E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
System combination (WP3)
Final Report
8-249
Altheim / Austria, Neustadt-Glewe in Mecklenburg-Western Pomerania / Germany) or are
under construction (e.g. in Unterhaching nearby Munich / Germany).
· 
Hydro
In [LTI 1998] the potential for electricity generation from hydro power within the EU-15 is
indicated with some 489 TWh/yr, thereof about 270 TWh were already in production in
1990. The ecologically acceptable extension of hydro power in Europe is assumed mainly
in the field of small installations of < 10 MW of which so far only 20% to 25% have been
exploited [LTI 1998]. Furthermore, it is assumed that 90% of this unused potential will be
exploited until 2050 thus reaching an electric output of 441 TWh 
11
per year including the
capacity of larger power plants > 10 MW already built. Furthermore, additional hydro
power capacity is achieved by converting some hydro power plants to storage power
stations which would result in additional electric power output of about 29 TWh 
12
per
year. As a result an ecologically acceptable extension up to 470 TWh/yr is possible
(technical potential: 481 TWh/yr).
[Grubb 1997] estimates the potential of additional hydro power plants which can be
added to the hydro power plants already in operation at some 138 TWh/yr (< 10 MW
e
)
and some 73 TWh/yr (> 10 MW
el
) based on hydro power plants in operation in 1994 (large
scale hydro power: 292.5 TWh; small scale hydro power: 24.6 TWh). In case of the small
hydro power plants some 3,400 annual full load hours were assumed by [Grubb 1997].
Based on the electricity generated from hydro power in 1994 (317 TWh) the technical
potential would be some 528 TWh/yr.
In 2000 about 319 TWh of electric power were generated by hydro power within the
EU-15 [IEA 2002]. As a result the potential of additional hydro power is about 150 TWh/yr
based on the technical and ecologically acceptable extension of some 470 TWh/yr without
considering a new hydropower concepts, such as wave-power.
In Europe, there is a large wave energy potential especially in Ireland, Portugal, Norway
and United Kingdom. The EU member states Ireland, Portugal and United Kingdom
represent a theoretical overall wave energy capacity potential of some 130 GW based on
8760 annual full load hours [Petroncini 2000] which would represent some 1,140 TWh per
year. Assumed that 10% of the theoretical potential can be developed about 114 TWh per
year could be generated by wave power in these three countries.
11
In [LTI 1998], the specific average capacities are given e.g. hydro power: 137 W/capita. The “average capacity” is
related to 8,760 operating hours per year and to the population in the EU (about 367.4 millions).
12
Average capacity: 9 W/capita
Convert pdf file to jpg file - Convert PDF to JPEG images in C#.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF project
How to convert PDF to JPEG using C#.NET PDF to JPEG conversion / converter library control SDK
bulk pdf to jpg converter; convert multipage pdf to jpg
Convert pdf file to jpg file - VB.NET PDF Convert to Jpeg SDK: Convert PDF to JPEG images in vb.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF project
Online Tutorial for PDF to JPEG (JPG) Conversion in VB.NET Image Application
bulk pdf to jpg converter online; change pdf to jpg
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
Final Report
System combination (WP3)
8-250
b) 
Market introduction
According to EU Directive 2001/77/EC the share of renewable electricity sources in the
EU-25 should be at least 21% until 2010. This target will not be met automatically.
Renewable energies face a chicken and egg problem. Though the running costs of
renewable energy are generally low (especially with renewable energy systems which do
not require some kind of fuel, such as wind, PV etc.), current investment costs are
relatively high which is a significant hurdle on the route to commercialization. In grid-
connected applications the overall cost of power generation is still usually higher with
renewable energies compared to conventional means of power generation.
In the different EU countries there are different concepts to boost the market introduction
of renewable energy sources. In some countries a renewable energy certificate system is
used. Other countries use fixed feed-in tariffs for renewable electricity.
In UK the renewable's obligation certificates (ROC) is applied. In Italy a similar regulation
has been introduced (green certificates). UK aims to rise the renewable energies share of
electricity production to 10% by 2010 and 20% by 2020 [New Energy 4/2003].
In the Netherlands a tax exemption for green electricity has prompted more than 1.8
million households to switch to green power since 2001 when the green certificates were
introduced. In Italy electricity producers or importers with more than 100 GWh per year
net of co-generation have been under orders to generate at least 2% of their net sales
from renewable energy sources or to buy the equivalent amount in green certificates
[New Energy 4/2003].
In Denmark, a green certificate market was planned to start early 2000 and to be
operating by 2003. Due to strong oppositions, implementation of the scheme has been
delayed and details are being revised. Before the planned introduction of the green
certificate market operators of renewable power stations received a fixed feed-in tariff
[New Energy 4/2003].
In Austria, France, Germany and Spain the grid operators has to pay a fixed compensation
for electricity from renewable energy sources (fixed feed-in tariff system). France
introduced the fixed feed-in tariff in 2001 and Austria in 2002. The German government
aims to raise the share of renewable electricity to at least 12.5% by 2010 and to at least
20% to 2020.
The fixed feed-in tariff system has resulted to be the most successful tool for market
introduction renewable energy sources. E.g. in Germany, Spain and Austria more than
75% of the wind power capacity within the EU-15 has been installed.
Online Convert Jpeg to PDF file. Best free online export Jpg image
Convert a JPG to PDF. You can drag and drop your JPG file in the box, and then start immediately to sort the files, try out some settings and then create the
changing pdf file to jpg; changing pdf to jpg
Online Convert PDF to Jpeg images. Best free online PDF JPEG
Online PDF to JPEG Converter. Download Free Trial. Convert a PDF File to JPG. Drag and drop your PDF in the box above and we'll convert the files for you.
batch convert pdf to jpg online; convert pdf pages to jpg
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
System combination (WP3)
Final Report
8-251
c) 
Renewable mix scenarios in other studies
In [Quaschning 2000] the combination of different renewable energy sources for a
complete renewable electricity supply in Germany has been investigated.
The total wind electricity generation capacity has been assumed to be 77.1 GW (midland:
31.8 GW; highland: 5.9 GW; near coastal land: 12.5 GW; coastal land: 3.3 GW; offshore:
23.6 GW). The total photovoltaic capacity has been assumed to be 202.9 GW (roofs:
129.5 GW; facades: 30 GW; noise barriers: 5.9 GW; other land: 37.5 GW). Further biomass
(e.g. wood chips) and biogas plants and hydropower are assumed in the scenario. For
electricity storage hydrogen and existing pumped hydro power plants were applied (Table
8-17). Further it is assumed that the electricity consumption decreases because of
electricity saving efforts.
Capacity
[GW
e
]
Electricity generation
[TWh/yr]
Photovoltaic (PV)
202.9
175
Wind (onshore)
53.5
85.3
Wind (offshore)
23.6
78.6
Hydro
24.7
Biomass (residue)
11
33
Biomass (plantation)
5.7
17
Total
413.6
Table 8-17: Electricity generation capacity and electricity generation in a
scenario for a complete renewable electricity supply in Germany [Quaschning
1999], [Quaschning 2000]
Short time fluctuations from fluctuating renewable energy sources such as wind power
and photovoltaic electricity can be bridged by pumped hydro and the inclusion of
renewable energy sources such as biomass and biogas. Biomass and biogas plants are
partly used for the supply of balance energy. Furthermore, fluctuations can be eased by
demand side energy management. E.g. heat pumps can be powered by excess wind
electricity because heat can easily be stored for several hours up to several days.
VB.NET PDF File Merge Library: Merge, append PDF files in vb.net
VB.NET Components to combine various scanned images to PDF, such as tiff, jpg, png, gif, bmp, etc. Append one PDF file to the end of another one in VB.NET.
best convert pdf to jpg; convert multiple page pdf to jpg
C# PDF File Merge Library: Merge, append PDF files in C#.net, ASP.
scanned images to PDF, such as tiff, jpg, png, gif, bmp, etc. Merge Microsoft Office Word, Excel and PowerPoint data to PDF form. Append one PDF file to the end
convert pdf to jpg c#; changing pdf to jpg file
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
Final Report
System combination (WP3)
8-252
Figure 8-13: Electricity generation of the different electricity sources in a
complete renewable electricity supply scenario for Germany during typical week
in December
Figure 8-14 shows the average monthly electricity generation in a complete renewable
electricity supply scenario for Germany for the case when 60% of the photovoltaic
electricity (60% of 175 TWh/yr) is replaced by imported electricity from solar power
stations located in Southern Europe and North Africa.
C# Create PDF from images Library to convert Jpeg, png images to
C# Create PDF from Raster Images, .NET Graphics and REImage File with XDoc Batch convert PDF documents from multiple image formats, including Jpg, Png, Bmp
pdf to jpg; to jpeg
C# Image Convert: How to Convert Adobe PDF to Jpeg, Png, Bmp, &
C# sample code for PDF to jpg image conversion. This demo code convert PDF file all pages to jpg images. // Define input and output files path.
convert .pdf to .jpg; change from pdf to jpg on
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
System combination (WP3)
Final Report
8-253
Figure 8-14: Electricity supply from different renewable energy sources for the
different month in a fully renewable electricity supply scenario for Germany
[Qaschning 1999]
As a result the combination of the different renewable electricity sources in a complete
renewable electricity supply scenario for Germany could result in electricity storage
requirements as low as 3% of installed storage capacity [Quaschning 2000].
The scenario discribes a best case regarding electricity storage demand. If demand side
energy management was assumed not to be applicable at the extent as described in
[Quaschning 2000] the resulting electricity storage requirements would be higher.
On the other hand, the introduction of hydrogen could facilitate the inclusion of
fluctuating electricity sources into the grid. Excess electricity from wind or photovoltaic
power plants could generate hydrogen e.g. transportation purposes either onsite at the
filling station or in central electrolyzing facilities.
d) 
Energy efficiency improvements and changing consumer behaviors
As already assumed for WP1 and WP2, power demand in the different countries within
the EU 2030 will probably assimilate.
Energy savings can accelerate the share of renewable towards a 100% renewable
electricity supply. In several countries e.g. France, Sweden and Norway a rather large
share of electricity is used for heating of residential and commercial buildings. If the direct
C# Image Convert: How to Convert Dicom Image File to Raster Images
RasterEdge.XDoc.Office.Inner.Office03.dll. RasterEdge.XDoc.PDF.dll. This demo code convert dicom file all pages to jpg images.
.pdf to jpg converter online; convert pdf images to jpg
VB.NET PDF Convert to Images SDK: Convert PDF to png, gif images
Convert PDF documents to multiple image formats, including Jpg, Png, Bmp, Gif, Tiff, Bitmap, .NET Graphics, and REImage. Turn multipage PDF file into image
c# pdf to jpg; convert pdf pages to jpg online
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
Final Report
System combination (WP3)
8-254
electricity heating was replaced by heating pumps the electricity consumption would drop
significantly by at least a factor of two, in most cases of a factor of three, and in some
cases even more.
In southern countries solar thermal collectors combined with absorption technology can
be used for cooling purposes e.g. for air conditioning instead of electrically driven air
conditioners.
The reduction of absolute power demand might occur together with the shifting of peak
power phases which lead to a modification of power demand curve.
e) 
Conclusion
The potential of renewable energy sources can meet the electricity demand of Europe
even without considering imports of renewable electricity from North Africa. There would
even remain some potential for hydrogen production in order to partly meet the demand
of clean transportation fuels in future.
Electricity savings (e.g. replacement of directly electrically heating of residential and
commercial buildings by heat pumps) can reduce the electricity consumption significantly.
Then a 100% renewable electricity supply can be reached within a shorter time. Further
the potential for the replacement of fossil transportation would then be elevated.
Including the potential of renewable energy sources in North Africa and including
considering the energy demand of the inhabitants of North Africa, terrestrial renewable
energy sources would be sufficient to fully meet the electricity demand for both stationary
applications and for the production of hydrogen to replace fossil transportation fuels.
Electricity from wind power and biomass will reach significant shares of the European
electricity supply within the next 10 to 20 years.
Fluctuations of renewable electricity supply from fluctuating energy sources such as wind
power and solar power can be compensated to a large extent by combination of different
renewable electricity sources. Demand side energy management can reduce the
requirement for electricity storage further.
8.3.2 Hydrogen option (H
2
-OPTION)
The introduction of hydrogen as secondary energy carrier for transportation and other
purposes can decrease the electricity storage demand for stationary electricity use.
Hydrogen can be generated when excess electricity e.g. from fluctuating renewable
energy sources such as wind and solar power occur. Filling stations with onsite
electrolyzers would be operated with surplus electricity. Furthermore, electricity from
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
System combination (WP3)
Final Report
8-255
offshore rectennae or large offshore wind power installations can be used for central
hydrogen production to avoid the construction of additional electricity transmission lines.
Elektrolyzer
H
2
storage
FC
H
2
ICE / Turbine
Electricity grid
Compressor
Booster Compressor
Excess
electricity
H
2
H
2
CGH
2
Electricity e.g. from windpower
Electricity e.g. from windpower
Electricity demand
P
e
t
Electricity
grid
Electricity
Electricity e.g from rectennae
FC: Fuel Cell
ICE: Internal Combustion Engine
Electricity
Heat
Transporation
L-B-Systemtechnik GmbH
Figure 8-15: Hydrogen from excess electricity such as from wind farms or
rectennae for transportation purposes and stationary power generation (LBST)
The most efficient and economic way of hydrogen utilitzation is for transportation
purposes as well as for combined heat and power generation for stationary power and
heat supply purposes. Whenever possible, hydrogen re-electrification for power
generation purposes should be avoided as far as possible in favor of direct electricity use.
However, hydrogen produced from excess electricity offers cost advantages and potential
synergies between different applications and markets.
a) 
Hydrogen applications and markets
A broad range of established markets could be positively affected by the introduction of
hydrogen and fuel cells. Without being exhaustive, some of these applications and
markets are depicted in Figure 8-16.
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
Final Report
System combination (WP3)
8-256
Rail
Water
Air
Road
PORTABLE
STATIONARY
MOBILE
FC Bicycle
Residential
FC-Scooter
Camping
Fork Lift etc.
Traction + APU
Fishing Boat
Traction + APU
Ferry
Traction
Tramway
Long-Distance
Bus
APU Heavy- 
Duty Vehicle
Car
Public
Transport
Light Duty 
Vehicle
APU
Battery Substit.
Traction
Shunter
Uninterrupted
Power Supply
Traction + APU
Yacht
Tourist Boat
Submarine
Portables
(Notebook etc)
Military
Applications
APU
Aeroplane
Traction
Drone
Traction
Aeroplane
Traction
Mine Vehicle
Industry
Trade
Emergency 
Power
On-board 
Supply Marine
Figure 8-16: Potential hydrogen applications (LBST)
So far, in the framework of this study the focus was put on the electricity market as target
market. However, hydrogen as an energy carrier for transportation purposes alone is a
potentially huge market (see Figure 8-17) which could be supplied, too, e.g. with excess
energy.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Industrial
Transport
Residential
Others
Energy Demand by Sector [TWh]
Figure 8-17: Primary energy demand by sector in EU-15 in the year 2000 [IEA
2002]
Today, the transport sector depends strongly on petroleum fuel. Some 98% of the
transportation energy is provided by petroleum.
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
System combination (WP3)
Final Report
8-257
A number of drivers foster the substitution of petroleum fuel:
– Constraints of fossil resources while world demand is rising (see chapter 2.1.4)
– Energy security: Europe’s dependency on oil imports from non-European countries
– Environment (local air pollution, climate change): Greenhouse gas emissions in
industrialized countries have to be cut by 80% by the year 2050. Though public focus
is mostly on power generation and consumption, activities to include the
transportation sector started already mid 1995. In 2000 the EU announced to
introduce mandatory emission targets for the transportation sector comprising
emissions from CO
2
, N
2
O, Methane, R134a and so called 'F-gases' (HFC, PFC, SF6)
analogue to the Kyoto Protocol. The European automotive industry, represented by
the European Automobile Manufacturers Association (ACEA), favored a self
commitment for CO
2
only over an EU directive which finally became accepted by the
EU. The target agreed in the self commitment is a reduction of fleet CO
2
emission of
newly built vehicles from current 165 g/km (2003) down to 140 g/km in 2008. The
target value corresponds to some 5.8 l/100km gasoline consumption. The European
car manufacturers also committed to introduce vehicles with specific CO
2
emissions of
120 g/km or less no later than 2000. [ACEA 2003]
– Integrative and improved technology (broad range of primary fuels, fuel cell
applications, energy efficiency)
A number of alternative fuels for propulsion were and are under consideration, such as
batteries, biofuels, synthetic fuels and hydrogen. Though the efforts for commercialization
and infrastructure development are high, hydrogen is assumed to provide the highest
overall benefit and potential for future application for transportation (and stationary)
purposes.
Politics and industry have made strong commitments to promote hydrogen for
transportation purposes, such as Bush’s $1.7 billion programme, financial R&D efforts of
some € 2.8 billion from the EU side and a strategic road-map for commercialization in
Japan.
b) 
Hydrogen production
Different production technologies and primary energy sources offer a wide range of
potential production pathways for hydrogen. Table 8-18 gives an overview of the different
primary energy sources for hydrogen production and supply.
E
ARTH AND 
S
PACE
-B
ASED 
P
OWER 
G
ENERATION 
S
YSTEMS 
– A C
OMPARISON 
S
TUDY
Final Report
System combination (WP3)
8-258
Photovoltaik
Geothermal
Solar Thermal
Water
Wind
Biomass
Biowaste
RENEWABLE
Bacteria
Micro-Algae
Microbes
Synthetic
Photosynthesis
FOSSIL
Oil
Natural Gas
Unconventional Oil
Coal
NUCLEAR
Fission
Fusion
INDUSTRY
Industrial Hydrogen
Table 8-18: Possible primary energy sources for hydrogen production (LBST)
Documents you may be interested
Documents you may be interested