmedel) Storskalig förnybar elproduktion och dess integration i elnätet Elektriska drivsystem och hybridfordon Energikombinat, alternativ till fossila bränslen samt produktion av biomassa för råvaror och biobränslen inkl. industriell bioteknik

4 Två nyckelord Vetenskaplig excellens Nyttiggörande CHALMERS

5 Utfall Finansiering Förnybar elproduktion Eldrivsystem och Hybridfordon Energikombinat Miljoner kvar Chalmers 230 x x x KTH + Uppsala + SLU + Luleå 208 x x (x) Umeå + Luleå 200 x CHALMERS

6 Fyra områden inom Chalmers energiinitiativ Styrkeområdesledare: Thore Berntsson Energikombinat (Hans Theliander) Storskalig förnybar elproduktion och integration i elnätet (Lina Bertling) Elektriska drivlinor och hybridfordon (Bo Egardt) Technology Impact Assessment (Staffan Jacobsson) CHALMERS

7 CHALMERS Energy Combine

8 Huvudspår för forskningen inom Energikombinat Förgasning Svår biomassa, gasrening, tjärproblematik, högtemperaturkorrosion Experimentella studier i industriell skala Separation av vedens beståndsdelar Kemiska, biotekniska och mekaniska metoder Crackning Separations- och gasreningstekniker Indunstning Fast fas-vätska-separation Produktion av transportbränsle, material eller kemikalier Produkter från effektiva cellfabriker och slutprodukter från lignin Processeffektivisering, systemoptimering CHALMERS

9 CHALMERS Heat and Power Technology Biorefineries många möjliga produkter (teoretiskt):

10 CHALMERS Heat and Power Technology New Technologies, Examples Black liquor gasification Lignin extraction, Lignoboost Biomass gasification 2 nd generation of ethanol/butanol Pyrolysis, torrefaction Steam explosion Cracking of lignin New materials, carbon fibres, fenols, etc.

11 CHALMERS Heat and Power Technology Concept for Chalmers Pilot Gasifier Circulating fluidized bed (CFB) Heat, Electricity, Steam Heat, Electricity, Steam Fuel, e.g. Biomass or Coal Hot Bed Material Fuel, e.g. Biomass or Coal Hot Bed Material Combustible Gas Fuel Circulating bed Bubbling beds Air Before Reconstruction Air Steam After Reconstruction

12 CHALMERS Heat and Power Technology Process overview for a principal process Wood chips Energy Water Enzyme production Enzyme discovery Feedstock handling Pretreatment Water Enzymatic Hydrolysis Solid-liquid separation Lignin converting process Lignin derived products Heat/ steam Aqueous effluent Fermentation Medium/Nutrients Propagation Strain improvement Cell factory design Gaseous effluent Super critical water oxidation Separation Ethanol or butanol or chemical Solids Oxidant This process overview considers wood chips as the raw material in an stand-alone process. Different other process alternatives can be envisioned, for instance process integration with the pulping process. Depending on the raw material, main product and side products and process integration aspects, the individual process steps will need to be specifically designed and combined after purpose Lisbeth Olsson/Hans Theliander

13 CHALMERS Large-scale renewable electricity production and its integration into the electricity network

14 Huvudspår för forskningen inom Förnybar elproduktion och integration i eldistributionssystemet Elproduktion från biomassa Effektiv förbrännings- och förgasningsteknik Högtemperaturmaterial Vindkraft Effektiva vindkraftsaggregat inklusive DC Reglerteknik och anslutning till nätet Underhåll och drifttillgänglighet Nätintegration och smart grids Materialteknik för högspänning Reglerteknik, underhåll och drifttillgänglighet Integration av intermittent elproduktion Storskalig modellering av distributionssystemet enligt Pathways CHALMERS

15 CHALMERS Vindkraftsforskning i Sverige Vindval Acceptans och natur Vindforsk Vindar i skog och fjäll Integration i elnät Framtida dc-nät Drift och underhåll Kompetenscentrum Utveckling, konstruktion & tillverkning av vindkraft

16 CHALMERS Vindenergisatsningar i Västsverige Power Väst Energimyndigheten Utbildning vindkraft, industrikontakter, InMotion VG-Region Industriutvecklingsforskning Informationsspridning högskola industrin Allmänhet & samhälle Kompetenscentrum Utveckling, konstruktion & tillverkning av vindkraft Forskning om havsbaserad vindkrafts teknik - elutrustning

17 Smart Grid of The Future Renewable integration Non-conv. power supply Connecting Grids Energy Storage More power Power Flow Control Smart Grid = Complete Electricity Supply Chain

18 CHALMERS Electric propulsion systems and hybrid vehicles

19 Huvudspår för forskningen inom Elektriska drivlinor och hybridfordon Effektiva elektriska drivlinor Energieffektivitet, säkerhet, tillgänglighet, kostnad, integration Hållbara batterier Material, säkerhet, åldring, recycling Reglersystem Simulering, energy management, säkerhet, integration mot transport-informationssystem Hybridfordonet i energi- och transportsystemet Behov, konsekvenser och potentialer CHALMERS

20 Hybridiseringsgrad Plug in hybrid 20

21 Batterikapacitet 21

22 CHALMERS Technology impact assessment and the industrialization of new energy technologies

23 Huvudspår för forskningen inom Technology Impact Assessment Samordning av kompetenser på olika systemnivåer och applicering på de tre teknikområdena Kombination av teknisk modellering och ekonomisk analys för nya tekniker/system Tekniska, ekonomiska och miljömässiga prestanda, potential Kombination med samhällsvetenskaplig kompetens Spridning av nya teknik, innovationsfrågor Utmaningar och möjligheter för policy- och affärsstrategier CHALMERS

24 Pathways to Sustainable European Energy Systems the Pathways project

25 Power Plants Red =gas Black = coal Brown = lignite Blue = oil Grey = nuclear Green = biomass/waste Kjärstad, J., Johnsson, F., The European power plant infrastructure Presentation of the Chalmers energy infrastructure database with applications, Energy Policy 35, 2007, pp

26 CHALMERS Kunskapscentrum för alternativa drivmedel Processteknik, system och klimat

27 Produktion av alternativa drivmedel samverkan mellan tre systemnivåer Fordonsutveckling Råvaruanvändning Kunskapscentrum för alternativa drivmedel Infrastruktur systemstudier Tekniska Biprodukter Övergripande systemstudier Drivmedelsproduktion Processoch Produktionsteknik

28 Samverkan mellan Högskolor i första hand Chalmers, KTH, LTH (disk. även Umeå, SLU, ETC/Piteå) Institut i första hand SP, IVL, STFI Industriföretag t ex Preem, Perstorp, Södra, Göteborg Energi, Volvo AB (disk. även bl a Eon, Metso och Scania) Energimyndigheten och regionala myndigheter (Västra Götalandsregionen), Åforsk

29 CHALMERS Tack för din uppmärksamhet! Besök vår hemsida