Bruxelles, zéro carbone - Partie2

Cluster TechnologyofWalloniaEnergy,EnvironmentandsustainableDevelopment

19janvier2017@Bxl Environnement

BRUXELLES, ZÉRO CARBONE

Des solutions pour accélérer la révolution énergétique

Partie1/2

CONFÉRENCES

• La politique énergétique de la Région de Bruxelles-Capitale, Mme Céline Fremault, Ministre de l'Energie de la Région de Bruxelles-Capitale

• Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région : bilan et perspectives, Mme Annick Vanderpoorten, Département Planification air, énergie et climat

• Methodologies for implementing zero-CO2-cities, with a focus on greater Copenhagen, Mr Henrik Madsen, Head of Section, technicalUniversity of Denmark

• Aperçu des réalisations européennes, Mme Claire Baffert, coordinatrice de projet, Eurocities

• Les solutions technologiques, une vision

(suiteslidesuivant)

CONFÉRENCES

L'approche macro : comment faire jouer une production à grande échelle ?

• La riothermie - M Olivier Broers, Ir Directeur Etudes Investissements, Vivaqua

• La géothermie – M Pierre Gérard, Associate Professor, ULB

• Le photovoltaïque – Aperçu des potentialités par M Sébastien Piret, Climact

• Focus sur les opportunités liées au BIPV et les routes solaires par Stefan Dewallef. Product Development Manager chez SOLTECH

• L'éclairage – Mme Bénédicte Collard, Responsable éclairage public, Sibelga

• Le stockage d'énergie – M Daniel Marenne, Key Account Manager GridsEurope, ENGIE Lab

4

L'approche micro : Faut-il aller vers une autonomisation individuelle ou locale ?• La micro-cogénération – M Fransesco Contino, Associate Professor, VUB• Le comportement des utilisateurs – M Olivier Mortehan, Professor, ULB• La combinaison de solutions au niveau des ménages – M Renaud Janson,

Electrixities• Le compteur intelligent – M Marc Demey, CEO, You Know Watt

Les relations entre acteurs• Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag en andere

flexibiliteitsmechanismen - De heer Wouter Geldhof, advocaat, Stibbe• La mise en commun des toits - M Benjamin Wilkin, secrétaire général, APERE

Les business modèles financiers• Le Pass Rénovation Picardie, solution publique de financement - M Vincent

Pibouleu, directeur, SPEE (RJ)• La transition énergétique financée directement par les citoyens - M Ismaël

Daoud, gérant, Energiris

5

Le soutien de la Région• Le soutien de l'innovation dans le domaine de l'énergie - Messieurs

Michaël Mertens, Directeur Scientifique & Sébastien Serrano, Innovation Facilitator, Innoviris

• Un partenariat régional pour le financement du renouvelable - Mme Annick Vanderpoorten, Bruxelles-Environnement & M Thomas Raes, Sibelga

Le soutien au niveau européen• Les financements européens Horizon 2020 pour l'énergie, appels à

proposition 2017 - Madame Anna Casagrande, PCN pour H2020 Énergie, impulse.brussels

• InnoEnergy, Knowledge Innovation Community for energy - Monsieur Nicolas Menou, Business Creation Manager, InnoEnergy

CONFÉRENCES

Cluster TechnologyofWalloniaEnergy,EnvironmentandsustainableDevelopment

TWEEDAsblRueNatalis 2– 4020Liège– Belgium

BricoutPaulProjectengineer

[email protected]

OlivierUlriciProjectengineer

[email protected]

CédricBrüllDirector

[email protected]

www.clustertweed.be

Politique bruxelloise de l’énergie verte

C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT

Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l 'Environnement, de l 'Énergie, de l 'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.

Le cadre réglementaire européen

• Le paquet « climat-énergie » dont l’ambition est de

réaliser l’objectif « 20-20-20 », c’est-à-dire d’ici 2020 de :

Faire passer la part des énergies renouvelables dans le

« mix énergétique » européen à 20 % ;

Réduire les émissions de CO2 des pays de l'Union de 20

% ;

Accroître l'efficacité énergétique de 20 %.

C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U L T

Le Burden sharing :Les objectifs bruxellois

• Accord politique « Burden sharing » : 4 Décembre 2015

• Objectif bruxellois pour 2020:

• Réduction des émissions de GES de 8,8% par rapport à 2005

• Consommation de 0,073 Mtep (849 GWh) à partir de SER

• Revenus de l’Emission Trading System (ETS)

• 74.900.000€


Les outils existants :

Les Certificats Verts


Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 17 décembre 2015 relatif à la promotion de l’électricité verte

Valeur du marché actuelle: 82 à 84 euros

Temps de retour garanti de 7 ans pour le photovoltaïque, 5 ans pour la cogénération

Assouplissement des procédures d’ajustement des quotas

Rehaussement des coefficients multiplicateurs afin de compenser la fin de la compensation

Plan Air-Climat-EnergieQuelles mesures pour le renouvelable?

• Gouvernement Climat du 02/06/2016 et programmation

pluriannuelle le 06/10/2016

• Objectif 2020

• 43 mesures liées à la performance énergétique et aux SER



Solarclick: Installation de panneauxphotovoltaïques sur les toitures des bâtimentspublics régionaux et communaux

• Budget : 5M€ / an

• Objectif :

• + de 50 projets par an

• Production supplémentaire de 22.000 MWhcumulés en 2020

• Economie de 1000 tCO2/an



NRClick : la nouvelle ESCO régionale

• Budget: Plus de 2M€/an en accompagnement et investissement

• 3 piliers :

• Comptabilité énergétique

• Centrale de marché

• Investissements en amélioration del’efficacité énergétique



Contrats-types

• Une étude préliminaire a montré que les processus

administratifs figurent parmi les principaux freins à l’exploitation

du potentiel solaire des bâtiments collectifs

• Objectif : Etudier et réduire les freins administratif et juridique. A

travers notamment la réalisation de contrats-types.

• Budget : 940 000€ / 4ans



Pack énergétique : développement d’un coaching

de gestion énergétique à destination des PME et

du secteur non marchand

• Budget : 1 102 000€/an

• Public cible : PME, TPE, Non marchand

• Objectif : 3,800 MWh/an cumulables



Petites interventions économisatrices d’énergie :

• Budget : 900 000€/an

• Public cible : Ménages bruxellois

• Objectif : 6.900 MWh/an d’économie



Mécanisme de financement par la Région de projets de rénovations énergétiques et de projets de SER

• Budget : enveloppe de 9M€ à partir de 2018

• Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités (niveau d’accès des primes énergies)

• Précédé d’une étude permettant d’identifier les freins de financement actuels en SER et définir des solutions pragmatiques



Campagne de communication « coupole »

• Budget : 540.000€ en 2017

• Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités

• Informer les bruxellois des avantages et incitants

fournis par la Région et création d’une carte du

potentiel solaire


Merci pour votre attention!

C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT

Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l 'Environnement, de l 'Énergie, de l 'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.

Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région :

bilan et perspectives

Virginie LECLERCQ

Séminaire « Bruxelles, zéro carbone »

Planification air climat énergie et politiques des marchés, Division ACEBD

Le bilan en RBC

Source: Bruxelles environnement

70%

80%

90%

100%

110%

120%

130%

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

Evolution corrigée climat des émissions de gaz à effet de serre et des consommations d'énergie en RBC (par rapport à 1990)

Consommation d'énergie à climat constant

Emissions GES à climat constant

Population

Emissions de GES1990 - 2013 : - 9 %

Consommation d'énergie1990-2013: - 3%

http://www.bing.com/images/search?q=Primes+%c3%a9nergie+bruxelles&view=detailv2&&id=FDB980FAA63A53FDB5EA3D7CFE43AAB74128827F&selectedIndex=4&ccid=tt6edgha&simid=607999763619121907&thid=OIP.Mb6de9e76085ab0b7e871873abc27957eo0

http://www.bing.com/images/search?q=Primes+%c3%a9nergie+bruxelles&view=detailv2&&id=FDB980FAA63A53FDB5EA3D7CFE43AAB74128827F&selectedIndex=4&ccid=tt6edgha&simid=607999763619121907&thid=OIP.Mb6de9e76085ab0b7e871873abc27957eo0

http://www.google.be/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwii7Ne777nRAhXMMlAKHfOaD4MQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.credal.be%2Fpretvertbruxellois&bvm=bv.143423383,d.ZWM&psig=AFQjCNEXnhMg9jiqClFNY3_2fC2eSBWRGg&ust=1484216482108565

http://www.google.be/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwii7Ne777nRAhXMMlAKHfOaD4MQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.credal.be%2Fpretvertbruxellois&bvm=bv.143423383,d.ZWM&psig=AFQjCNEXnhMg9jiqClFNY3_2fC2eSBWRGg&ust=1484216482108565

RBC 2020 : objectif climat

RBC 2020 : objectif SER

Consommation finale totale d’énergie renouvelable (GWh)

Perspectives

2025

2030

20502100

- 30% GES (1990)

Plan air climat

énergie

Objectifs EU

(40/30/27)

Winter package

EU: développement

bas-carbone

Accord de Paris

Accord de Paris

● COP 21 : Accord de Paris

Le texte vise un monde «bien en deçà de 2°C», voire 1,5°C

d’augmentation par rapport à l’ère préindustrielle d’ici à 2100.

● COP 22 :

► accord « irréversible »

► Finalisation des règles de mise en œuvre de l’Accord de Paris pour 2018

Engagement des Etats : analyse AIE

Objectifs européens 2030

• 15%• ≥ 30 %

• Indicatif pour les EM

• ≥ 27%

• Indicatif pour les EM

• ≤ -40%

• Contraignant

Greenhouse Gas

Emissions

RenewableEnergy

Inter-connection

EnergyEfficiency

Winter package

Electricty Market Design:

Directive et règlement

électricité, ACER, préparation

aux risques

Gouvernance de l’union énergétique:

Règlement

Efficacité énergétique:

Directive EE, directive PEB,

Ecodesign

Energies renouvelables:

Directive SER

Energy prices and costs,

Energy funding (rapports)

Innovation, transport

(communications)

Approche de la Commission sur les obligations futures de planification

DecarbonisationEnergy SecurityInternal energy

MarketEnergy

Efficiency

Research, Innovation and Competitivenes

s

Approche holistique avec le Plan National Energie Climat: définition des

objectifs nationaux et politiques en cohérence avec les objectifs

européens

Perspectives 2050: stratégie bas-carbone

● Obligation européenne : article 4 du règlement 525/2013

● Stratégies de développement à faible intensité de carbone

● Roadmap européenne : réduction des émissions de 80-95% en

2050 par rapport à 1990

13

Stratégies bas-carbone belge et régionales

Stratégie bruxelloise

● En cours de finalisation

● Sur base de consultations

► Bâtiment (2)

► Transports

► Energie et les déchets

► Alimentation

Merci pour votre attention

Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)

Methodologies for implementing zero-CO2-cities; with a focus on greater Copenhagen

Anne Marie Damgaard and Henrik Madsen, DTUhttp://www.henrikmadsen.org

http://www.henrikmadsen.org/

Greater Copenhagen Øresund Region

More than 3.5 mill people

More than 140.000 university students

Leading companies in relation to wind power (Vestas, Siemens, EON, Vattenfall, DONG, …)

The cities here want to play an active role in the transition to a zero-CO2 future

Copenhagen CO2 free by 2025

Malmø CO2 free by 2030


Smart Cities AcceleratorInterreg-Øresund/Kattegat/Skagerrack programme (EU structural fonds)

”Smart Cities Accelerator gathers central municipalities and academic institutions in Greater Copenhagen in a close collaboration that will focus on energy optimisation away from fossile fuels towards more renewables energy sources. The project integrates development of sustainable solutions and datasets of various energy systems along with insight into citizens behavioral patterns, legal matters and learning of school children. The aim is to create more sustainable solutions at the level of local athorities.

10 Public partners // 4 academic institutions, 5 cities: and 1 central heating company• Sweden: Malmö, Lund, Båstad, Lunds Universitet (3), Malmö Högskole• Denmark: Copenhagen, Høje Taastrup, Høje Taastrup Central Heating, University of

Copenhagen (2), DTU (3)

Budget:

6.468.035 Euro

Period• 1. September 2016 – 31. August 2019


SCA – CollaborationAcademic institutions: Science, law, behavioural science

5 Cities: Capital, large, smaller – demonstration projects

Action based on demand from the users (the Cities - the technical department with the cities)

11 Themes• 7 vertical technical themes: • 4 horizontal themes:

o Datainfrastructure in smart citieso Legal affairso Behavioural patterns of individuals o Learning – challenges for school children towards a more

sustainable society

Demonstration, testing, adapting and developing

Scalability


Transition in the Energy World

The rapidly changing energy world calls for a the next generation of tools for simulation, planning, optimization, decision support, control and operation in Cities. These tools calls for research focusing on:

• Balancing of variable RE using flexibility in Cities

• High energy efficiency buildings and controllable loads

• New data, information, communications and controls

• Electrification of transportation and alternative fuels

• Enable (virtual) energy storage by energy systems integration

• Interactions between electricity/thermal/fuels/data pathways

Case Study

Identifying Thermal Performance of Buildings Using Smart Meter Data


Example

U=0.21 W/m²KU=0.86 W/m²K

Consequence of good or bad workmanship (theoretical value is U=0.16W/m2K)


Examples (2)

Measured versus predicted energy consumption for different dwellings


Results


Perspectives for using data from Smart Meters

Reliable Energy Signature.

Energy Labelling

Time Constants (eg for night set-back)

Proposals for Energy Savings:Replace the windows?

Put more insulation on the roof?

Is the house too untight?

......

Optimized Control

Integration of Solar and Wind

Power using DR


Wind integration in Denmark


The Danish Wind Power Case

In 2008 wind power did cover the entire demand of electricity in 200 hours (West DK)

In 2015 more than 42 pct of electricity load was covered by wind power.

For several days the wind power production was more than 100 pct of the power load.

July 10th, 2015 more than 140 pct of the power load was covered by wind power

.... smart cities for balancing production and consumption

In 2008 wind power did cover the entire demand of electricity in 200 hours

(West DK)


From large central power plants to Combined Heat and Power (CHP) production

1980 Today

From a few big power plants to many small combined heat and power plants – however some still based on coal

DK has enough excess heat to cover the entireneed for heating .... but ...


Energy Systems Integration in Cities

The central hypothesis is that by intelligently integrating currently distinct energy flows (heat, power, gas and biomass) in cities we can balance very large shares of renewables, and consequently obtain substantial reductions in CO2 emissions.

Intelligent integration will (for instance) enable lossless ‘virtual’ storage on a number of different time scales.


To establish methodologies and solutions in Cities for design and operation of integrated electrical, thermal, fuel pathways at all scales

Challenges


Smart-Energy OS


Case study

Control of Wastewater Treatment Plants


Energy Flexibility in Wastewater Treatment


(Virtual) Storage Solutions

Flexibility (or virtual storage) characteristics:

– Wastewater systems can provide storage 0.5-6 hours ahead

– Buildings thermal mass can provide storage up to, say, 5-10 hours ahead

– Buildings with local water storage can provide storage up to, say, 2-12 hours ahead

– District heating/cooling systems can provide storage up to 1-3 days ahead

– DH systems with thermal solar collectors can often provide seasonal storage solutions

– Gas systems can provide seasonal/long term storage solutions


ConclusionIntelligent Energy Systems Integration in cities can provide virtual storage solutions

(... less need for physical storage and batteries)District heating (or cooling) systems can provide flexibility on the essential time

scales (up to a few days)We have enough waste heat to cover the entire need for heating (but ... !)Gas systems can provide seasonal virtual storage solutions (but ... !)We see a large potential in Demand Response. Automatic solutions, price based

control, and end-user focus are importantWe see large problems with the tax and tariff structures. Coupling to prices for

carbon capture could be advantageous.Markets and pricing principles need to be reconsidered; we see an advantage of

having a physical link to the mechanism (eg. nodal pricing, capacity markets)


Conclusion (2)Smart Cities is a part of a Smart Society

Within CITIES (www.smart-cities-centre.org) a number of solutions have been developed

A huge potential in the use of smart meter data

It is our impression that by intelligent energy systems integration in cities we could rather easily obtain a fossil-free society, however ....

We need stronger decision makers ...

Thanks for your attention !

Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour

accélérer la revolution énergétique

Claire Baffert

EUROCITIES

Tour et Taxis

19 janvier 2017

APERCU DES REALISATIONS EUROPEENNES

1- Les villes européennes, championnes de

l’atténuation du changement climatique

2- Exemples de villes pionnières en Europe

3- Traits communs à ces villes pionnières

4- Défis et leçons à tirer

1- Les villes européennes, championnes de

l’atténuation du changement climatique

133 villes membres du Pacte des maires,

désormais fusionné avec la Convention des maires dans la

Convention globale des maires pour le Climat et l’énergie

Des villes européennes ambitieuses

Des villes européennes ambitieuses: la Convention des

maires pour le Climat et l’énergie

7,000+Villes signataires

40% de

réduction des

émission de CO2

d’ici 2030

Une source d’inspiration pour d’autres

Conventions des maires régionales

258 communes en Belgique

4 Coordinateurs Territoriaux

1 Supporter

La Convention des maires en Belgique

Région Bruxelles-Capitale: signataire de la Convention des

maires depuis 2008: objectif de réduction des émissions de CO2

de 20% d’ici 2020

Ville de Bruxelles: signataire des objectifs 2030 depuis le 7

Novembre 2016Source: Key Results of the Baseline Emission Inventory, Covenant of Mayors website

http://www.covenantofmayors.eu/about/signatories_en.html?city_id=5&seap

La Convention des maires à Bruxelles


Des villes européennes plus ambitieuses que

les Etats

31% de l’effort total européen de

réduction des émissions de CO2 d’ici

2020

20%Objectif réduction des

émission de CO2 d’ici

2020

27%Objectif de réduction

des émission de CO2

d’ici 2020

Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and Projections

Une contribution

incontournable aux

objectifs de l’UE

Des réalisations à la hauteur des ambitions

23% réduction des émissions de gaz à

effet de serre déjà obtenue par les

signataires en 2016

Dataset: 315 monitoring reports. Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and

Projections

Zéro carbone: un objectif faiblement partagé

20162017

2015

Source:Urban Environment Good Practice & Benchmarking Reports – European Green Capital Award 2015, 2016, 2017

2- Exemples de villes pionnières en Europe

Stockholm - 900,000 inhabitants

Amsterdam – 779,808 inhabitants

Frankfurt – 700,000 inhabitantsBristol –

430,000

inhabitants

Stockholm

2040

éliminer les

énergies fossiles

1990

Année de

référence

Objectif 2015:

3 tonnes de

CO2/capita2012: objectif 2015

atteint: réduction de 44%

par rapport à 1990

Objectif 2020:

2.3 tonnes de

CO2/capita

(réduction de

57% par

rapport à

1990)

120 millions d’euros affectés

aux investissements climat sur

la période 2015-2018

Projet Jarvä durable

TRANSPORT

100%des bus de

Stockholm

sont zéro

carbone

350+5,200

logements rénovés

Réduction de la

consommation

d’énergie de 50%

pour le chauffage

10,000 m2

panneaux

photovoltaïques

80%Énergies durables

(biomasse,

chaleur

résiduelle, etc.) –

100% en 2030

80%des bâtiments

connectés

CHAUFFAGE URBAIN

Amsterdam

2040

Réduction des

émissions de 75%

2008

Année de

référence2015: Agenda

durable

Objectif 2020 : réduction

des émissions de CO2 de

40% par rapport à 2008

Objectif 2025:

transport zéro

émission et réduction

des émissions de 40%

par rapport à 1990

Frankfurt

2050

Division par deux de la

consommation d’énergie

finale et énergie 100%

renouvelable

2005

Année de

référence




2012:Energy

Masterplan

Programmes de

soutien aux

économies

d’énergie pour les

particuliers, et les

petites et

moyennes

entreprises

Production combinée de

chaleur et d’électricité

200 installations

Bristol

2005

Année de

référence



40% et de la

consommation

énergétique de 30% par

rapport à 2005

2015: capitale verte

européenne

2013: émissions de

CO2 réduites de 25%

et consommation

énergétique de 31%




Objectif 2035 : réduction des

émissions de 60% par rapport à

2035

Source: http://www.covenantofmayors.eu/about/signatories_en.html?city_id=378&seap


2% du mix énergétique produit par des micro-installations d’énergies renouvelables

500 millions d’euros affectés

aux transports d’ici 2015 et

300 millions d’euros à

l’efficacité énergétique et

aux énergies renouvelables

d’ici 2020

• Réseaux de chaleur et de refroidissement urbains

• Projets de rénovation énergétique des bâtiments à

grande échelle

• Présence de réseaux de transport en commun efficaces

• Politique d’encouragement à la mobilité douce

• Smart cities

• Gouvernance basée sur la concertation et la

planification

• Investissements substantiels

3- Traits communs à ces villes pionnières

Objectifs des villes européennes et mondiale

en matière de cyclisme

Source:European

Cyclists’Federation

Potentiel de

réduction des

émissions de CO2

liées au transport

urbain de 10%

d’ici 2050

• Passer des projets pilotes à des projets à grande

échelle: au-delà des éco-quartiers

• Equilibre entre densification et qualité de vie

• Impliquer les acteurs privés

• Articuler les réalisations de villes et les processus

de planification nationaux

4- Défis et leçons à tirer

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

Contact: [email protected]

mailto:[email protected]

Echangeurs de chaleur

dans les égouts

Ir O.Broers

Pompe à chaleur (PAC): principe

Objectif : lors des rénovations d’égouts, aux endroits appropriés, utiliser des

échangeurs de chaleur pour offrir à terme un système de conditionnement

d’air aux habitations correctement isolée

Comment atteindre l’objectif

• Etape 1 : Avoir confiance dans le système

de la pompe à chaleur

• Etape 2 : Inventer un échangeur de

chaleur répondant à certaines

caractéristiques et le tester

• Etape 3 : Trouver un projet concret

ETAPE 1

Bâtiment à occupation non permanentesolution sécurisée de chauffage

Test avant projet à grande échelle

potentialité du réseau d’égouts et difficultés de mise en œuvre à maîtriser sur un cas concret

Bâtiment rénové en profondeurisolation correcte et intégration d’un chauffage par le sol

Source de chaleur infinieà l’aplomb des pertuis de la Senne

Dégrillage de la Senne : choix d’une PAC

Dégrillage de la Senne : cas

pratique

Dégrillage de la Senne : cas pratique

Echangeur de chaleur Pompe à chaleur

ETAPE 2

Région Bruxelloise et PAC avec réseau

captant dans les égouts Densité d’habitat importante concomitante avec un réseau

d’égouts à potentiel calorifique important

Chauffage : une des premières sources de pollution de l’air -> PAC engendre au minimum ½ rejet CO2 en moins par rapport à une solution classique. La température constante de 10 à15°C dans le réseau d’égouts est favorable pour atteindre des rendements importants

Habitat vieillissant à rénover pouvant intégrer isolation performante et chauffage basse température

Volonté politique « chauffage propre »

voir les législations récentes type panneau solaire, isolation etc…

Maîtrise hydraulique du réseau d’égouts et Système d’Information Géographique (SIG) facilitant une vision de service public

Pose du réseau captant lors des réhabilitations des réseaux d’égouts

Maîtrise hydraulique et SIG

Réhabilitation des réseaux

Réseau captant hydrauliquement

« transparent »

FAIRHEAT : PROJET PILOTE EN RÉSEAU D’EGOUT

ETAPE 3

• Uccle : déménagement des services techniques rue de Stalle

• Etterbeek : rénovation Beliris rue L.Hap

• Bruxelles : déménagement des services techniques rue de la

vierge noire

Bâtiment

FABRICOM

photo


La géothermie

Prof. P. Gerard

Université libre de Bruxelles

Service BATir – Laboratoire de GéoMécanique

[email protected]

Différents types de géothermie

Sous-sol = source d’extraction de chaleur

Klonowski et al, 2013 2

Géothermie très haute enthalpie

• > 150°C• 1500 – 500 m• Puits de

pompage d’eau ou de vapeur

• Production d’électricité

Géothermie basse enthalpie

• 5 - 25°C• 10 – 200 m• Pompe à

chaleur• Chauffage /

Cooling• Disponible

partout

Géothermie haute enthalpie

• 50-100°C• 1000 – 2000 m• Puits de

pompage d’eau• Chauffage

http://www.espace-eco-habitat.fr

http://www.altechgeothermie.fr

Géothermie basse enthalpie

Installation horizontale Installation verticale

Installations verticales

Système ouvert

Forage avec circulation d’un fluide caloporteur dans une sonde

Sonde géothermique

Paires de forages jusqu’à un aquifère (pompage/réinjection)

Puits géothermique

Klo

no

wsk

i et

al, 2

01

3

• Source de chaleur pérenne et non-intermittente• Pompe à chaleur en surface (COP ≈ 4)

4

Système fermé

• Chauffage/Refroidissement• Stockage d’énergie

Système fermé à Bruxelles

λ(W/mK)

Argile saturée 1,9

Sable sec 0,5

Sable saturé 2,3

Schiste 1,9

Calcaire 2,8

Quartzite 5,0

• Puissance extraite (25 75 W/m) dépend conductivité thermique du sol/roche

• Conductivité thermique (λ) dépend géologie

• A Bruxelles, grand potentiel de la roche (100-150 m profondeur), mais:

• Géologie très hétérogène et mal connue

• Autres outils de forage (du

Ch

ayla

, 20

15

; en

ergi

eplu

s-le

site

.be)

Van Lysebetten, 2016

Système ouvert à Bruxelles

• Puissance extraite (25 75 W/m) dépend du débit pompé

• Débit dépend de la perméabilité et de l’épaisseur saturée de l’aquifère

• A Bruxelles, deux aquifères potentiels

• Sable (Bruxellien)

• Argile sableuse (Hannut)

Van Lysebetten, 2016

Géothermie à l’échelle macro?

• Réseau de chaleur mieux adapté à la géothermie profonde (1000 m – T= 30-90˚ C)

• Réseau de chaleur basse température avec géothermie peu profonde

• Réseau de chaleur possible à l’échelle de nouveaux quartiers

• Pas de réseau de chaleur en Belgique avec la géothermie peu profonde

• Exemples:

htt

p:/

/res

eau

x-ch

aleu

r.cer

ema.

fr

Eco-quartier Centre Sainte-Geneviève Nanterre, France (2011) – 5 ha

Géothermie peu profonde (système ouvert –25 m³/h) (14%) + Riothermie (39 %)

Ilôt Métropole des Deux Rives Strasbourg, France (2014) – 37 logements

Géothermie peu profonde (système fermé - pieux énergétiques)

htt

p:/

/als

ace.

edf.c

om

Cadastre des systèmes géothermiques bruxellois

• +/- 30 systèmes fermés

• 4 systèmes ouverts

• Cadastre difficile, car installations de petite taille ne sont pas soumises à déclaration/permis pour le moment

• Manque d’outils pour:• Dimensionner les

petites installations• Analyser la rentabilité

des investissements des pré-études des grands projets

Bruxelles Environnement - Tour et TaxiSystème ouvert8 puits de 80 m

GDF SuezGare du Nord

Système fermé180 sondes – Prof. 85 m

Bât Wilfried Martens Rue BelliardSystème fermé33 sondes – Prof. 240 m

Hôpital ChirecDeltaSystème fermé33 sondes – Prof. 240 m

Valoriser le potentiel géothermique de Bruxelles

• Projet FEDER Brugeo 2014-2020

• Partenaires : ULB, VUB, Musée royal des Sciences Naturelles (Service Géologique de Belgique), Bruxelles-Environnement, Centre Scientifique et Technique de la Construction

• Objectifs et méthodologie

• Collecte de données de terrain

• Cartographie du potentiel géothermique de Bruxelles

• Clarification des autorisations environnementales en RBC

• Information et communication vers les différents publics cibles

Collecte de données

Sondes géothermiques expérimentales à l’ULB (2016)

4 sondes à 90 m de profondeur

Test de réponse thermique avec fibres optiques pour suivre l’évolution de la température dans le terrain

2 forages profonds dans le Bois de la Cambre (2017)

2 forages à 165 m et 125 m de profondeur

Caractérisation de la géologie du bedrockCaractérisation de l’aquifère de Hannut et de l’aquifère du bedrock

• Exemple : Hanovre (Germany)

Cartographier le potentiel

Chaleur extractible pour une sonde fermée de 40 m de prof

www.geotis.de

Informer, communiquer

• Site internet http://geothermie.brussels

Informer, communiquer

• Conférence http://geothermie.brussels

Conclusions

• Il existe un potentiel pour la géothermie peu profonde à Bruxelles

• Systèmes géothermiques verticaux fermés ou ouverts

• Chauffage et refroidissement

• Réseau de chaleur basse température sur de nouveaux quartiers

• Dimensionnement à réaliser en fonction de:

• Besoins énergétiques du bâtiment

• Propriétés du sous-sol

• Cartographie du potentiel géothermique de Bruxelles à venir, ce qui facilitera le dimensionnement et les investissements

sous peine d’appauvrir le réservoir de chaleur

Événement Bruxelles zéro-carbone

CLIMACT sa www.climact.com | [email protected] | T: +32 10 750 740

Le photovoltaïque - Aperçu des potentialités

Sébastien Piret – [email protected]


Événement Bruxelles zéro-carbone17/01/20172

Le potentiel abordé dans cette présentation est un potentiel technique

Technique

Réalisable

Effectif

Type de potentiel Description Moteurs

Technique Potentiel maximal d’installations photovoltaïques sur les toits et les parkings

Surface disponible

Réalisable Fraction du potentiel technique réalisable en fonction de la capacité du secteur à réaliser toutes les installations

Organisation du secteur

Effectif Fraction du potentiel technique qui sera effectivement réalisé en tenant compte des barrières socio-économiques et organisationnelles

Situation socio-économique, mécanismes de support


Source: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact)

17/01/20173

Les experts ont été consultés lors de l’étude de scénarios bas-carbone pour Bruxelles Environnement

850

633

370

197

45

0

200

400

600

800

1.000

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Historique

Scénario de référence (+5 MW/an)

Ambition moyenne (+10 MW/an)

Ambition élevée (+20 MW/an puis 15 MW/an)

Maximum technique (+20 MW/an puis 15 MW/an)

Évolution de la production d’électricité solaire à Bruxelles [GWh]


Surface de toits disponibles (62km², soit 39% du territoire)

Prise en compte

Toits plats >< toits inclinés

Ombrages et obstacles

Raisons historiques, esthétiques et culturelles

Répartition de 2/3 des surfaces pour le photovoltaïque et 1/3 pour le solaire thermique

Sources: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact), 3E, données extraites de Urbis - CIRB

Image: http://www.wbarchitectures.be/fr/architects/Baukunst/42/

17/01/20174

Le potentiel technique est d’environ 850 GWh ou 0,85 TWh(15% de la consommation d’électricité actuelle)


Augmentation du potentiel

Fenêtres et façades

Mécanismes de soutien, normes

Priorité du PV sur le solaire thermique

Images: Bernard Boccara / CSM / Hafkon / Infosteel et https://www.photec.fr/la-galerie.php?galerie=9

17/01/20175

Facteurs d’influence

Diminution du potentiel

Barrières socio-économiques

Enjeux propriétaires-locataires

Barrières réglementaire

Capacité du secteur

Stabilité des toitures


22,5

0

10

20

30

19

90

20

00

20

10

20

15

énergie totale

Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013

17/01/20176

Ordres de grandeur (en TWh)


22,5

5,6

0

10

20

30

19

90

20

00

20

10

20

15

énergie totale

électricité


17/01/20177



22,5

5,6

0,050

10

20

30

19

90

20

00

20

10

20

15

énergie totale

électricité

photovoltaïque


17/01/20178



22,5

5,6

0,05

0,850

10

20

30

19

90

20

00

20

10

20

15

énergie totale

électricité

photovoltaïque

potentiel techniquephotovoltaïque


17/01/20179



Conclusions

Conclusions

Le potentiel maximal correspond à 15% de la consommation électrique actuelle

Le PV permet de réduire significativement la dépendance énergétique de Bruxelles

L’efficacité énergétique est clé pour une région zéro-carbone

Une planification réglementaire efficace est nécessaire pour atteindre ce potentiel

17/01/201710

Image: http://gigolojim.deviantart.com/art/toits-a-bruxelles-284892335


CLIMACT sa www.climact.com | [email protected] | T: +32 10 750 740

Merci

Opportunities BIPV

January 2017

Stefan Dewallef

[email protected]

Tel.: +32 16 808 908

www.soltech.be


http://www.soltech.be/

2

Content • BIPV customized projects

• Cases BIPV standardized products

• Solaroad

© Soltech

3

Soltech?

• Production company • Created as spin-off of IMEC in 1989 • Only Photovoltaics

– Production solar panels • Prototyping

• Project related customized modules

• Production runs

of client dedicated solar panels

– Total system engineering • Autonomous applications

• Grid connected BIPV

– Research and Development

• Located in Tienen, België

© Soltech

4

BIPV Introduction

In 6 months time: 24% standard module price reduction!

18/05/2016 0.517 25/05/2016 0.514 1/06/2016 0.512 8/06/2016 0.509 15/06/2016 0.506 22/06/2016 0.504 29/06/2016 0.501 6/07/2016 0.496 13/07/2016 0.491 20/07/2016 0.487 27/07/2016 0.480 3/08/2016 0.467 10/08/2016 0.453 17/08/2016 0.447 24/08/2016 0.439 31/08/2016 0.433 7/09/2016 0.428 14/09/2016 0.420 21/09/2016 0.410 28/09/2016 0.402 5/10/2016 0.399 12/10/2016 0.397 19/10/2016 0.397 26/10/2016 0.397 2/11/2016 0.397 9/11/2016 0.398 16/11/2016 0.396

23/11/2016 0.393 USD/Wp poly module source: PV Insights

Enormous opportunities for cost reduction

in installation labor, mounting materials

5

BIPV We believe that the building skin will have to be active

We have to keep the ‘classic’ functionalities:

watertight, insulation (thermal, acoustic),

humidity regulation, mechanical aspects,

light comfort, safety, …

Additional functions:

production of energy (electrical, heat)

sensors, communication, …

We divided the BIPV-materials in two different types: Customized BIPV-modules for special projects

Standardized building products

Buildings

Other constructions

6

Customized BIPV-projects Projects

Customized PV-panels dedicated to one specific building

Every project needs his own engineering

Large flexibility in choice of materials, processes, colors, size, ...

Not necessarily in competition with standard PV (image building)

For every project the functionalities have to be taken in account: influence of the BIPV on the building

electrical, heat, comfort,...

© Sapa

7

Customized BIPV-projects

SOL SKY®

Besides electricity production these glass/glass panels have also the usual functionalities of standard facades and roofs with glass:

thermal insulation

acoustic behavior

light transmission

safety function

Optimization of the choice of the different components allows to influence the total energy performance of the building (over the whole year).

© Soltech

8

Customized BIPV-projects

SOL SKY®

Pioneer projects (10 to >15 years old)

© Soltech

9

Customized projects

Bio Incubator - Tienen Shading elements

Area: 463m² Power: 60kWp Realization 2012

© Soltech

© IBA-Technics

10

Customized projects

Carreau du Temple - Paris - France

Power: 28,56 kWp Area: 465 m² Realization: 2012 Partners: Ecotemis and Loison Owner: Ville de Paris Architect: Studio Milou

© Soltech

11

Customized projects

City Mortsel - BE

Canopy

Power: 134,85 kWp Area: ±1300 m²

Year of realization: 2012 Partner: AGC Glass Europe Final customer: City of Mortsel Architect: ABSCIS architecten

© Soltech

12

Customized projects EDF ENR Solaire

Power: 195 kWp

Solar area: 1350m² Year of realization: 2013 Partner: Energis (Rennes)

13

Customized projects ROC Friese Poort Lightroof Area: 35m² Power: 3,25kWp Realization: 2014 Leeuwaarden (NL)

© Brakel Atmos

14

Customized projects

Eau de Paris Facade of industrial area

Site Orly (EAU DE PARIS)

Power: 75,75 kWp Area: 630 m² Realization: 2012 Partner: Cegelec Paris Owner: Eau de Paris Architect: ALP CAR Architectes

© Soltech

15

Customized projects Watercampus Leeuwarden Netherlands Lightroof Area: 110m² Power: 9,9kWp Realization: 2014 Glass builder: Brakel-Atmos Architect: Cooperatie GEAR

© Soltech

16

Customized projects

Jahra Court Complex - Kuwait Shading elements

Area: 1525m² Power: 95kWp Realization: 2015 Partners: IQ-Tech - Clenergy Architect: Fentress

© Soltech

© Fentress

17

Standardized BIPV-products Standardized building elements

Very detailed, far-reaching engineering

Production possible at large scale

Easy project-design without additional engineering

Standardized packages with installation that doesn’t need to be done by specialists

Challenges: o Maintain the full functionality

o Esthetics

o Easy to install

o Cost in competition with standard BAPV Often an intrinsically more expensive product

Cost reduction possible:

Avoided cost materials that are replaced

Fast / easy mounting

Savings on mounting structure

18

Case I BIPV-product: Solar Slate Eternit Solesia®

‘old’ product: 40Wp/module ± 5%

The solar slates are

replacing the

standard slates

© Soltech

19

Case I BIPV-product: Solar Slate • Positive:

– Flat surface – Esthetics -> no doubts – Easy project integration -> sides in traditionnal materials – Costs:

• No mounting structure • Fast mounting • Avoided material and mounting cost • No frame needed

20

Case I BIPV-product: Solar Slate • Challenges:

– Panel size • by changing from 1 row of cells to 2 rows of cells a module cost reduction of 40% (and for

3 rows even 55%) can be achieved • This leads to an adaptation of the ‘standard’ slate size and overlap ‘habits’

– Volume • Number of slate roofs is limited (competition traditionnal tiles)

Next generation will be price competitive with standard panels at installed system level.

21

Case II BIPV-product: Aerspire Energy Roof

• Mounting system developed by Aerspire (the Netherlands) • Glass/glass modules mounted on rails • Fixation on the back of the module • Frameless overlapping modules (1m X 1,7m)

© Aerspire

22

Case II: Aerspire Energy Roof • Positive:

– Flat surface – Esthetics -> no doubts – Long lifetime (glass/glass) – Costs:

• 60 cells-panel -> cost optimum • Easy mounting structure • Fast mounting • Avoided material and cost • No frame needed

– Good ventilation concept

© Aerspire

23

Case II: Aerspire Energy Roof • Challenges:

– Still project engineering necessary -> sides have to be tailormade – Cost sides – Volume

• Concept is mainly for projects with several similar houses Example: demonstration project with Heijmans

© Aerspire

24

Solaroad

© Solaroad

All ‘constructions’ can be active!

We have to avoid to use

valuable open space for the

production of green energy.

An enormous potential of road

surface available.

Demonstration of 100m cycle

path (www.solaroad.nl)

http://www.solaroad.nl/

25

Solaroad

© Solaroad

- Almost 10m²/element

- 1 to 1,5kWp/element

- Electrical individual connected (to the grid)

- Easy mounting for large scale implementation

- Up to 1000kWh/element per year

Bruxelles, Zéro Carbone19 janvier 2017

1. Quelques chiffres

2. Résultats d’essais URE en EP• Poteau autonome

• Dimming

• Passage piéton dynamique

Sommaire / Inhoud

2

Quelques chiffres

01

3

L’éclairage public communal bruxellois

• L’éclairage public en Région bruxelloise - 3 acteurs• Sibelga – éclairage public communal

• Bruxelles-Mobilité – éclairage public régional

• Bruxelles-Environnement – éclairage public de parcs spécifiques

• Globalement, l’éclairage public représente 1% de la consommation électrique d’un pays, d’une ville.

4

Domaine Unité 2011 2012 2013 2014 2015

EP communal kWh/an 52.673.535,00 51.577.201,00 51.806.463,00 51.676.028,00 51.171.091,00

Electricité transportée par Sibelga MWh/an 5.086.969,00 5.015.943,00 5.019.618,00 4.806.316,00 4.761.305,00

Part de l'éclairage public communal 1,04% 1,03% 1,03% 1,08% 1,07%


• URE en éclairage public est important… et en même temps « à la marge »

• Postulats:• durée de vie d’une installation: 25 ans renouvellement de 4% du parc annuel

• diminution de 40% de la puissance / consommation en cas de nouveau projet

• diminution globale de la puissance / consommation du parc de 1%!

• A l’échelle de notre pays… potentiel annuel = 1% de 1% de la consommation électrique…

• D’autant que EP belge traditionnellement très « rationnel »

5


• En puissance installée(kW)

-7% en 10 ans sur forfait comparable

-12,3% en 10 ans

• En consommation (MWh)

-11% en 9 ans

6


• Sibelga atteint ce « -1% » depuis une dizaine d’années• Juste en dimensionnant correctement les installations

• En faisant une étude spécifique pour chaque projet

• En utilisant les meilleures technologies actuelles, hors LED et hors dimming ( lampes à décharge – avec ballast électronique depuis 4-5 ans)

• Avec l’équivalent d’une incandescente de 60W, on éclaire entre 90 et 135m² de voirie en éclairage public

• L’éclairage public bruxellois (Région + Sibelga) représente14,4W par habitant

7

L’éclairage public en Belgique – émission CO2

Selon horaires de fonctionnement

3 Hypothèses:• Non construction d’une centrale

(TGV): 456 kg CO2 / MWh

• Emission moyenne all inclusive: 235 kg CO2 / MWh

• Emission moyenne hors nucléaire: 540 kg CO2 / MWh

8

0

100

200

300

400

500

600

700

Janu

ary

Febru

ary

Mar

chApr

il

May

June

July

Augus

t

Septe

mbe

r

Octob

er

Nov

embe

r

Dec

embe

rkg

CO

2 / M

Wh

non-nuclear ON non-nuclear OFF Nuclear ON Nuclear OFF

Résultats d’essais URE en EP1. Poteau autonome

2. Dimming

3. Passages piétons dynamique

02

9

1. Poteau“autonome”

Résultats d’essais URE en EP

1. Poteau autonome

• Rêve et réalité…

11

1. Poteau autonome

• Installation lourde: socle et batterie

• Durée de vie de la batterie (3-4 ans)

• Eoliennes verticales: vent disponible en site urbain à une hauteur de quelques mètres n’est pas suffisant // quid de l’exposition des panneaux photovoltaïques (obstructions liées au bâtiment) site urbain pas adapté à cette technologie

• Manque de maîtrise technologique constatée dans ce dossier // nécessite des compétences techniques de part et d’autre (fournisseur / acheteur)

12

1. Poteau autonome

• Pas de réelle autonomie, même d’un système hybride (éolien + photovoltaïque).• D’ailleurs, solutions proposées sur le marché européen

généralement équipées d’un système de recharge des batteries via le réseau

• Pour le système testé, si un tel système avait existé, la majorité de la recharge de la batterie aurait été assurée par le réseau

• En cas de branchement sur le réseau, une production massive décentralisée d’énergie verte est plus intéressante qu’un système spécifique à chaque point lumineux

13

2. Dimming


2. Dimming

• Diminution momentanée du flux

• Autorisée d’un point de vue normatif

• Facteur influençant? Essentiellement trafic

• Essais faits par Sibelga (cité Volta) en ville, possibilité de diminuer de 30% le flux lumineux durant les heures « creuses »

-10%-20%

-30%

-40%

2. Dimming – autonome au point lumineux

• Facilité d’installation (appareil d’éclairage préprogrammé en usine)

• Coûts réduits

• Quid si dysfonctionnement du dimming? Comment le voir?

16

2. Dimming - au point lumineux via télégestion

17

2. Dimming

• Sur base de scénarii de pénétrations du dimming choisis, une implémentation maximale du dimming correspond à 17% d’économie d’énergie supplémentaire d’ici 2039 pour l’éclairage public communal bruxellois.

18

3. Passages piétonsdynamiques


3. Passages piétons dynamiques (LED + détecteur)

• Principe • En l’absence de piéton, niveau

lumineux équivalent à celui de la voirie

• En présence de piéton, niveau lumineux augmenté, pour atteindre au minimum 3 x le niveau d’éclairement de la voirie, selon les normes (dans ce cas, x 4)

• Selon les passages piétons, soit 1 soit 2 luminaire(s) équipé(s) de détecteur – si 2 détecteurs, “couplés”

20

3. Passages piétons dynamiqus (LED + détecteur)

• Zone de détection déterminée spécifiquement pour chaque configuration (en fait, pour chaque détecteur)

21

Passagepiéton

Voirie

Candélabre

Zone de détection / trottoir

Habitations / jardins avant

3. Passages piétons dynamiques

• Potentiel énergétique

22

LocatiePaal

Armatuur

Nominaal vermogen

Vermogen tijdens tijd in % detectietijd in % geen

detectie Puissance équivalente

nummer 100% Dimming (Pnom) (Pdim)

Référence -Maya Zebra CDO-TT

150W180 W - 100% 0% 180 W

Rue au Bois n° 467 280rSTELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K -

500mA92 W 30 W 27% 73% 47 W

Rue au Bois n° 467 280sSTELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K -

500mA92 W 30 W 27% 73% 47 W

Rue du Bemel n° 93 1136rSTELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K -

700mA130 W 36 W 14% 86% 49W

Avenue des Eperviers n° 65

674rSTELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K -

700mA131 W 35 W 58% 42% 91 W


683rSTELA ZEBRA 52 LHD CW 5700K - 700mA

126 W 34 W 11% 89% 44 W


682rSTELA ZEBRA 52 LHD CW 5700K - 700mA

129 W 34 W 11% 89% 44 W

Moyenne par appareil

117 W 33 W 27% 73% 55,7 W

3. Passages piétons dynamiques

• Pas de remarque des usagers acceptation OK

• A nécessité 3 réglages de chaque détecteur pour optimiser la solution

• Un détecteur s’est déréglé… et cela ne s’est remarqué qu’avec le monitoring nécessité de continuer à surveilleraprès installation


Bedankt vooruw aandacht

ENGIE Lab LaborelecEnergy Storage in Energy Transition

New cheapest way to produce electricity!

217/01/2017

=> Renewable is not more an Ecological dream it is a financial dream !

What does it means in 20 …. ? 100% renewable.

3

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

GW

GW


80 TWh/year

No!

1 ha = 500 kW

50 GW = 1 000 km²

Belgium = 30 500 km²

Focus on electricity storage

Impossible ?

50 TWh Sun

30 TWh Wind


80 TWh/year

GW

Electricity Storage.Heat mechanical and electricity.

4

•All storage of electricity must be used for renewable energy development.

•Level of maturity : progressive alignment

•Long, medium or short term use according to the technology of storage

Electrical

Energy Storage

Systems

Electrical Mechanical Thermal Chemical

Long

Electrical Vehicle the Electricity Storage (r)evolution

5

=200 000 EV

5 GWh E storage

Coo Belgium

1 GW during 5h

Second cars in Belgium represent 2 000 000 Cars = 10 Coo

Why Hydrogen?

2016 Terr'Innove Namur - ENGIE 6

Storage + grid

support

CNG

Liquid fuel

Electricity

Mobility

Industry

CO2

H2 H2

Power to Gas

Hydrogenation

Electricity

Mobility

Industry

Enable seasonal storage

Thank you

7

Flexible and decentralised CHPfor the energy transition

Flexible and decentralised Combined Heat and Power forthe energy transition.

Prof. Francesco Contino is head of the joint research group BURN (comBUstion and Robust optimisa-tioN). More details on the group can be found on the website: www.burn-research.be.

[email protected]

Francesco Contino VUB – BURN Research Group 1 of 9

http://www.burn-research.be



https://vub.ac.be

http://burn-research.be


When a forecasted sunny day be-comes a typical Belgian rainy day,the difference between the expectedpower production coming from thesun and the real production is signifi-cant.In the current context, this leads to noreal issues except some headaches forthe TSOs, and DSOs.

In a future where we hope to havemuch more renewables. Is that goingto be a problem?



https://vub.ac.be



Within 2050, we expect to have asignificant portion (if not all) of theelectricity produced from renewablesources.Some of these sources are hardly pre-dictable and anyway in mismatch withour consumption. This mismatch is notonly at the scale of a year but also atthe scale of minutes.Therefore storage is needed in a largespan of timescales.

Many storage systems exist. They arebased on different principles: elec-tric/magnetic, mechanical, or chem-ical.

The two important features for stor-age systems are the amount of en-ergy they can store (capacity) andat what power they can dischargethis energy. Batteries, super-capacitor,and flywheels are generally at low tomedium power with a very small ca-pacity. They are used for quick re-sponse. Pumped hydro and com-pressed air energy storage are gen-erally at medium to very high powerand have medium capacity. Chemi-cal storage (or power-to-fuel) have ex-tremely long storage capacity and awide range of power.



https://vub.ac.be



Another important comparison in ad-dition to the previous slide is theroundtrip efficiency (from electricitystored to electricity retrieved) versusthe investment per unit stored energy.The power-to-fuel solutions have lowefficiency (30-40%), much lower thanthe other solutions. But they have ex-tremely low cost of storage, which ex-plains why they are so applicable tolong time storage. This all relates to thehigh energy density of the fuels.

When storing electricity into fuels. Sev-eral options are available. The first stepis generally water splitting and the pro-duction of hydrogen in an electrolyser.When no CO2 is available, we can usethe nitrogen from air and produce am-monia (NH3).When CO2 is available as a buildingblock, we can further convert hydro-gen into methane or methanol.



https://vub.ac.be



Hydrogen has a very small density andtherefore is very difficult to store.Converting hydrogen to ammoniahelps solving the density problem sinceammonia is easily liquified.Converting hydrogen to methaneor methanol has the advantage toreusing CO2 as a building block andbuilding a circular carbon economy.Going to methanol provides an addi-tional benefit since it is liquid at at-mospheric conditions and then withhigher energy density.

Several processes can be coupledto the storage system because theypresent interesting synergies. Oneof these processes is biomethanation.Since biogas has a large share of CO2,it is less energy intensive to recuperateand use in the carbon based fuels.

We are working on this topic in theframework of a project funded by EN-GIE Electrabel and FNRS. Read moreabout the project.


http://burn-research.be/project/free/

http://burn-research.be/project/free/


https://vub.ac.be



In the context of Combined Heatand Power, we are working on twoconcepts in parallel: HomogeneousCharge Compression Ignition (HCCI)and Micro Gas Turbines (MGT).

The HCCI engines use the advantagesof compression ignition and spark igni-tion engines.

The HCCI engines have many advan-tages, included their inherent fuel flex-ibility. However some challenges needto be addressed.



https://vub.ac.be



We can also take advantage of manyopportunities in the context of CHPand power-to-fuels.

The other topic we are studying is theflexibility and carbon capture in thecontext of MGT.



https://vub.ac.be



We have currently evaluated numeri-cally the impact of having a carboncapture unit next to the MGT. The nextsteps are to validate experimentally inour facility.

Our electricity consumption in the fu-ture will most probably not be directlyaffected by the weather. But it will re-quire a massive rollout of storage solu-tions.



https://vub.ac.be





https://vub.ac.be


Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la révolution énergétique

Olivier Mortehan

19 janvier 2017

Rénover par îlots pour économiser l’énergie et tisser du lien social

Le comportement des utilisateurs

1

SCB: de la théorie à la pratique

SCB Work Package

WP1 – Concept paper & project description

WP2 – Etude de projets existants

WP3 – Critères de segmentation du marché

WP4 – Offre de référence

WP5 – Etude de marché

WP6 – Incitants financiers et non-financiers

WP7 – Gouvernance et incitants non-financiers

WP8 – Analyse des stakeholders

WP9 - Dissémination

WP10 – Rapport de synthèse

WP11 – Sélection d’un site

WP12 – Technical and economical modelling

WP13 – Précarité énergétique

WP14 – Modélisation de l’îlot d’Uccle

42 mémoires/TFE (Ecole polytechnique de Bruxelles, Solvay Brussels School of Economics & Management)

2

Segmentation de la ville

SCB - ULB BEAMS 3

City

Municipality

District

Statistical Sector

Ilot/City block

Street

Street section

Address

59 variables – 3,500 ilots

3

Sélection de deux ilots suite à l’appel à candidatures

• Uccle « Bottom up » Early adopters 100 logements 1 école + église

• Saint-Josse « Top down » Précarité

énergétique Logements

sociaux Mixité

4

Les désirs des habitants

Ce qui nous a menés à Uccle

Les possibles théoriques

19 janvier 20175

La coélaboration

Brainstorming16 juin

Brainstorming23 juin

Présentation de SCBQuizzDiagnostique partagéCarte postale L’îlot dans 10 ans

Coélaboration15 septembre

Coélaboration6 octobre

Visite de l’îlotPartage des remarquesTravail thématique- Énergie- Verdurisation- Mobilité- Convivialité

Coélaboration27 octobre

ObjectifsMéthodePlanning…

06/2015 10/2015

19 janvier 20176

Besoins exprimés par les habitants

Efficacité énergétique• Rénovation des bâtiments

• Co-génération, réseau de chaleur

• Production d’énergie verte

• Compteur intelligent de quartier

• Groupement d’achat

Mobilité• Piste cyclable/ trafic cycliste

• Mobilité douce

• Parkings vélos extérieurs sécurisés

• Véhicules électriques partagés

• Réduire la circulation de transit

Environnement• Récupération eau de pluie

• Qualité de l’air

• Gestion des déchets

• Verdurisation espace public /paroisse

• Compost / Potager collectif

Convivialité• Mise en place d’un SEL

• Service intergénérationnel

• Achats groupés / cave à vin

• Partage de compétences

Pistes de financementsGestion / Gouvernance

19 janvier 20177

Cogénération et réseau de chaleur

19 janvier 2017

Dimensionnement pour• L’école• L’Eglise• 6 et 40 maisons• 4 blocs d’appartements

Rentabilité du projet• Valeur actualisée Nette: 76.916 €• Taux de Rentabilité Interne: 8,74 %• Temps de retour: 9 ans

8

Production autoconsommée individuel (kWh)

Production autoconsommée collectif (kWh)

Pourcentage(%)

Bloc1 1723 1794 +4%

Bloc2 4055 4151 +3%

Bloc3 4806 4971 +3.5%

Bloc4 7373 7831 +6%

Un seul Bloc 17957 18795 +4.5%

Photovoltaïque: maximiser le taux d’auto-consommation

9

• Intérêt à grouper les commandes/installation de panneau (économies d’échelle, simplification)

• Le regroupement électrique des panneaux est intéressant si:

• Consommation commune de l’électricité produite

• Couplage avec d’autres éléments

• Nécessite une évolution de la législation

Pour un projet « photovoltaïque » commun

19 janvier 201710

Isolation commune des façades

Isolation par l’exterieur de maniere simultanee d’un

ensemble d’habitations mitoyennes.

Dimension Avantages

ThermiquePas de discontinuité de l’isolant entre les habitations moins de

ponts thermiques

UrbanistiquePoids du projet + alignement des

façades Facilitation des démarches administratives

Financière Répartition du coût des travaux

EconomiqueEconomies d’échelle -> pouvoir de

négociation vis-à-vis des entrepreneurs

19 janvier 201711

Urbanisme & choix du « bloc »

1) Façades à rue -> permis d’Urbanismenécessaire.

-> Avis consultatif remis par le Service Urbanisme de la Commune:

OUI*

NON

OUI si permis d’ensemble(toutes les maisons)

2) Largeur minimale des trottoirs: 1,5m

-> habitations hachurées : NON

* Celui-ci ne préjuge pas d’une décision favorable en cas de demande future de permisd’urbanisme, mais un projet, pour lequel un avis favorable aurait éte émis, serait défendu encommission de concertation, pour autant que celui-ci présenterait une qualite certaine.12

Mobilité partagée

• Modélisation économique de l’implémentation d’un service de voitures électriques partagées dans l’îlot

• Estimation des besoins de l’ilot (2 véhicules)

• Lien avec les panneaux photovoltaïques, la cogénération et des batteries

• Inventaire et sélection des modes de financement (notamment le crowdfunding)

19 janvier 201713

Scenarios proposés(risque financier minimal)

19 janvier 2017

Projet pilote avec société de Carsharing

Cambio

Participation importante

Continuation du projet par l’îlot

Partenariat avec Zen Car

Partenariat avec Cambio

Participation faible

Partenariat avec Zen Car

Partenariat avec Cambio

Arrêt du projet

2 ansTester le concept de véhicules partagés

Application de la théorie des « options réelles »

14

En route vers des réalisations concrètes

Renforcement du tissu social

19 janvier 201715

Merci pour votre intérêtPour plus de détails, inscrivez-vous à l’événement

organisé à l’ULB le 16 février à 18h30

[email protected]

19 janvier 201716


It’s All About Actionable Intelligence

Energy Data Analytics

Generating Value out of Energy Data

January 2016

Presentor: Marc De Mey

You Know Watt – Selected Facts & Figures

20170119 Smart Meters and the Energy Transition

Highly specialised Team

worldwide and exclusive

license on intellectual property for non-intrusive load monitoring (NILM)

6 staff located @ Brussels Technology & Innovation Incubator ICAB

Backed by professional investors, management and employees

Brussels’ university spin-off,

800 kEUR spent in R&D prior to launch;

1,500 kEUR invested by current shareholders

Commercialisation stage.

2

Partner

Data Analytics Across Utilities Value Chain - Generic

20170119 Smart Meters and the Energy Transition 3

Data Analytics Across Utilities Value Chain – You Know Watt


NILM Load Recognition

FLEX Load Shifting & Demand Response AUDIT & VERIFICATION

Consumption Monitoring & Automated Recommendations ASSET TRACKING & CONTROL

Performance Monitoring & Intelligence

Smart Meters – A Definition


Smart Meter Rollout Progress


Why Opting for Smart Meters


•  Invoices correspond to actual consumption

•  Real-time insight in energy consumption leads to increased energy awareness and energy savings

•  Appropriate scheduling of selected appliances leads to immediate cost benefits

•  Prosumers get possibility to participate actively in energy market

•  Impact of outages can be limited •  …

•  Insight in time-based consumption information leads to increased possibilities for variable tariffs

•  Variable tariffs allow to ease pressure on balancing responsibilities

•  Ease of switching between prepaid and regular contracts

•  Decreased risks for energy fraud or theft

•  Expensive (physical) meter reading no longer necessary

•  Detailed view on individual consumption leads to better planning of grid investments, potentially decreasing investment costs

•  …

Benefits for energy suppliers and system operators

Benefits for end-users

But …


But …


Arguments


Markus Merkel, a senior advisor to the … board of German distribution system operator (DSO) EWE, told the … conference that “there isn’t a positive business case” for smart meters in Germany.

“We need something different, and maybe smart metering 2.0 – the next generation of smart meters – will deliver something more that we as DSOs can also use,” he said.

Instead, industry players should “think about flexibility solutions as a whole” and focus on a mix of demand response technologies, frequency response and energy storage, he said.

Ari Koponen, CEO of Finnish DSO and utility Caruna ... said that while smart meters have been “essential” for collecting energy consumption data, the aspiration should be to access this data in real time and bring in more storage solutions.

Only a minority of smart meter users indicated that the consumption and cost data that are given really inspires energy savings (survey ‘Vereniging Eigen Huis, NL’).

Learning from initial roll-outs or using them to kill initiatives?


Shared needs:

•  Cost reduction •  Understanding of what drives energy consumption •  Insight in possibilities for demand shifting, demand

reduction, demand forecast •  …

Shared prerequisite:

•  Access to real-time consumption data, in such way that it serves more than one actor

•  Possibility to deliver personalised services based on actual energy use

Energy Data Analytics Case – Residential

Smart Meters and the Energy Transition

Web Web Metering Analysis Service and visualisation

20170119 12

YKW-compliant energy logger

Signal analysis: event detection

event characterisation identification appliance components

identification selected appliances calculation consumption (total and

selected appliances, baseload)

Benchmarking

Condition-monitoring individual equipment/appliances

Individual savings tips

Energy Data Analytics Case – Residential & Tertiary

Smart Meters and the Energy Transition

Metering Analysis Service and visualisation

20170119 13

Web Web

Smart meter and/or retrofit readers for

energy meters

Data Enrichment: + location

+ outside temperature + user input

Data science: data cleansing

+ correlation analysis + benchmarking

+ algorithm development Energy tips:

mobile and web application + gamification

(showing changes in consumption, origins, proposed actions)

To Assist You in Creating Value out of Energy Data

You Know Watt NV/SA ICAB – Business & Technology Incubator

Witte Patersstraat 4 Rue des Pères Blancs 1040 Brussels (Etterbeek)

Belgium

+32 2 318 14 81 www.youknowwatt.eu [email protected]


Brussel gaat voor CO2-neutraliteit 19 januari 2017

Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag

en andere flexibiliteitsmechanismen

Wouter Geldhof – Partner Energierecht Stibbe

[email protected]

Brussel gaat voor CO2-neutralitreit : oplossingen om de energierevolutie te versnellen

2

Pv-panelen

Zonneboilers

Warmtepompen

Biomassa (afval)

(micro-)wkk

Wind?

Waterkracht?

Decentrale energieopwekking in de hoofdstad

3

Kwalificatie:

Afname?

Productie?

Sui generis?

Belang:

Wie mag / moet het aanbieden?

Tarieven – vermijden dubbele tarieven

Steunregime – als geen HE, capacity support?

Opslag

4

TSO-level (Elia)

• Primaire reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid

(‘monthly fixed’ / ‘monthly short term’), niet activatie

• Tertiaire reserve demand side (‘interruptibility contract’) –

vergoeding beschikbaarheid, vergoeding activering

• Strategische reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid,

forfaitaire warm-up-vergoeding, variabele leveringsvergoeding

• Dynamic profile (netgebruikers op DSO-niveau via aggregator)

vergoeding beschikbaarheid, niet activatie

Andere flexibiliteitsmechanismen

5

Onderbreekbaarheid door Elia


6

Pooling – aggregatoren (zie dynamic profile)

Nieuw(?):

• Afnamecontract met flexibele prijs

• Flexibele nettarieven – groter belang vermogen

• Slimme meter


7

St ibbe .com

Bedankt

8

APEReAssociation pour la Promotion des Energies Renouvelables

Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 2

Association indépendante

Active depuis 1991

Membres signataires de la Charte pour

une énergie durable

Organisme d’éducation permanente

Expertise au service de tous

citoyens, écoles, communes,

coopératives, pouvoirs publics, médias

et professionnels de l’énergie

L’APERe…


Accompagner les citoyens et les collectivités dans

leur appropriation de l’énergie vers un système 100%

renouvelable, durable et solidaire.

Lever les barrières

Partager librement l’information

Interpeller l’intelligence de chacun

Proposer des solutions constructives

MISSION


Education

Facilitation

NOS METIERS


NOS ACTIONS EN 4 AXES

Territoires Coopératives Citoyennes

Observatoire Prosumers


La mise en commun des toits

Argent?

Moins de 1.500€/kWc petite installation, moins de 1.000€/kWc grande

installation au sol…. AUJOURD’HUI

OK!



Surfaces?

OK!



Environnement?

OK!


Freins décisionnels

Locataires

Copropriétés

Solutions

Toitures partagées!

http://www.apere.org

/fr/toitures-partagees


http://www.apere.org/fr/toitures-partagees


Frein technique

La valeur de la production est limitée à

l’autoconsommation (à BXL il y a encore des certificats

verts)

Arrêt de la compensation annuelle (2018 à BXL, 2019 en

Wallonie)

Il faut avoir une licence de fourniture d’électricité pour

partager cette production



Solution

Valorisation de l’excédent de production en chaleur

centralisée = augmentation de l’autoproduction / Shift

énergétique (Shift parity).



Frein administratif

Pas de toiture disponible

Solution

Leasing de toiture (Fournisseur d’électricité, Sociétés

coopératives).



Abonnez-vous à

Faites un don à l’APERe

Don de 40€ = déduction fiscale

www.apere.org

Merci

Soutenez la transition énergétique!

http://www.apere.org/