PCN Energie - Education.gouv.frcache.media.education.gouv.fr/file/Energie/59/0/saclay_295590.pdf · •Digital security Strategic Horizon GroupsLegal base Programme. 1 ... o then

1

PCN Energie

1 Renforcer la chaîne de Recherche & Innovation

H2020

Europe 2020 Union pour l’innovation

SET-Plan

Feuille de route pour l'énergie à l'horizon 2050 Initiatives liées à l’Énergie et aux Climat

Défis sociétaux => leadership industriel mondial

CONTEXTE DU PROGRAMME DE TRAVAIL 2014

=>

1 Budget allocation in WP 2014-15 -changes to FP7

• Increase in absolute figures for all areas! • Compared to FP7, higher budget share for • Energy efficiency • Smart Cities

• Smartgrids/storage

• Socio-economic research

• Other actions

• Compared to FP7, lower budget share for • RES/alternative fuels (but also supported in other areas)

• CCS/Clean Coal

1

TOTAL budget for 2014: EUR 607 million

+ Contribution to JTI Fuel Cells and Hydrogen in

2014: EUR 60 million

1

TOTAL budget for 2015: EUR 647 million

+ Contribution to JTI Fuel Cells and Hydrogen in

2015: EUR 70.5 million

1

Thematic context

program

Programme

Other areas

Work Horizon

2020 Specific

• Health

• Food/Agriculture

• Energy

• Transport

• Climate / Materials

• Inclusive societies

• Security

• FET

• Infrastructures

• SMEs

• Enabling / industrial technologies

Focus areas •Health/care

•Food security

•Oceans

•Smart cities

•Low-carbon

Energy

•Energy efficiency

•Mobility

•Waste

•Water

•Socio-economics

•Disaster resilience

•Digital security

Horizon Groups Legal base Strategic

Programme

1 Quelques informations concernant les timing, entre les appels "one stage" et "two stage":

for single stage procedure :

o deadline 28/03/14,

o evaluation (DG RTD) completed 23/05/14,

o then maximum 5 months for negotiation and grant agreement.

for two-stage procedure :

o first deadline 28/03/14,

o first stage evaluation (DG RTD) completed 28/05/14,

o second stage deadline 29/08/14,

o evaluation (executive agency) complete 17/10/14,

o then maximum 5 months negotiation and grant agreement.

1

• for single stage procedure:

odeadline 28/03/14,

o evaluation (DG RTD) completed 23/05/14,

o then maximum 5 months for negotiation and grant agreement.

• For two-stage procedure:

ofirst deadline 28/03/14,

o first stage evaluation (DG RTD) completed 28/05/14,

o second stage deadline 29/08/14,

o evaluation (executive agency) complete 17/10/14,

o then maximum 5 months negotiation and grant agreement.

Horizon 2020 AAP – Suite calendaire

1

Horizon 2020 Programme de travail 2014 – 2015

Défi Energie / Energy Challenge

Titre - Date – N° page

Appel à propositions « Efficacité énergétique »

Appel à proposition pour une énergie décarbonnée compétitive

Appel à proposition pour des villes et des communautés intelligentes

1

Appel à propositions

« Efficacité énergétique » 1

A Bâtiments et consommateurs

B Chauffage et refroidissement

C Industrie et produits

D Financer l’énergie durable


1 A — Bâtiments et consommateurs

1 I (1,5 à 2 M€) EE 1 – 2014/15 Modules préfabriqués pour la rénovation des bâtiments RI (1,5 à 2 M€) EE 2 – 2014/15 Conception de bâtiments à très haute performance énergétique RI (1,5 à 5 M€) EE3 – 2014 Energy strategies and solutions for deep renovation of historic buildings CSA (1,5 à 1,5 M€) EE 4 – 2014 Compétences dans le domaine de la construction CSA (1,5 à 2 M€) EE 5– 2014/15 Innovations de procédés et d’organisation pour accroître la performance énergétique des bâtiments existants et création du marché pour la rénovation lourde



1

I (1,5 à 2 M€) EE 6 – 2015 Comportement de la demande dans l’habitat collectif CSA (1,5 à 2 M€) EE 7 – 2014/2015 Améliorer la capacité des autorités publiques à planifier et à implémenter des politiques et des mesures en faveur de l’énergie durable CSA (1,5 à 1,5 M€) EE 8 – 2014 Achats publics de solutions innovantes pour l’énergie durable



1

CSA (1,5 à 2 M€) EE 9– 2014/15 Donner les moyens aux parties prenantes d’aider les autorités publiques à définir et à implémenter les politiques et les mesures en faveur de l’énergie durable CSA (1,5 à 1,5 M€) EE 10 – 2014/15 L’engagement des consommateurs pour l’énergie durable RI + Prix (1,5 à 2 M€) EE 11 – Nouvelles solutions TIC pour l’efficacité énergétique RI (1 M€) EE 12 – 2014 Recherche socio-économique sur l’efficacité énergétique


1 B — Chauffage et refroidissement

1

RI (1,5 à 2 M€) EE13_2014/15 : Technologies de chauffage de quartiers

CSA (1,5 à 2 M€) EE14_2014/15. Lever les contraintes des marchés pour l'intégration des modes efficaces de chauffage et de refroidissement


1 C —Industrie et produits

1 CSA (1,5 à 2 M€) EE15_ 2014/15 Garantir l’implémentation de la législation européenne sur l’efficacité énergétique des produits

CSA (1,5 à 2 M€) EE16_ 2014/15 L’innovation organisationnelle pour l’efficacité énergétique dans l’industrie Instrument PME EE17 _2014/15 Développement et démonstration de produits, procédés et services à haute efficacité énergétique par les PME CSA (1,5 à 2 M€) EE 18 – 2015 Développer l’achat des innovations énergétiques I (3 à 4 M€) EE 19– 2014/15 Nouvelles technologies « chaleur » dans les grands ensembles industriels en considérant tous le cycle production, fourniture, usage (TRL 5-7)


1 D — Financer l’énergie durable

1

CSA (1,5 à 2 M€) EE20_ 2014/15

Améliorer la capacité de financement et l’attractivité des investissements dans l’énergie durable

CSA (1,5 à 2 M€) EE21_ 2014/15 :

Aide pour des schémas d’investissement dédiés aux projets innovants sur l’efficacité énergétique

CSA (1,5 à 2 M€) EE22 _2014/15

Développement du marché des services énergétiques innovants et des schémas financiers innovants dédiés à l’énergie durable


1

EE 1 – 2014/15: Modules préfabriqués pour la

rénovation des bâtiments 1 Action innovation

Périmètre

• Fabrication de modules préfabriqués pour la rénovation des bâtiments (couts moindres, facilité d’installation, de désinstallation et de réutilisation mais enjeu d’améliorer les performances énergétiques tout au long du cycle de vie

• Procédés de fabrication de masse (automatisation) avec procédés intégrés de modélisation, d’évaluation et de suivi (IT) et business model selon le type de bâtiment au sein de géo clusters européens

• Activités de démonstration, prototypes et installations pilotes

Impacts attendus • Réduction de moitié de la consommation d’énergie primaire à un coût moindre

qu’une rénovation traditionnelle • Réduction des impacts pour les usagers (nombre d’opérations de rénovation, -

30% de temps) • Accroître la qualité et la garantie des performances pour les modules

préfabriqués tout en améliorant la qualité de l’air intérieur • Démontrer le potentiel de réplication • Un retour sur investissement de 7 ans maximum • Développement de SME spécialisées dans la rénovation par modules

préfabriqués • Emplois hautement qualifiés dans les outils innovants de construction


1

EE 2 – 2014/15: Conception de bâtiments à très

haute performance énergétique

1

Action recherche et innovation 100%

Périmètre:

• Solutions pour réduire les coûts et les délais de construction des bâtiments à énergie nulle ou positive (nouveaux quartiers)

• Tout en respectant la qualité de l’air intérieur et le confort • Incluant le développement d’énergies renouvelables et de stockage

de l’énergie sur place ou à proximité, avec maintenance automatisée et peu coûteuse

Impacts attendus: • Solutions qui répondent à un développement de masse

économiquement rentable (prise en charge totale par le marché en 2020)

• Démonstration de quartier à énergie nulle avec énergies renouvelables


1

EE 4 – 2014: Compétences dans le

domaine de la construction 1

Action support et coordination 100%

Déficit de compétences en efficacité énergétique et énergies renouvelables des

artisans et ouvriers (voir feuille de route nationale et processus initiés au sein de la récente BUILD UP Skills initiative) mais aussi des architectures, ingénieurs, gérants d’immeubles et autres professionnels de l’immobilier.

• Actions d’accompagnement (schémas de certification, d’accréditation, d’incitations)

• Focus sur les travailleurs confirmés et seniors • Subventions croisées avec le Fond Social européen possibles pour

les bénéficiaires des formations • Les mécanismes financiers et organisationnels doivent perdurer au

moins 3 ans après la fin du projet • Nécessité d’expliquer comment les projets se traduiront par des

investissements accrus dans les technologies innovantes pour l’énergie durable

Impacts attendus : au moins 2000 artisans ou 500 chefs de chantiers formés par million d’euros de subvention, aboutissant à au moins 25 GWh d’économie d’énergie ou de production d’énergies renouvelables par an


1

EE 5 – 2014/15: Innovations de procédés et

d’organisation pour accroître la performance

énergétique des bâtiments existants et création du

marché pour la rénovation lourde

1


Au moins un des trois éléments suivants : • Innovation produit et procédé dans le secteur de la construction pour améliorer

l’offre au sein de marchés émergents • Développer, tester, implémenter des régulations, des techniques de valorisation

des actifs, des standards de qualité, des mécanismes d’inspection et de suivi pour réduire le décalage entre les performances énergétiques escomptées et celles actuellement constatées

• Améliorer les conditions de financement de la rénovation lourde (y compris par des innovations de procédé et organisationnelles)

En option :

• Dialogue et échange de bonnes pratiques • Stratégies de long terme pour mobiliser les investissements • Méthodes pour accroître la mutualisation de l’énergie produite in situ ou à

proximité des bâtiments à énergie nulle ou positive

Impacts attendus : • Au moins 25 GWh/an d’économie par million d’euros de subvention • Hausse du montant des investissements des parties prenantes dans l’énergie

durable, meilleure implémentation des politiques concernant l’efficacité énergétique, nombre de décideurs politiques et d’acteurs de l’immobilier sensibilisés


1

EE 6 – 2015: Comportement de la

demande dans l’habitat collectif 1 Action innovation 70%

Solutions rentables et interopérables qui optimisent en

temps réel la demande et la fourniture en d’énergie grâce à des systèmes de management capables de réduire la différence entre les pointes et les creux de consommation (la nuit).

Démonstration à l’échelle de l’îlot de trois bâtiments minimum dans des conditions réelles d’utilisation

Impacts attendus : démonstration de la valeur ajoutée des systèmes en termes de facilité d’utilisation, modification des comportements de la demande, économies d’énergie et gains économiques par foyer et par bâtiment


1

EE 7 – 2014/2015: Améliorer la capacité des autorités

publiques à planifier et à implémenter des politiques et

des mesures en faveur de l’énergie durable 1

Action support et coordination 100% Périmètre :

• Définir et implémenter des normes d’économies d’énergie pour les secteurs résidentiel, public et industriel (article 7 de la nouvelles Directive sur l’Efficacité Energétique

• Aider les autorités nationales de régulation de l’énergie à répondre aux questions relatives à la demande (comportements, tarifs, évaluation de l’adéquation de l’offre)

• Renforcement des capacités : o sur l’énergie intégrée, la mobilité et l’aménagement du territoire aux niveaux des

municipalités

o sur les financements innovants aux décideurs publics

• Coordination des différents niveaux de l’action publique pour mettre en œuvre des plans intégrés et favoriser les économies d’échelles

• Dispositif de partage de connaissance et échanges de bonnes pratiques sur l’efficacité énergétique

Impacts attendus : • Nombre de responsables publics sensibilisés, nombre de politiques et

de plans d’action revisités ou nouveaux • Nombre de consommateurs finaux impactés (en millions)


1

EE 8 – 2014: Achats publics de solutions

innovantes pour l’énergie durable 1

Action support et coordination 100% Dépense publique = 19% du PIB

La nouvelles Directive sur l’Efficacité Energétique impose aux Etat

de n’acheter que des produits, services et bâtiments à haute performance énergétique mais il existe des freins à son implémentation (connaissances, procédures, routines, incertitudes légales).

Besoin de renforcer les compétences notamment en termes d’analyse coût/bénéfice sur l’ensemble du cycle de vie, améliorer la coopération entre acheteurs, mobiliser les centrales d’achats.

Impacts attendus : • Chaque million d’euros de subvention doit conduire au lancement de

marchés publics conduisant à une économie d’énergie ou une production d’énergies renouvelables de 25 GWh par an

• Montée en compétence des acheteurs publics et développement du marché des solutions innovantes


1

EE 9– 2014/15: Donner les moyens aux parties

prenantes d’aider les autorités publiques à définir et à

implémenter les politiques et les mesures en faveur de

l’énergie durable

1


Rôle central des parties prenantes (services publics,

industries, institutions financières, ONG, association de consommateurs, groupes d’intérêt, syndicats, etc.) et de la société civile dans le passage des politiques aux actions concrètes.

Besoin de renforcer la coordination et les capacités et les engagements à large échelle auprès des parties prenantes.

Les mécanismes mis en place, à forte valeur ajoutée européenne, doivent perdurer au-delà du projet.

Impacts attendus : • Sensibilisation de décideurs clés dans la définition et

l’implémentation des politiques à tous les échelons territoriaux (par centaines minimum)

• Nombre de consommateurs finaux impactés (en millions)


1

EE 10 – 2014/15: L’engagement des

consommateurs pour l’énergie durable 1 Action support et coordination 100%

Périmètre :

• Favoriser le passage à l’action dans la vie quotidienne (et pas seulement informer ou susciter l’intérêt ou le désir), pour les usages les plus consommateurs (chauffage et climatisation, éclairage, équipements électroménagers, électronique) mais aussi pour l’utilisation et le soutien aux énergies renouvelables.

• Une partie des activités peut concerner la compréhension et la perception des comportements si elles peuvent conduire à des changements de comportements

• Outils pédagogiques et ICT bienvenus • Prise en compte des problématiques liées aux énergies renouvelables et

d’impliquer, si pertinent, les industriels, les détaillants et les associations de consommateurs.

Impacts attendus : • Accroitre la taille des marchés pour les produits à forte efficacité énergétique ou

à énergies renouvelables • Chaque million de subvention doit se traduire par des économies d’énergie

annuelles de 10% pour au moins 5 000 foyers (soit 8 GWh/an) • Démonstration d’un impact fort dans le changement de comportement et la prise

de décision des consommateurs


1

EE 11 – Nouvelles solutions TIC pour

l’efficacité énergétique 1

Action recherche et innovation 70% (+Prix)

Périmètre :

• Développement de services et d’applications alimentées par des données générées par capteurs ou au sein de réseaux sociaux

• Développement et validation en grandeur réelle dans les bâtiments publics (y compris logement social) ou d’intérêt public

• Recherche et démonstration de solutions « cleanweb » qui apportent de nouvelles opportunités pour les consommateurs et qui soient des secteurs d’investissement prometteurs

Impacts attendus : • Réduction systématique de la consommation d’énergie et des

émissions entre 15 et 30% • Accélérer le développement à grande échelle des solutions

innovantes TIC pour l’efficacité énergétique • Meilleure compréhension et engagement des consommateurs

dans l’efficacité énergétique


1

EE 12 – 2014: Recherche socio-

économique sur l’efficacité énergétique 1

Action recherche et innovation 100%

Périmètre : • L’efficacité énergétique implique de comprendre le

comportement des consommateurs et les grandes tendances technologiques et sociales

• Etudes sectorielle ou multisectorielle • Prospective socio-économique à l’horizon 2030 et au-delà • Analyse micro-économique des mesures en faveur de

l’efficacité énergétique • Prise en compte des questions de genre

Impacts attendus :

• Contribution au développement des politiques sur l’efficacité énergétique, notamment sur l’évaluation de leurs impacts

• Guides stratégiques, lignes directrices pour tous les niveaux de gouvernance


1 Chauffage et refroidissement

1


EE13. Technologies de chauffage de quartiers

Challenges spécifiques

Développer des systèmes intelligents impliquant des ressources multiples

Réduire les consommations de 30 à 50% en termes de chauffage de volumes et d'eau

1,5 à 2 M€

2014-2015

1 Chauffage et refroidissement

1


EE14. Lever les contraintes des marchés pour l'intégration des modes efficaces de chauffage et refroidissement

Challenges spécifiques

Intégrer les systèmes intelligents dans le contexte territorial

Chauffage et clim individuel (produits A+++ - A+, prise en compte impact ozone des réfrigérants, …)

Contrôle des systèmes échangeurs

Applications au secteur industriel (nouvelles techniques, nouveaux marchés, acceptabilité, …)

Systèmes de production d 'énergie ( co-generation, solaire, récupération d'énergie,...)

Industrie liée au chauffages collectifs de quartiers

Baisse de 25 Gwh/an de ressources fossiles

1,5 à 2 M€

2014-2015

1

Horizon 2020 Programme de travail 2014 – 2015

Défi Energie / Energy Challenge 2


Appel à propositions « Efficacité énergétique »

Appel à proposition pour une énergie décarbonnée compétitive

Appel à proposition pour des villes et des communautés intelligentes

1 Energies faible carbone

2


Généralités

Réduction des gaz à effet de serre (GES) en

2020, 80-95% en 2050

Energies renouvelables représente 20% de la consommation totale en 2020

Réduction au moins de 20% de GES des transports en 2030 (60% en 2050)


2


LCE 1 Nouvelles connaissances et nouvelles technologies

Passage TRL 2 à TRL 3-4

Réduire le cout de production énergie renouvelables

Prise en compte cycle de vie

Méthodes de mise à disposition de l'énergie

Compétitivité globale

(hors grilles, stockage, PAC & H²)

2 – 4 M€

2014


2


LCE 2 Développement de technologies de nouvelle génération pour l'électricité renouvelable et chauffage/refroidissement

Passage TRL 3-4 à TRL 4-5

Photovoltaïque

Éolien

Énergie marine

Pour 2014 Chauffage et refroidissement renouvelables, Géothermie

Pour 2015: Rayonnement solaire concentré

3 – 6 M€

2014 puis 2015


2


LCE 3 Démonstration de technologies de nouvelle génération pour l'électricité renouvelable et chauffage/refroidissement

Fabrication/Marchés correspondant à TRL 4-5

Photovoltaïque

Éolien

Énergie marine

2014 : Chauffage et refroidissement renouvelables, Géothermie

Pour 2015: Rayonnement solaire concentré

5 – 20 M€

2014 puis 2015


2


LCE 4 Commercialisation des technologies de nouvelle génération pour l'électricité renouvelable et chauffage/refroidissement

Fabrication/Marchés correspondant à TRL 7 - 9

Acceptabilité

Rapidité de mise en oeuvre

Implémentation, législation..

Modèles économiques

1 – 2 M€

2014 puis 2015


2


LCE 8 Stockage local et de petites tailles TRL 5 – 6 vers 7 - 8

stockage électro-chimique (faible volatge)

systèmes de chauffage/refroidissement compacts (pompes à chaleur, …)

Commercialisation

1 – 2 M€

2014 puis 2015


2


LCE 9 Stockage de grandes tailles TRL 5 vers 6 - 7

stockage hydro-géologique, souterrains, eau de mer

Air comprimé, gaz liquéfié (échelle GW)

Rétrofit de stockages existants aux frontières entre états, zones côtières …

Liaison avec les grille Mer du Nord

22 – 25 M€

2015


2


LCE 10 Futures générations de technologies de stockage d'énergie

TRL 2 vers 5

Baisse des couts

forts taux de pénétration, énrgies intermittentes

Réduction des couts de l'énergie pour les utilisateurs ultimes

Sécurité et stabilité

6 – 9 M€

2014

1 Energies faible carbone/ Biofuels renouvelables ou alternatifs 2


LCE 11 Techniques noouvelles pour le biofuels et combustibles alternatifs

Maturité du marché MRL

Réduction des contraintes de production de matières premières issues de la biomasse

Augmentation des gains économiques, minimisation de l'utilisation des ressources naturelles

3 – 6 M€

2014 - 2015

1 Energies faible carbone/ Biofuels renouvelables ou alternatifs 2


LCE 12 Demonstration de techniques nouvelles pour le biofuels et combustibles alternatifs

TRL 5 – 6 vers 6 - 7

5 – 20 M€

2014 - 2015

1

Energy-related activities in other part

of the Horizon 2020 work programme

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs Leadership in enabling and industrial technologies (LEIT) - Nanotechnologies, Advanced Materials, Biotechnology and Advanced Manufacturing and Processing •Nanotechnology and Advanced Materials for low-carbon energy technologies and Energy Efficiency • Activities on energy storage and energy materials (incl. ERA-NET on

Materials for Energy)

•PPP Factories of the Future • Activities on energy efficiency in manufacturing enterprises and OLED lighting

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs • PPP SPIRE • Activities on use of renewable energies, sustainability assessments

and energy management systems

• PPP Energy-efficient Buildings • Activities on materials, thermal energy storage, envelopes, self- inspection techniques, innovative design tools, new tools and methodologies to reduce the gap between predicted and actual energy performances, and retrofitting

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs Food security, sustainable agriculture and forestry, marine and maritime and inland water research and the bioeconomy

•Blue Growth focus area: • Activities on offshore economy, sub-sea technologies for new

services, and response capacities to oil spills and marine pollutions

Smart, green and integrated transport

•PPP Green Vehicles • Activities on Li-ion batteries, and Electric vehicles’ integration

into the transport system and the grid

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs Climate action, environment, resource efficiency and raw materials • Activities on integrated approaches to water and climate change,

economics of climate change and improving the air quality/reducing the carbon footprint of European cities

Europe in a changing world – inclusive, innovative and reflective Societies • Activities on socio-economic challenges of sustainable urbanisation in China

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs

Secure societies – Protecting freedom and security of Europe and its citizens

• Activities on critical infrastructure “smart grid” protection and

resilience under “smart meters” threats EURATOM work programme • Activities targeting safe operation of nuclear systems, management of ultimate radioactive waste, radiation protection, cross cutting aspects as well as development of nuclear competences and socio-economic aspects

1 Overview of energy-related activities in other H2020 WPs

In addition:

•Bottom-up calls (e.g. ERC, Marie Skłodowska-Curie Actions, RSFF, SME instrument)

•Activities contributing more indirectly to energy policy targets

like increased energy efficiency (e.g. activities in transport, ICT, manufacturing)

1 Contribution to other work programmes

Energy Challenge contribution to other WPs 2014-15:

•PPP Energy-efficient Buildings: 3 topics (EE1, EE2, EE3), 13M€ / 9M€ in 2014/2015 •PPP SPIRE: 1 topic (EE19), 8 M€ in 2014 and 2015 •Focus area "Blue Growth": 1.5 M€ in 2014 and 2015 for topics under the "New offshore challenges " area Other H2020 parts contribution to Energy WP 2014-15: •DG CNECT: Financial support for topics EE8, EE11, LCE7 and SCC1

1

Strategy for supporting renewable

energy technologies in WP 2014-2015

and beyond

1 The overall approach

- a pipeline of research funding

•From basic research

LCE 1: TRL 2 to TRL 3-4

•To technological development

LCE 2 and LCE 11: TRL 3-4 to TRL 4-5

•To demonstration and supply-side market readiness

LCE 3, LCE 12, LCE 13: from TRL 5-6 to TRL 6-7

•To support for market replication of renewable plants

LCE 24: from TRL 6-7 to TRL 8

•To demand-side market up-take

LCE 4, LCE 14 for technologies at TRL 7-9


- a hierarchy of challenges

For all RES technologies

• Technology performance and cost

• Resource efficiency from a life-cycle perspective

• Delivering energy to the increasingly smarter grid

• Competitive, sustainable, secure supply chains and manufacturing processes

Technology-specific challenges for each RE based on:

• Implementation Plans of EEIs

• Strategic Research Agendas

• Past and on-going projects

• Latest technological and market developments

• Support available under other parts of the work programme


- other aspects taken into account

• Different renewable energy resources potential across Europe

• Different levels of maturity

• Different potentials for improvement

• The best level of intervention (EU/MS/regional)

• Global markets and competition

• The need to ensure security of supply

• The need to protect the environment, health and safety

• Last but not least: budget limitations

1 Some specificities of the scope

• Combination of technology-specific challenges is welcome

• Better understanding of the risks (technological, in business processes, for particular business cases), risk ownership and mitigation

• KPIs for performance and costs – to be defined in the proposals

• Consideration of MRLs

• Business case work package – for demo projects

1 Photovoltaics - 1

Characterisation of the sector

• Wide portfolio of PV technologies (c-Si, TF, CPV, OPV, novel)

• A decade of growth in PV markets surpassing expectations

• Demand-driven market → overcapacity → dramatic price reduction → consolidation in the PV industry

• Continued price pressure

• European R&D still strong in all PV technologies

• European industry: from a past leading position needs to re-identify itself / specialise

• A worldwide 100 GW cumulative installed capacity - still a small contributor to the electricity supply but high potential for growth

1 Photovoltaics - 2

Past (notably FP7) support

FP7: ~ EUR 210 million from cell development to system optimisation; last call on c-Si technology

The Challenges for the sector

Transforming into a mass-production multi-GW industry EU PV industry to specialise:

• niche markets/high value added/special solutions

• technologically more advanced and cheaper solar cell concepts

The resulting R&I strategy:

R&D activities, in 2014: next generation high performance PV cells and modules, and in 2015: very low-cost PV concepts and innovative applications

Demo activities, in 2014 inorganic TF high efficiency technologies and in 2015 BIPV

1 Concentrated Solar Power (CSP) - 1


• Europe among the world technology leaders

• Still expensive technology compared to conventional sources and to other RES

• Dispatchability – a main asset

• Not very large community of R&D performers and industry players

• Very slow progress at the onset of the technology development, but technology cycles are accelerating

• < 5 GW: current installed capacity worldwide

• 12-14 GW in 2018 according to IEA forecasts

• Large potential for deployment but to a large extent outside Europe

1 Concentrated Solar Power (CSP) - 2


• > 35M€ funding for R&D; > 48M€ for demo: storage, heat transfer fluids, collectors, dry-cooling, hybridisation, dish systems, methods for the estimation of the DNI, solar-hybrid gas turbines, CSP coupled to desalination…

• Integrated Research Programme (IRP) on CSP under negotiation

Challenges for the sector at this moment

• Technology to be made cost-competitive to convince the investors

• Flexibility and potential for deployment in arid regions to be fully exploited

The resulting strategy

• Continue support to R&D for innovative components and plant configurations (2014-2015)

• Demonstration of dispatchability solutions (2015)

1 Wind energy - 1


• European industry and research is leading but competition is growing (mainly China)

• Large sector: components, equipment, turbine manufacturers, operators, utilities, energy companies and developers, certification, installation logistics, etc.

• Medium technology cycles (up to 10 years)

• Large potential for contribution to EU's energy policy objectives but wind resource assessment needed

• 230 GW of wind capacity by 2020: 190 GW onshore and 40 GW offshore - 14-17% of the EU's electricity

• Clarity on post-2020 EU legislative framework especially important for offshore wind

1 Wind – 2

Past support

R&DD

Demonstration

Commer cialisation

Market diffusion

•7th Framework Programme (EU) 288 M€ (2007-2012)

•Member State (MS) programmes

•New Entrant Reserve (NER300) 273 M€

•European Energy Programme Recovery (EEPR) 565 M€

•Intelligent Energy Europe (IEE) – non-tech issues

•RSFF, loans by EIB and EBRD

•EIB, EBRD

•MS action: feed-in tariffs, portfolios, etc.

1 Wind energy - 3

Recent support focused mainly on larger turbines, offshore (fixed and floating)


• Improving the overall performance of turbines, for both on and offshore applications

• Developing the offshore sector

• Integrated system approach - Mass manufacturing of turbines and components, for both on and offshore applications

• Actively supporting grid operators in stabilizing and managing the system

• Improving siting and spatial planning techniques

• Reducing the environmental impact and increasing social acceptance

1 Wind energy - 4

Strategy – to reduce costs

2014-2015

• Develop control strategies, innovative substructure concepts, integrated dedicated offshore systems

• Demonstration and testing of new nacelle and rotor prototypes, innovative substructures and floating concepts

2016 -2017

• New business and/or manufacturing concepts for the whole wind supply chain

• New approaches for wind forecasting, advanced aerodynamics, new life cycle approaches

• Demonstration of 10-20 MW Wind turbines, O&M and End-of-life cycle management of wind turbines and farms, Definition of methods and standards for testing large wind turbine components

1 Ocean energy - 1


• European industry and research is leading but also interest outside Europe

• The sector is relatively small, but on the move; it was dominated by SMEs but major utilities and engineering/manufacturing companies are entering the sector

• The technology is not mature yet

• No convergence in technology

• Large potential, more predictable and out of synch with other wind and PV

1 Ocean energy - 2

Challenges for the sector

Delivering technology that performs reliably and can survive in harsh operating environments

Coming down the cost curve

Installed capacity of wave and tidal devices by 2020

1 Ocean energy – 3

Past support

Year Topic description Project Names EC contribution €

2007 New components and concepts for OE converters CORES 3,449,588

Pre-normative research for OE EQUIMAR 3,990,024

2008 Demo of innovative full size systems PULSE STREAM 1200 STANDPOINT SURGE WAVEPORT

20,694,439

2010 Capacitive mixing: clean RE from salinity differences

CAPMIX 2,400,000

2012 Demo of first OE farms TIDES AEGIR

23,002,736 (under negotiation)

2012 Electro-active Polymers for Wave Energy Conversion POLYWEC 2,100,000

2013 Design tools, tech and research to facilitate OE converters arrays ERA-NET on Ocean Energy

DTOcEAn OCEANERA-NET

4,100,000 Start 28/10/2013

2,200,000 Start 28/10/2013

1 Ocean energy - 4

Strategy

• Develop emerging designs and components (2014)

• Ensure efficiency and effective long term cost reduction and high levels of reliability and survivability (2015)

• Demonstration of ocean energy technologies (2014-2015)

A strategic research and innovation agenda will be developed in 2013/2014

1 Hydropower - 1


• EU is leading in technology but Asian competition growing quickly

• Mature R&D sector

• Lack of a strong EU coordinated approach but high industrial involvement

• Field dominated by industry

• Long technology cycles linked to basic research and improvement of existing technology

• Geographical limitations on new hydropower stations

• Limited potential if only focused on power production but high potential in grid balancing

• Continuous efforts needed to help technology development

1 Hydropower - 2

Past (notably FP7-FP6) support

• Under FP7 only 3 hydro project were supported, dealing with design software, novel small hydro power turbines and hydraulic and electrical optimisation


• Short to medium term: increasing operating flexibility

• Longer term: using hydro as main grid balancer

Strategy

• Continuous support for technology improvement

• 2014-15: focus on power boost and increased flexibility

• after 2016: development of new generations of equipment

1 Deep geothermal energy - 1


• Competitive position of traditional geothermal energy in some countries (Italy, Iceland) where high temperature resources are available

• Deep geothermal resources available everywhere - potential to generate consistent and reliable electricity at competitive price

• Core issue is to expand the EGS concept and make it competitive

• Long technology cycle – further research and development are needed

• 2030 target for EGS to become competitive with other energy sources

1 Deep geothermal energy - 2


• EGS Pilot Plant (FP6), mitigation of induced seismicity, reservoir assessment


• To develop the technologies to exploit deep geothermal reservoirs for energy production at competitive costs

Strategy

• To support first R&D on new drilling technologies and EGS testing, which will enable future EGS demonstration plants

1 RHC - shallow geothermal energy - 1


• Shallow geothermal resources available everywhere for H&C, no geographical limitations

• Good position in the H&C sector in some countries: Sweden, Finland, Germany and France

• Technologies can be considered as fairly mature, but penetration is weak in most of the MS

• A big number of SME players

1 RHC - shallow geothermal energy - 2


• Improved heat pumps


• Increase market penetration

• Reduce costs

• Control the impact on the surroundings

Strategy

• demo activities to improve drilling technologies (2015)

• development of systems integrated with other RES (as of 2016)

• new, non-invasive geophysical tools for shallow reservoir potential estimation (as of 2016)

1 RHC - solar thermal - 1


• Europe among the technology leaders

• Several potential applications (domestic, commercial, industrial) but users still have to be convinced of the reliability and cost-effectiveness of SHC

• Potential of solar cooling and of solar heat for industrial purposes to be fully exploited

• Very large community of European R&D performers and industry players

• Rapid technology cycles

• Large potential for deployment in most of Europe

• An installed capacity of 100GWth is achievable by 2020; the capacity in 2012 was 25GWth

1 RHC - solar thermal - 2


• The EU has granted >24M€ FP7 funding (materials, collectors, solar heat <250 °C for industrial purposes, solar thermal façades, solar-driven desalination, solar cooling)

The Challenges for the sector at this moment

• Supply a higher share of the heat demand of buildings

• Match the needs of the users

• Innovative solutions for residential and non-residential buildings to be demonstrated

• Bring to a mature level the solar cooling technology

The resulting strategy

• Continue support to solar cooling R&D

• Promote R&D activities on solar heat for industrial purposes at higher temperatures

• Demonstrate heating solutions with higher solar fraction

1 RHC - biomass - 1


• EU market leader in conventional steam cycle power plants (Finland and Sweden), EU and USA: leaders for equipment for forest harvesting, transport machinery and baling systems

• Many players, mostly SMEs

• Boiler and CHPs are mature technologies but improvements possible on conversion efficiency, emissions reduction, costs reduction and use of broader feedstock base

• Feedstock is mainly wood chips and pellets – a large part is imported from USA and Canada

• Good potential for small scale decentralised applications in the medium run

1 RHC - biomass - 2


• 2 demonstration projects on new generation of boilers and stoves (7 M€)

Challenges

• To develop energy efficient, cost-competitive and environmental friendly technological solutions for residential, non-residential and industrial applications

• To widen the biomass feedstock basis to include torrefaction and pyrolysis bio-energy carriers

Priorities

• Decentralization, i.e., develop CHP units for small residential applications (2014)

• Develop boilers adapted to diverse feedstocks for small scale application (2015)

1 Biofuels - 1


• EU - a major player in 1G market

• EU companies leaders in some 2G technologies but these are not yet commercially available

• Long technology cycles (up to 20 years)

• Lower level of industrial integration and initiative than in other RES EIIs

• Market support mechanisms not sufficient

• Competition for biomass, sustainability, land use issues

• Uncertainties in the regulatory framework

1 Biofuels - 2


• ~339 M€ (55% for demo)

• Biofuels have been very successful in the first NER 300 call, with 8 biofuel-related large scale demonstration projects to be funded


• Difficulties to access finance for large industrial projects

• Mobilisation of low-ILUC biomass feedstock (e.g. forest and agricultural residues, waste) – developing sustainable, cost-competitive supply chains

• Market penetration measures (standardization, sustainability, quality, public acceptance, etc.)

1 Biofuels - 3

Strategy

R&D activities

• 2014 and 2015: New technologies of sustainable fuels need to be developed that radically improve the state-of-art

Demo activities in 2014 and 2015

• Proving that advanced biofuels technologies, are technically viable, environmentally and socially sustainable, and potentially cost-competitive at commercial scale.

• Developing logistic systems for a sound and sustainable feedstock supply.

• 2015: Partnering with Brazil

1 Partnership with Brazil

• Brazil has the best framework conditions for 2G technologies

• a consolidated and competitive 1G sector where 2G technologies can be "plugged in"

• logistics systems in place

• Brazil has also high-level research capacities, world-class R&I facilities, and an open attitude towards international cooperation.

• European partners can participate in one of the largest technology markets and test technologies in real scale before deploying them in Europe.

• Positive previous cooperation experiences, discussions on-going

• Coordinated call leading to joint 1-2 projects

• Focus on close to market and high impact actions building on 1G

1 Alternative fuels - 1

What they are

• fuels which are neither based on biomass nor on fossil sources

• new fuels or "old" fuels produced through new processes and sources

Characterisation of the sector • EU is leading but USA and Asian competition growing quickly

• Vibrant R&D sector but no large scale pilot in EU

• Field dominated by research experts – Very few industrial players

• Lack of a strong EU coordinated approach AND industrial involvement

• Technology is dependent on breakthroughs in basic research and new technology development

• Geographical limitation for some technologies (e.g. CO2 splitting with CSP)

• Limitless potential if the promises are fulfilled

1 Alternative fuels - 2

Past (notably FP7-FP6) support

• Since 2000 the EU has granted 31.3M€ for: metallic powder fuels, artificial photosynthesis, solar thermochemical processes


• Developing relevant size PDU

• Create synergies in EU development effort and bring the new concepts to industrial applications

Strategy

• Support from basic development to full scale demonstrator

• 2014-15: focus on PDU / ERANET?

• After 2016: support for R&D through an IRP & Demonstration

1

Supporting market uptake

Based on:

• Successful experience of IEE I and II

• To exploit opportunities for common learning and sharing of best practices on implementation of RE policy and the cost-effective mobilisation of new investments in RE across the EU

2014/2015: Market uptake of existing and emerging

• renewable electricity, heating and cooling technologies - LCE 4

• sustainable bioenergy - LCE 14

Documents

PCN Energie - Education.gouv.frcache.media.education.gouv.fr/file/Energie/59/0/saclay_295590.pdf · •Digital security Strategic Horizon GroupsLegal base Programme. 1 ... o then