Seminar: Bygninger og fleksibel fjernvarmeforsyning i et smart energisystem

Danmark skal være klimaneutral i 2050 – og CO2-udledningen skal være reduceret med 70 procent i 2030.

Hvilken rolle kan en mere fleksibel fjernvarmeforsyning i samspillet med bygninger der spille, og hvad er potentialet for energilagring i fjernvarmesystemet og bygningerne?

Det er blot nogle af de spørgsmål som vil blive taget op på en seminar, som Dansk Fjernvarme, Dansk Byggeri og Center Danmark holder tirsdag den 24. september 2019 fra klokken 12:30-16 i Fjernvarmens Hus i Kolding.

Program:
12.00 Registrering og frokost
12.30 Velkomst v/Kim Mortensen, Dansk Fjernvarme
12.45 Center Danmark som hub for smarte energisystemer v/Søren Bording, Center Danmark
13.00 Bygninger som energilager i et smart-grid v/Ole Michael Jensen, Statens Byggeforskningsinstitut 13.30 Fleksible varmekunder v/Kristian Honoré, HOFOR 
14.00 Pause
14.15 Erfaringer med lavtemperaturfjernvarme v/Wisam El-khatib, Albertslund Forsyningsselskab
14.45 Digitalisering i fjernvarmenettene v/Henrik Madsen, DTU
15.15 Datadrevet temperaturregulering i fjernvarmesektoren v/Peter Bode Nielsen, AffaldVarme Aarhus og Adam Brun, Aarhus Maskinmesterskole 15.45 Opsamling v/Michael H. Nielsen, Dansk Byggeri
16:00 Tak for i dag


Sted: Fjernvarmens Hus, Merkurvej 7, 6000 Kolding
Tilmelding og pris: Medlemmer af Dansk Fjernvarme og andre med login til Dansk Fjernvarmes system Klik her
Ønsker du ikke login kan tilmelding ske via mail på tilmelding@danskfjernvarme.dk
Tilmeldingsfrist: onsdag den 18. september 2019
Pris: 500 kr. plus moms

Professor: Think energy communities on a large scale

The electricity generation of the future gets a new player – the prosumer. For example, a homeowner with solar cells on the roof, who both consumes power and produces and sells his surplus power. GridTech and the Ingeniøren have taken a closer look at the energy landscape of the future – and talked with Professor, Henrik Madsen.

Local energy communities, where, for example, homeowners produce, share and trade in energy, will take over part of the energy production in Denmark. Electricity companies have a monopoly on transmitting power to the grid, but new EU rules now pave the way for energy communities. Several smart city projects at DTU including both CITIES and the Interreg-supported Smart Cities Accelerator work with energy communities.

This week, Teknologiens Mediehus’ pro-media GridTech and newspaper Ingeniøren are reviewing a report from Energinet Elsystemansvar og Dansk Energi, about the future of the electricity system, including the presumptions about how energy communities will characterize the electricity grid.

Among others, the centre leader of CITIES and the technical manager of the Smart Cities Accelerator, Professor Henrik Madsen, is quoted.

“Energy communities should be a larger area where multi-supply is shared – water, district heating, electricity and gas. If the energy community is just a few people trading electricity with each other, it does not give the same flexibility. It is also an expensive way to do it …,” he says to GridTech.

Read the full article (in Danish) on GridTech, which requires a subscription.

The article is also in the newspaper Ingeniøren on Friday, August 16, 2019. If you are a member of IDA, you have access through your membership of the trade union. Otherwise, find the paper edition.

Henrik Madsen is professor at DTU Compute and center manager at CITIES. Photo: Hanne Kokkegård

PhD defence, Friday 23 August 2019: COORDINATED PLANNING FOR RENEWABLE SMART ENERGY SYSTEMS

PhD defence: Louise Krog Jensen

THESIS: COORDINATED PLANNING FOR RENEWABLE SMART ENERGY SYSTEMS – HOW STRATEGIC ENERGY PLANNING COULD HELP MEET LOCAL AND NATIONAL GOALS

Denmark is in the middle of a transition towards a 100% renewable energy system, and strategic energy planning was introduced by Danish politicians in 2012. Policy makers and officials have described strategic energy planning as a task for the Danish municipalities, but this has not been made a mandatory task with allocated funding. This has led to scattered energy planning in Denmark, wherein some municipalities have chosen to develop strategic energy plans while others have chosen not to.

This thesis investigates the coordination needs that emerge in the planning for a 100% renewable energy system and how local strategic energy planning can be developed to meet these coordination needs. The study was designed as a case study of a Danish Municipality to investigate in detail the different processes of local strategic energy planning.

To outline the context of the case study and to frame the concept of strategic energy planning applied in the analyses, a theoretical analytical framework for strategic energy planning in the Danish context has been developed to guide the analyses of local strategic energy planning.

The outcome of the study provide an insight into how local strategic energy planning is carried out in a Danish municipality today. Furthermore, are a list of barriers for successful strategic energy planning in connection to identified coordination needs identified, followed by suggestions for how to address and eliminate these barriers at the national and municipal levels.

GET YOUR COPY: Please email louise@plan.aau.dk to get a copy of the thesis

ASSESSMENT COMMITTEE: Professor Poul Alberg Østergaard, Aalborg University (Chairman) Senior Researcher, PhD Per Sieverts Nielsen, Technical University of Denmark Professor Erik Oluf Ahlgreen, Chalmers University of Technology

SUPERVISOR: Associate Professor Karl Sperling, Aalborg University
MODERATOR: Professor Henrik Lund, Department of Planning, Aalborg University

TIME & LOCATION: Friday 23 August 2019, Rendsburggade 14, 9000 Aalborg, Room: 14 3.329

PHD LECTURE: 13.00 – 13.45
QUESTIONING: 14.00 – 16.00
RECEPTION: 16.00, at Rendsburggade 14, lunch room 2.349
HOST: Department of Planning, Aalborg University
REGISTRATION: Please sign up for this event no later than 19 August at 12.00 in this doodle

CITIES article in the magazine Dansk Fjernvarme

CITIES article in the magazine Dansk Fjernvarme

The article is in Danish.

Fjernvarmen spiller en afgørende rolle i fremtidens smarte el-system i Danmark, viser erfaringerne fra CITIES-projektet.

I ’Dansk Fjernvarme’ fortæller professor og centerleder på CITIES Henrik Madsen, at intelligent brug af varmepumper i fjernvarmesystemerne kan levere den fleksibilitet, der er nødvendig for integration af store mængder vind- og solenergi.

Dermed vil fjernvarmen kunne spille en nøglerolle i en økonomisk effektiv omstilling mod et fossilfrit el-system. Forudsætningen er dog, at der indføres dynamiske energiafgifter, som baseres på, hvor grøn strømmen er.

Læs mere i artiklen i Dansk Fjernvarme.

CITIES lecture on Friday, June 21 at 10:30 – Associate Professor Bri-Mathias Hodge, University of Colorado, US

Join the CITIES lecture on Friday, June 21 at 10:30 with the title “Designing a Sustainable and Reliable Future: Simulating Next Generation Energy Systems.” Our guest is Associate Professor Bri-Mathias Hodge, University of Colorado, US. He visits DTU in connection to the PhD Defence by Giulia De Zotti later Friday, where he is one of the examiners.

About: Associate Professor Bri-Mathias Hodge, University of Colorado, US

Associate Professor: University of Colorado – Boulder: Department of Electrical, Computer and Energy Engineering: 2018 –

  • Fellow of the Renewable and Sustainable Energy Institute (RASEI)
  • Lead a group focusing on energy systems simulation and renewable energy integration.

Chief Scientist: National Renewable Energy Laboratory: 2018 –

  • Principal Investigator on DOE, ARPA-E, and industrial projects with a yearly funding level of over $3.5M in FY19
  • Principal Investigator on projects in the areas of: power system communications, power systems data, solar power forecasting, wind power forecasting visualization, wind and solar resource assessment, grid sensing and measurement, commercial building electricity savings, microgrid design, and ancillary service products from renewable energy.


Doctor of Philosophy in Chemical Engineering: 
2006-2010 School of Chemical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
Thesis Title: “A Multi-Paradigm Modeling Approach for Energy Systems Analysis” 
Advisors: Joseph F. Pekny & Gintaras V. Reklaitis 
Intern: Sandia National Laboratory, Exploratory Simulation Technologies  

Business desk article about SmartNet in holiday homes

Last week Smart Cities Accelerator with center leader for CITIES Henrik Madsen participated at the Danish Folkemødet. Henrik Madsen talked about the new research from the SmartNet project where it has been possible to create coherence between the surplus production of wind energy especially at night and the local electricity consumption in 30 holiday homes with indoor pools in Blokhus and Blåvand at Vestkysten.

The perspective is enormous, and therefore the partners continue under the project Center Denmark.

The Danish media Nordjyske Medier has published an article about the research and also talked with an owner of a holiday home. Read the article here

Read more about SmartNet here: https://smart-cities-centre.org/2019/06/13/danish-holiday-homes-with-swimming-pool-show-the-way-to-green-conversion/

Danish holiday homes with swimming pool show the way to green transition

Research projects have created coherence between the surplus production of wind energy especially at night and the local electricity consumption in 30 holiday homes with indoor pools in Blokhus and Blåvand at Vestkysten. The perspective is enormous, and therefore the partners continue under the project Center Denmark.

Professor Henrik Madsen participates on Friday at 4:30 pm at Folkemødet in a debate with The Association of Danish Holiday House about electricity prices.

 Read more in the Danish article below and look at the graphics – or look at the English version here

30 sommerhuse med swimmingpool viser vejen til grøn omstilling

Forskningsprojekt har skabt sammenhæng mellem Vestkystens overskudsproduktion af vindenergi især om natten og det lokale elforbrug i 30 sommerhuse med indendørs pools i Blokhus og Blåvand. Perspektivet er enormt, og derfor fortsætter partnerne i regi af Center Danmark.

Fredag eftermiddag klokken 16:30 på Folkemødet deltager professor Henrik Madsen i en debat hos Feriehusudlejernes Brancheforening.

Det danske sommerland huser mange sommerhuse med indendørs swimmingpools. Opvarmningen af vandet koster tusindvis af kroner om året og belaster også CO2-regnskabet. Men både sommerhusejere og sommerhuslejere kan faktisk få bedre klimasamvittighed og spare penge, hvis poolvandet primært bliver opvarmet, når solen skinner, eller vinden blæser.

Det viser nye resultater opnået ved at kombinere forskningsresultater fra det store nationale forskningsprojekt CITIES med en demonstration i EU Smart Grid-projektet SmartNet med hjemsted på DTU.

Her har forskerne ved hjælp fra feriehusudlejningsfirmaet NOVASOL og 30 sommerhusejere i Blokhus og Blåvand ved Vestkysten gennem tre år udviklet og testet en metode, hvor man udnytter overskudsproduktionen af vind- og solenergi til at opvarme vandet i de 30 pools. Eftersom vandet holder på varmen i lang tid, mærker sommerhusgæsterne intet.

Man kan spare mindst 10 pct. af CO2-emissionen ved at opvarme sommerhuse med pools gennem en CO2-relateret styring. Det vil sige, at man opvarmer vandet, når strømmen er grøn, og stopper for opvarmningen, når strømmen er mere sort; defineret ved højere CO2-værdier. SmartNet viser også, at man kan spare cirka 10 pct. på elregningen svarende til 10-15.000 kroner årligt.

Artiklen fortsætter under billedet

“Generelt ser vi et ganske pænt besparelsespotentiale for den enkelte husejer og -lejer, en væsentlig reduktion i klimabelastning ved den nye smarte opvarmningen af sommerhusene med pools, og opsætningen vil også kunne bidrage til et mere stabilt el-net i fremtiden,” siger professor og centerleder Henrik Madsen fra DTU Compute.

Sommerhusudlejningsfirmaet NOVASOL, som har formidlet kontakten til de 30 sommerhusejere, ser også store perspektiver i metoden:

” Jeg tror, at det kommer til at betyde stadig mere for gæsterne, hvilket klimaaftryk de sætter. Og med denne løsning kan familier i stedet for at flyve sydpå køre til Vestkysten og tilmed også bruge mindre CO2, fordi vandet i swimmingpoolen bliver varmet op, når der er masser af grøn strøm. Når der i 2020 bliver indført timeafregning i Danmark, hvor el vil blive billigere på ydertiderne, vil det også være en klar økonomisk gevinst for husejeren at opvarme om natten,” siger Thomas Kieldsen, group business development manager hos NOVASOL.

Sensorboks kommunikerede via mobilnettet

Besparelser (CO2 og/eller økonomiske) opnås ved, at en CITIES-

udviklet boks (SN-10) i sommerhusene kommunikerer med en central server etableret hos ENFOR a/s, som regner ud, hvornår det er optimalt at opvarme vandet.

Optimeringen sker ved, at der i et samarbejde med Tomorrow a/s skaffes forudsigelser af CO-niveauet i strømmen for de kommende døgn, som sammenholdes med en ENFOR-baseret forudsigelse af varmebehov. Forudsigelser baseres blandt andet på vejrprognoser samt oplysninger om temperaturkrav, som hentes direkte hos en server med booking-

information hos Novasol. Den centrale server hos ENFOR giver således det enkelte hus besked om at starte varmepumpen eller el-patronen.

“Det har vist sig, at kommunikationen via mobilnettet ikke er særlig pålidelig, og fremover vil vi formodentlig anvende internetforbindelser (f.eks. fiber), som i dag ofte findes i sommerhusene,” fortæller Henrik Madsen.

“Men vi har lært, at en relativ simpel styring af el-forbruget gennem CO2-relaterede priser virker ganske fint. Og projektet viser, at det er muligt at løse nogle af de balance- og spændingsudfordringer, elnettet står over for med stadig mere vindenergi. Næste skridt er at overbevise politikkerne om, at de nye energiafgifter skal kobles til det løbende CO2-indhold i strømmen,” siger han.

Projektet fortsætter i regi af Center Danmark

Selve SmartNet-projektet har fået støtte gennem EU’s H2020, og det slutter 30. juni. Parterne har dog netop aftalt at forsætte projektet i regi af Danmarks nye forskningscenter for grøn omstilling Center Danmarks projekt ’FED’ – Flexible Energy Denmark, som Innovationsfonden støtter med 30 millioner kroner.

FED skal sikre, at fleksibiliteten i elnettet aktiveres, og samtidig gøre os klogere på, hvordan Danmark bedst kan få balanceret produktion og forbrug i den grønne omstilling, så kapaciteten i elnettet udnyttes mest optimalt.

Gennem Center Danmark vil man samtidigt kunne styre alle fleksible elforbrugende enheder i Danmark, og således også varmepumperne i sommerhusene hos NOVASOL, men ambitionerne går videre, forklarer Henrik Madsen:

“Forventningen er at udbrede denne CO2-minimerende styring til flere sommerhuse (også dem, der ikke udlejer igennem NOVASOL), samt til Danmarks mange fjernvarmeværker, hvor vandet i fjernvarmerørene formodentlig kan give den fleksibilitet, der er nødvendig for at kunne have en meget stor andel af vind- og solenergi i Danmark.”

Brandingværdi for firma og husejere

NOVASOL er meget tilfreds med projektet:

“Vi ville som virksomhed aldrig nogensinde komme i gang med sådan noget, hvis vi ikke fik hjælp fra ingeniørerne fra DTU, for der skal en del computerteknologi og matematiske algoritmer (machine learning) til,” siger Thomas Kieldsen.

Brandingmæssigt håber NOVASOL, at deltagelsen i forskningsprojekterne gavner sommerhusudlejningsfirmaet. Branding spiller måske også ind for sommerhusejerne, for ingen har takket nej til at være med, da de blev kontaktet i forbindelse med SmartNet.

“Man kan godt forestille sig, at gæster i fremtiden vil vælge det hus, hvor CO2-belastningen er væsentlig reduceret i forhold til nabohuse, hvis leje og beliggenhed er nogenlunde ens. Sommerhusejere isoleret set ville aldrig selv kunne etablere en sådan løsning, som de har fået gennem SmartNet,” mener Thomas Kieldsen.

Smart city researchers from DTU and NTNU stick together to increase the search for more EU projects

Smart city researchers from DTU and NTNU stick together to increase the search for more EU projects

Monday, June 3rd DTU’s project CITIES and our Norwegian colleges from NTNU and SINTEF (project FME ZEN) had a closed workshop at DTU Lyngby Campus, Copenhagen to make a coordinated effort in applications, we expect to increase the likelihood for funding.

The two large national projects – CITIES and FME ZEN – have similarly synergies.

The participants went home with useful new knowledge. And the collaboration continues.

Read more in the Danish article below.

Smart city-forskere fra DTU og NTNU øger sammen jagten på flere EU-projekter

CITIES-projektet var i sidste uge vært for en workshop med forskere fra Norges Tekniske og Naturvidenskabelige Universitet, NTNU, og forskningsinstitutionen SINTEF.

Forskere fra to store nationale forskningsprojekter inden for energieffektiviseringer og digitalisering i Norge og Danmark var i sidste uge samlet i Kongens Lyngby til workshop. Målet var at finde ud af, hvor forskerne med fordel kan samarbejde yderligere, end de i forvejen gør for sammen at byde på flere EU-projekter.

For få uger siden fik projektet Syn.ikia – Sustainable Plus Energy Neighbourhoods – støtte fra EU, og faktisk er både DTU og NTNU med i projektet.

Og tiden på DTU var godt givet ud, vurderer NTNU’s Arild Gustavsen, professor og centerdirektør på Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities og Henrik Madsen, centerleder og professor på CITIES.

“Vi har indledningsvist fundet nogle mulige områder, hvor vi sammen kan søge EU eller evt. nationale midler. Men vi er jo også netop lykkedes med det store EU H2020-projekt, Syn.ikea, og det er takket være den store indsats fra NTNU. For ansøgningen var efter min mening super god og gennemarbejdet. Dette nye projekt passer rigtig godt ind i vores fælles interesser. Vi vil nu overveje, hvilke calls – og ideer – vi skal arbejde med i den kommende tid,” siger Henrik Madsen.

Fortsætter det tættere samarbejde

Projekterne, det norske FME ZEN, som NTNU og forskningsinstitutionen SINTEF i Trondheim står i spidsen for, og det danske CITIES, som ledes fra DTU Compute, minder om hinanden.

Man arbejder med at skabe integrerede energisystemer på alle niveauer fra bygninger, bydele til byer ved hjælp af digitalisering og kunstig intelligens.

NTNU har selv et kontor i Bruxelles for at være tæt på beslutningstagerne, og chefen, Massimo Busuoli, var også kommet til DTU for især at fortælle om EU’s kommende forskningsprogram, når det nuværende Horizon 2020-udløber.

Henrik Madsen, centerleder og professor på CITIES, og NTNU’s Arild Gustavsen, professor og centerdirektør på Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities.

På workshoppen hørte forskerne også om hinandens forskningsprojekter og arbejdede i grupper videre på at se muligheder for fremtidigt samarbejde. Når man kender hinandens styrker, teknologier og tanker endnu bedre, er det meget lettere at komplementere hinanden og sammen lægge ansøgninger ind til EU’s store forskningspuljer.

“Syn.kia vil gøre forskningssamarbejdet tættere. Vi søger også om et nyt EU-projekt, hvor både forskere fra NTNU og DTU er med. Alle forskerne, som var med på workshoppen syntes, at det var givende. Og vi vil følge op med et nyt møde om cirka et års tid,” siger Arild Gustavsen.

NTNU og DTU
DTU samarbejder også med NTNU gennem Nordic Five Tech, der er en strategisk alliance mellem de fem ledende tekniske universiteter i Norden; Chalmers i Göteborg, KTH i Stockholm, NTNU i Trondheim, Aalto Universitetet i Helsinki og DTU.

Nordic Five Techs alliancen blev etableret i 2006 for at skabe en fælles indgang for internationale studerende til ingeniørstudier i Norden og at skabe et fælles nordisk campus for alliancens studerende, ansatte og forskere.

VIDEO: Professor Henrik Madsen at CLEAN’s annual meeting

CITIES is a part of CLEAN – a cleantech cluster. CLEAN works as a facilitator of high-value cooperation between parties, by bringing members closer to markets, customers and peers. CLEAN does not close deals.

Last week Professor, research director and centre manager Henrik Madsen from CITIES and Smart Cities Accelerator participated at CLEAN’s annual meeting.

Here, a number of business leaders and researchers gave their bid on why partnerships are the way forward when we are to increase growth and innovation in Danish companies.

“For us at DTU, it is important that CLEAN facilitates the cooperation between us and small and large companies and end users,” says Henrik Madsen.

Hear more in the video. It is in Danish.

https://www.youtube.com/watch?v=nGcRxZMSgwM&feature=youtu.be

Looking forward: Workshop on Joint NTNU-DTU Proposals for European & Nordic Research Programmes

Looking forward: Workshop on Joint NTNU-DTU Proposals for European & Nordic Research Programmes

Monday, June 3rd DTU’s project CITIES and our Norwegian colleges from NTNU and SINTEF (project FME ZEN) are having a closed workshop at DTU Lyngby Campus, Copenhagen. The aim is to make a coordinated effort in applications, we expect to increase the likelihood of funding.

The two large national projects – CITIES and FME ZEN – have similar synergies. Together we want to unlock, describe and test flexibility at all levels from buildings, districts to cities, by empowering integrated energy systems using digitalization and artificial intelligence.

Around thirty experts from NTNU, SINTEF and DTU participate.