• Energy Research
• 2016-2025close
• DE close
• EU close
• UA close

AbstractDecarbonising the energy system requires high shares of variable renewable generation and sector coupling like power to heat. In addition to heat supply, heat pumps can be used in future energy systems to provide flexibility to the electricity system by using the thermal storage potential of the building stock and buffer tanks to shift electricity demand to hours of high renewable electricity production. Bridging the gap between two methodological approaches, we coupled a detailed building technology operation model and the open-source energy system model Balmorel to evaluate the flexibility potential that decentral heat pumps can provide to the electricity system. Austria in the year 2030 serves as an example of a 100% renewable-based electricity system (at an annual national balance). Results show that system benefits from heat pump flexibility are relatively limited in extent and concentrated on short-term flexibility. Flexible heat pumps reduce system cost, CO2 emissions, and photovoltaics and wind curtailment in all scenarios. The amount of electricity shifted in the assessed standard flexibility scenario is 194 GWhel and accounts for about 20% of the available flexible heat pump electricity demand. A comparison of different modelling approaches and a deterministic sensitivity analysis of key input parameters complement the modelling. The most important input parameters impacting heat pump flexibility are the flexible capacity (determined by installed capacity and share of control), shifting time limitations, and cost assumptions for the flexibility provided. Heat pump flexibility contributes more to increasing low residual loads (up to 22% in the assessed scenarios) than decreasing residual load peaks. Wind power integration benefits more from heat pump flexibility than photovoltaics because of the temporal correlation between heat demand and wind generation.

AbstractDecarbonising the energy system requires high shares of variable renewable generation and sector coupling like power to heat. In addition to heat supply, heat pumps can be used in future energy systems to provide flexibility to the electricity system by using the thermal storage potential of the building stock and buffer tanks to shift electricity demand to hours of high renewable electricity production. Bridging the gap between two methodological approaches, we coupled a detailed building technology operation model and the open-source energy system model Balmorel to evaluate the flexibility potential that decentral heat pumps can provide to the electricity system. Austria in the year 2030 serves as an example of a 100% renewable-based electricity system (at an annual national balance). Results show that system benefits from heat pump flexibility are relatively limited in extent and concentrated on short-term flexibility. Flexible heat pumps reduce system cost, CO2 emissions, and photovoltaics and wind curtailment in all scenarios. The amount of electricity shifted in the assessed standard flexibility scenario is 194 GWhel and accounts for about 20% of the available flexible heat pump electricity demand. A comparison of different modelling approaches and a deterministic sensitivity analysis of key input parameters complement the modelling. The most important input parameters impacting heat pump flexibility are the flexible capacity (determined by installed capacity and share of control), shifting time limitations, and cost assumptions for the flexibility provided. Heat pump flexibility contributes more to increasing low residual loads (up to 22% in the assessed scenarios) than decreasing residual load peaks. Wind power integration benefits more from heat pump flexibility than photovoltaics because of the temporal correlation between heat demand and wind generation.

Currently used analytical tools and indicators of macroeconomic development of the country do not adequately reflect environmental concerns. We need to improve the methodological basis of macroeconomic statistics of the natural environment and its relationships with agriculture to obtain more reliable information about the condition of a particular region. The paper proposes the formulation of macroeconomic accounts from the municipal level to aggregated information at the level of region and country. For example, the assets accounts for land cover and soil resources are developed according to cartographic survey of the Borovsk district of Kaluga region. In general, the developed base map is enough to make most accounts (balance sheet) assets land and soil resources. However, for a more complete and comprehensive reflection of soil resources in physical terms it is recommended to add indicators of soil properties that represent the physical, chemical and biological characteristics of soil, like porosity, structure, pH level and microbial biomass.

Currently used analytical tools and indicators of macroeconomic development of the country do not adequately reflect environmental concerns. We need to improve the methodological basis of macroeconomic statistics of the natural environment and its relationships with agriculture to obtain more reliable information about the condition of a particular region. The paper proposes the formulation of macroeconomic accounts from the municipal level to aggregated information at the level of region and country. For example, the assets accounts for land cover and soil resources are developed according to cartographic survey of the Borovsk district of Kaluga region. In general, the developed base map is enough to make most accounts (balance sheet) assets land and soil resources. However, for a more complete and comprehensive reflection of soil resources in physical terms it is recommended to add indicators of soil properties that represent the physical, chemical and biological characteristics of soil, like porosity, structure, pH level and microbial biomass.

Енергоефективність та енергозбереження є пріоритетним напрямком розвитку науки, технологій і техніки в Україні. Проведена в усьому світі політика енергозбереження спрямована на всі галузі і наукові дослідження в усіх сферах. Значним споживачем енергоресурсів є заклади вищої освіти. Актуалізація нормативно-правової та технічної бази, спрямованих на проектування і експлуатацію будівель з низьким рівнем енергоспоживання і високим класом енергоефективності свідчить про необхідність короткострокового вирішення проблеми. При цьому має місце відсутність системного погляду на енергоефективність, що не дозволяє оцінити рівень витрат енергоресурсів на всьому протязі життєвого циклу закладів вищої освіти, що показує необхідність пошуку ефективних шляхів вирішення проблеми. Для оцінки впливу факторів на електроспоживання та енергоефективність Київського національного університету технологій та дизайну було використано метод множинної регресії, проведений статистичний аналіз отриманих даних. В результаті вдалося з'ясувати, що дані електроспоживання не підкоряються закону нормального розподілу, тому побудувати точний прогноз електроспоживання важко. Використання ХАБ знань з енергоефективності дозволило провести більш якісний аналіз і виділити основні фактори, що впливають на електроспоживання. Університет має нерегульоване центральне опалення, системи індивідуального кондиціонування, а також центрального та індивідуального освітлення. У зв'язку з цим для проведення енергетичного моніторингу і енергоаудиту будівель університету було обрано такі основні фактори: середня температура повітря на вулиці, середня тривалість світлового дня, опалювальний період, середня кількість осіб, які працюють в день, протягом місяця. Впровадження запропонованої схеми структурної організації типової системи автоматичного обліку енергоспоживання університету на базі університетського ХАБ знань з енергоефективності: серверу, що дозволяє збирати, зберігати і обробляти дані; маршрутизатори за допомогою різних провідних і бездротових технологій ...

Енергоефективність та енергозбереження є пріоритетним напрямком розвитку науки, технологій і техніки в Україні. Проведена в усьому світі політика енергозбереження спрямована на всі галузі і наукові дослідження в усіх сферах. Значним споживачем енергоресурсів є заклади вищої освіти. Актуалізація нормативно-правової та технічної бази, спрямованих на проектування і експлуатацію будівель з низьким рівнем енергоспоживання і високим класом енергоефективності свідчить про необхідність короткострокового вирішення проблеми. При цьому має місце відсутність системного погляду на енергоефективність, що не дозволяє оцінити рівень витрат енергоресурсів на всьому протязі життєвого циклу закладів вищої освіти, що показує необхідність пошуку ефективних шляхів вирішення проблеми. Для оцінки впливу факторів на електроспоживання та енергоефективність Київського національного університету технологій та дизайну було використано метод множинної регресії, проведений статистичний аналіз отриманих даних. В результаті вдалося з'ясувати, що дані електроспоживання не підкоряються закону нормального розподілу, тому побудувати точний прогноз електроспоживання важко. Використання ХАБ знань з енергоефективності дозволило провести більш якісний аналіз і виділити основні фактори, що впливають на електроспоживання. Університет має нерегульоване центральне опалення, системи індивідуального кондиціонування, а також центрального та індивідуального освітлення. У зв'язку з цим для проведення енергетичного моніторингу і енергоаудиту будівель університету було обрано такі основні фактори: середня температура повітря на вулиці, середня тривалість світлового дня, опалювальний період, середня кількість осіб, які працюють в день, протягом місяця. Впровадження запропонованої схеми структурної організації типової системи автоматичного обліку енергоспоживання університету на базі університетського ХАБ знань з енергоефективності: серверу, що дозволяє збирати, зберігати і обробляти дані; маршрутизатори за допомогою різних провідних і бездротових технологій ...

This report reflects upon the concept of social innovation and the way it is used in the energy sector. It does so by bringing together theoretical investigations and empirical knowledge. We aim to clarify the concept of social innovation in the energy sector by reviewing the literature and reflecting over a number of social innovation projects in Europe. The analysis of the projects against various contextual factors and their goals reveals the significant potential of social innovation on accelerating the energy transition while tackling societal problems. Energy production, energy efficiency and energy literacy are the main domains to which socially innovative activities contribute the most. High competences of project leadership and management observed though projects are often small in scale and context-dependent. This indicates that successful socially innovative energy initiatives require advanced bottom-up governance structures even if that may imply limitations for scaling up. This setting may complicate top-down support as legal, financial or even cultural policy-making must be tailor-made and reinvent or adjust continuously. Nevertheless, social innovative activities are expected to further proliferate the following years and move towards a sound environmental, cultural, political, economic and social direction, as knowledge creation and diffusion of technological and governance innovations accompanied with policy support are on the rise. JRC.C.7-Knowledge for the Energy Union

This report reflects upon the concept of social innovation and the way it is used in the energy sector. It does so by bringing together theoretical investigations and empirical knowledge. We aim to clarify the concept of social innovation in the energy sector by reviewing the literature and reflecting over a number of social innovation projects in Europe. The analysis of the projects against various contextual factors and their goals reveals the significant potential of social innovation on accelerating the energy transition while tackling societal problems. Energy production, energy efficiency and energy literacy are the main domains to which socially innovative activities contribute the most. High competences of project leadership and management observed though projects are often small in scale and context-dependent. This indicates that successful socially innovative energy initiatives require advanced bottom-up governance structures even if that may imply limitations for scaling up. This setting may complicate top-down support as legal, financial or even cultural policy-making must be tailor-made and reinvent or adjust continuously. Nevertheless, social innovative activities are expected to further proliferate the following years and move towards a sound environmental, cultural, political, economic and social direction, as knowledge creation and diffusion of technological and governance innovations accompanied with policy support are on the rise. JRC.C.7-Knowledge for the Energy Union

The paper presents an experimental study on the formation process of burden surface texture on the blast furnace throat and its influence on the radial distribution of gas flow. The study was performed with the application of blast furnaces equipped with a bell-type charging device using radio-isotope means for the control of burden surface texture (profile) and burden surface level, i.e., gamma locators for burden surface texture. The study was carried out under the conditions of an operating blast furnace in an iron and steel plant using a unique GEOTAPS system for automated control of geometric and temperature parameters of burden material surface on the blast furnace throat. The influence of the surface texture on the gas flow distribution was also investigated. The possibility of a self-stabilization effect for burden surface texture and gas flow in an operating blast furnace under suitable conditions was experimentally proven. As a result of the experimental study performed, four ways of energy-saving technology implementation were determined for the control of blast furnace melting based on the data on the burden surface texture and previously unknown regularities of surface layer formation of burden material on the throat of an operating blast furnace with a bell-type charging device. The main idea of the paper is the development of automated control for the radial distribution of burden material and gas flow using actual or predicted surface texture parameters as important intermediate factors that both describe the process and have a significant simultaneous influence on it.

The paper presents an experimental study on the formation process of burden surface texture on the blast furnace throat and its influence on the radial distribution of gas flow. The study was performed with the application of blast furnaces equipped with a bell-type charging device using radio-isotope means for the control of burden surface texture (profile) and burden surface level, i.e., gamma locators for burden surface texture. The study was carried out under the conditions of an operating blast furnace in an iron and steel plant using a unique GEOTAPS system for automated control of geometric and temperature parameters of burden material surface on the blast furnace throat. The influence of the surface texture on the gas flow distribution was also investigated. The possibility of a self-stabilization effect for burden surface texture and gas flow in an operating blast furnace under suitable conditions was experimentally proven. As a result of the experimental study performed, four ways of energy-saving technology implementation were determined for the control of blast furnace melting based on the data on the burden surface texture and previously unknown regularities of surface layer formation of burden material on the throat of an operating blast furnace with a bell-type charging device. The main idea of the paper is the development of automated control for the radial distribution of burden material and gas flow using actual or predicted surface texture parameters as important intermediate factors that both describe the process and have a significant simultaneous influence on it.