Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch...

23
Kleinschalige Warmtekrachtkoppelingen (Mini-micro WKK) Opdrachtgever: Interdepartementale Directie Energietransitie (ministerie van Economische Zaken) Colofon Dit rapport is opgesteld door: ing. J. (Jan) H. Knecht DATUM 16 april 2007 KENMERK KOB/2007/Mini-micro WKK STATUS Definitief CLASSIFICATIE -

Transcript of Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch...

Page 1: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

Kleinschalige Warmtekrachtkoppelingen (Mini-micro WKK)

Opdrachtgever: Interdepartementale Directie Energietransitie(ministerie van Economische Zaken)

Colofon Dit rapport is opgesteld door:

ing. J. (Jan) H. Knecht

DATUM 16 april 2007

KENMERK KOB/2007/Mini-micro WKK

STATUS Definitief

CLASSIFICATIE -

Page 2: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

2

Cluster Kennisontwikkeling en Beleidsinteractie (KOB)

KOB analyseert octrooi-informatie ter ondersteuning van beleidsontwikkeling op het gebied van innovatie en industrieel eigendom. Bronnen zijn databases met bibliografische gegevens van octrooien, octrooiregisters en bestanden van onder anderen de OECD, Eurostat en het CBS. Vragen die KOB kan beantwoorden, zijn:

Ø Wie is binnen een bepaald technologiegebied actief en met welke technologie in het bijzonder? Ø Welke bedrijven zijn (in potentie) concurrenten? En welke zijn (in potentie) partners?Ø Wat is de positie van de BV Nederland op de wereldmarkt?Ø Welke zijn de belangrijkste Nederlandse spelers in een technologiegebied?Ø Welke geografische concentraties (valleys) zijn er te identificeren en wie maken er deel van uit?Ø Wat zijn opkomende technologiegebieden?Ø Wat is het octrooiprofiel van een land?Ø Op welk gebied worden naar verhouding veel octrooien aangevraagd en op welk gebied minder? Hoe verhoudt deze

situatie zich met die in de EU en met die in Nederland?

Page 3: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

3

Samenvatting Deze rapportage betreft een studie in de diverse octrooidatabases over kleinschalige warmtekracht-koppelingen (mini- en micro-WKK). Gezocht is naar een werkbare definitie van de criteria die kunnen worden aangewend bij het afbakenen van het technologiegebied, met het doel de ontwikkelingen in de tijdte laten zien, wie ermee bezig zijn (in Nederland en daarbuiten) en welke technologie in opkomst is.

Voor het zoeken naar voor dit rapport relevante octrooiaanvragen is gebruik gemaakt van de World Patent Index (WPI) van Thomson Scientific, de belangrijkste private aanbieder van octrooi-informatie. In deze database worden alle samenhangende octrooidocumenten, die betrekking hebben op dezelfde vinding, als één gezien. Dit voorkomt dubbeltellingen. De belangrijkste reden voor deze voorkeur boven de (EpoDoc) database vanhet Europese Octrooi Bureau (EOB) is dat de WPI over een index beschikt die gebaseerd is op de Manual Code (MC) uit de Electrical Patents Index (EPI). Deze classificatiecode maakt een andere doorsnede mogelijk dan bereikt kan worden via de Internationale Patent Classificatie (IPC) van de World Intellectual Property Organisation (WIPO). De MC is meer gericht op de industrie en de IPC meer op de technologie. De WPI voert beide classificatiesystemen en dat maakt deze database zeer geschikt voor dit soort onderzoek, waarbij technologieën en toepassingen met elkaar in verband worden gebracht.

Verreweg de meeste octrooiaanvragen voor toepassing in mini- en micro-WKK’s komen uit Japan. Daarna volgen de Bondsrepubliek, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk. Nederland heeft binnen het tijdvenster dat loopt van 1995 t/m 2004 slechts 2 octrooiaanvragen ingediend die in direct verband te brengen zijn met warmtekrachtkoppelingen, en wel binnen het technologiegebied van de micro-WKK’s. In beide gevallen gaat het om de toepassing in een huis-installatie van een Stirling motor voor de generatie van zowel hitte als elektriciteit voor kleinschalig gebruik welke gereed is voor koppeling met een wat men aanduidt als een DER- (Distributed Energy Resources) of DG- (Distributed Generation) elektriciteitsnet.

Page 4: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

4

InhoudsopgaveInleiding...........................................................................................................................................................5

Warmtekrachtkoppeling (WKK).......................................................................................................................6

Reguliere WKK............................................................................................................................................6Mini-WKK ....................................................................................................................................................6Micro-WKK ..................................................................................................................................................6

Beschikbare technologieën.............................................................................................................................7

Gasturbine...................................................................................................................................................7Stoomturbine ...............................................................................................................................................7Stoom- en Gasturbine (STEG) ....................................................................................................................7Interne verbrandings- of zuigermotor ..........................................................................................................7Microturbine.................................................................................................................................................7Stirling motor ...............................................................................................................................................7Brandstofcel ................................................................................................................................................8Organic Rankine Cyclus (ORC) ..................................................................................................................8

Toepassingenmatrix........................................................................................................................................9

Prestatie-indicatoren .....................................................................................................................................10

Aandrijvingen.............................................................................................................................................10Warmtekrachtkoppelingen (Algemeen) .....................................................................................................10Warmtekrachtkoppelingen (Regulier)........................................................................................................11Warmtekrachtkoppelingen (Mini-WKK) .....................................................................................................11Warmtekrachtkoppelingen (Micro-WKK) ...................................................................................................13

Aanvullend onderzoek ..................................................................................................................................15

Conclusies ....................................................................................................................................................16

Bijlage 1 Geraadpleegde literatuur........................................................................................................17Bijlage 2 Begrippen en methoden.........................................................................................................18Bijlage 3 Onderbouwing documentselecties .........................................................................................21Bijlage 4 Gebruikte afkortingen.............................................................................................................22Bijlage 5 Landcodes..............................................................................................................................23

Figuren en Tabellen

Figuur 1: Trends per type aandrijving ..........................................................................................................10Figuur 2: Trends in Warmtekrachtkoppelingen (WKK).................................................................................10Figuur 3: Trends in Reguliere WKK .............................................................................................................11Figuur 4: Trends in mini-WKK.......................................................................................................................11Figuur 5: Trends in micro-WKK....................................................................................................................13Figuur 6: Ontwikkeling in aantallen octrooiaanvragen in de internationale routes.......................................19Figuur 7: Aandeel van de verschillende nationaliteiten in de internationale routes ....................................20

Tabel 1: Toepassingenmatrix.........................................................................................................................9Tabel 2: Ondernemingen actief met mini-WKK's .........................................................................................12Tabel 3: Ondernemingen actief met micro-WKK's.......................................................................................14

Page 5: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

5

InleidingNa gesprekken met ir. R.W.A. (Reinier) Gerrits, senior beleidsmedewerker van de Interdepartementale Directie Energietransitie en drs.P.J. (Peter) Aubert, projectleider beleidsvernieuwing, met drs. R.H.M. (René) Flint, account manager overheid (AM), en drs. J.J. (Jos) Winnink, clusterleider Kennisontsluiting en Beleidsinteractie (KOB), beiden van Octrooicentrum Nederland (OCNL), is begin februari 2007 afgesproken dat vanuit de Energietransitie (ET) enkele concrete vragen aan het Octrooicentrum gesteld zouden worden. Met het antwoord op die vragen kan dan, door middel van een iteratief proces, gezien worden wat OCNL voor ET kan betekenen.

Het Platform Nieuw Gas (werkgroep Decentrale Energievoorziening) werkt al geruime tijd aan de ontwikkeling en marktintroductie van micro-warmtekrachtkoppeling (micro-WKK). Het gaat om hoogrendements-verwarmingsketels gekoppeld met een kleinschalige (1 kWe) stroomgenerator. In Nederland wordt als basis voor die generator meestal gedacht aan een Stirlingmotor.

De (samengestelde) concrete vraag is de volgende:

- wie zijn er in Nederland actief met micro-warmtekracht en met Stirling-technologie?- idem, wereldwijd?- welke micro-WKK technologie staat wereldwijd het meest in de belangstelling? Is dat op

basis van Stirling-technologie of anderszins?- welke Stirling-technologie lijkt, op basis van octrooien en licenties, het meest kansrijk?

Peter Aubert fungeert als contactpersoon.

Page 6: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

6

Warmtekrachtkoppeling (WKK)

Bij Warmte Kracht Koppeling (WKK), in het Engels “Combined Heat and Power (CHP)”, worden warmte en elektriciteit in één en dezelfde installatie opgewekt ( = cogeneratie). Een motor drijft een generator aan voor de productie van elektriciteit; de vrijkomende warmte wordt gebruikt voor verwarming. Dit soort installaties kunnen grootschalig zijn en centraal opgesteld bijv. voor stadsverwarming, een zgn. reguliere WKK, maar ook kleinschalig en decentraal, d.w.z. zo dicht mogelijk bij de gebruiker. In dit laatste geval wordt onderscheid gemaakt tussen micro-WKK en mini-WKK. Indien gebruik gemaakt wordt van stortgas of andere kleinschalige bio-energie, spreekt men ook van bio-WKK. Het organische materiaal is afkomstig van planten en bomen en wordt biomassa genoemd. Biomassa kan speciaal worden geteeld voor energiedoeleinden (energieteelt). Als echter bijproducten van de landbouw worden gebruikt voor energiedoeleinden dan wordt gesproken van biomassa-reststromen. Bij bio-WKK denken we vooral aan vergassingsinstallaties, geïntegreerd met gasmotoren.

Er bestaan verschillende technologieën om de gecombineerde productie van elektriciteit en warmte te realiseren. Elke technologie heeft zijn specifieke toepassingsgebieden. De meest voorkomende uitvoeringsvormen zijn de stoomturbine, de gasturbine en de inwendige verbrandingsmotor, die zowelgas als diesel als brandstof kan hebben. Daarnaast bestaan microturbines en andere nieuwe technologieën, zoals Stirlingmotoren en brandstofcellen. Een eventueel surplus aan elektriciteit kan worden afgedragen / teruggeleverd aan het openbare net en naast een Energie-investeringsaftrek (EIA) een teruggave opleverenvan de Netbeheerder.

Het principe van warmtekrachtkoppeling kan verder worden uitgebreid door naast elektriciteit en warmte ook koude te produceren ( = trigeneratie). Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een absorptiekoelmachine. Wanneer de warmtevraag in de zomerperiode afneemt, kan de WKK toch nog blijven draaien, en zijn warmte nuttig aanwenden om te voldoen aan de vraag naar koude.

Een micro-mini WKK kan ook aftapbare waterstof produceren. De waterstof is dan als transportbrandstof in te zetten. Het systeem kan voldoende elektriciteit leveren aan een doorsnee huishouden. Er blijft dan genoeg waterstof over voor bijvoorbeeld een brandstofcelauto.

Reguliere WKKBij reguliere WKK gaat het om centrale elektriciteitsproductie waarbij de vrijgekomen warmte benut wordt voor stadsverwarming of voor industriële processen.

Mini-WKKHet hoofddoel van een mini-WKK systeem daarentegen is het maken van warmte. De elektriciteit is dan het bijproduct, dat zo goed mogelijk moet worden ingezet. De belangrijkste toepassing van een mini WKK systeem is het verwarmen van woningblokken (rijen of lagen) en kleine bedrijven.

Micro-WKKDe belangrijkste toepassing van een micro WKK systeem is het verwarmen van woonhuizen(éénsgezinswoningen). In feite is het dan gewoon een centrale verwarmingsketel (CV-ketel) van hoog rendement (HR), die als extra elektriciteit produceert (HRe).

Het onderhavige onderzoek is vooral gericht op de mini- en micro-WKK.

Page 7: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

7

Beschikbare technologieën

Als brandstof voor de WKK wordt in Nederland meestal aardgas gebruikt, maar “groene” (hernieuwbare) brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in toenemende mate (ook experimenteel) gebruikt. De WKK levert dan duurzame energie. In principe is elke brandstof mogelijk. De keuze van de krachtbron, die de generator in de WKK aandrijft, hangt samen met de beschikbare brandstof, het gewenste vermogen en de vorm waarin de warmte geleverd moet worden. Voor de verwarming van kantoren, ziekenhuizen, bedrijfshallen, glastuinbouw, e.d. wordt meestal een verbrandingsmotor gebruikt. Een dergelijke motor werkt net als de automotor, maar loopt op aardgas of biogas in plaats van benzine of LPG. Het koelwater van de motor en de warmte van de uitlaat-gassen worden gebruikt om CV-water op te warmen. Op heel kleine schaal worden ook al kleine WKK's met Stirlingmotor, microgasturbine of brandstofcel gebouwd. Mogelijk is de brandstofcel een optie voor de toekomst om per woning een WKK te plaatsen. Moderne CV-ketels worden vaak aangeduid als HR (Hoog rendement), terwijl de vervanger van de HR-ketel, de WKK installatie dus, als HRE of HRe aangeduid wordt.

Omdat schaalverkleining van alle soorten motoren in theorie de toepassing van alle energiebronnen mogelijk zou kunnen maken, hebben we geen enkele tot nu toe bekende aandrijving / krachtbron willen uitsluiten en ze alle hieronder op een rijtje gezet.

GasturbineEen gasturbine is een krachtbron waarin gasvormige brandstoffen kunnen worden toegepast, zoals:aardgas, kerosine, waterstof en synthesegas (syngas). De toepassing wordt gevonden in de industrie, waarbij een groot aantal draaiuren nodig is en de behoefte bestaat aan high pressure (HP) rookgassen.

StoomturbineDe meeste bestaande elektriciteitscentrales gebruiken een zogenaamde Rankinecyclus om de elektriciteit te produceren uit brandstof. In deze cyclus wordt water verwarmd tot oververhitte stoom. De stoom expandeert vervolgens over een stoomturbine waarbij arbeid aan de turbine geleverd wordt. De turbine drijft vervolgens de elektriciteitsgenerator aan. Ook deze turbine vindt zijn toepassing in de industrie, waarbij een groot aantal draaiuren nodig is en de behoefte bestaat aan low pressure (LP) rookgassen.

Stoom- en Gasturbine (STEG)De thermische energie die, na de expansie in een gasturbine, nog in de rookgassen zit, kan gebruikt worden voor het opwekken van stoom. De stoomketel kan eventueel nog extra worden bijgestookt om de stoomproductie te verhogen. Als met deze stoom dan een stoomturbine wordt aangedreven met daar achter eventueel een generator, spreken we van een STEG installatie.

Interne verbrandings- of zuigermotorDit type motoren vindt vooral toepassing bij een variërende of intermitterende behoefte. Er zijn ottomotoren en dieselmotoren. Bij ottomotoren kan de brandstof bijv. aardgas of andere soorten (vergaste) vloeistoffen zijn en bij dieselmotoren is dat diesel (zowel klassiek, als biodiesel of plantaardige olie).

MicroturbineEen microturbine is een gasturbine met schaalverkleining. De microturbine kan goed overweg met brandstoffen met een lage of niet constante energie-inhoud. Deze brandstofflexibiliteit maakt dit type turbine aantrekkelijk. Er worden in toenemende mate keramische componenten gebruikt, waardoor hoge temperaturen geen probleem (meer) zijn. De schaalverkleining heeft de toepassing van dit soort turbines in micro-mini WKK-concepten dichterbij gebracht.

Stirling motorEr zijn in principe drie uitvoeringsvormen (alpha-, beta- en gamma-configuratie), waarbij de externe verbranding de toepassing van vele brandstoftypes mogelijk maakt, w.o. biomassa. Schaalverkleining heeft ook hier de toepassing in micro-mini WKK-concepten mogelijk gemaakt. Bovendien is deze combinatie geluidsarm.

Page 8: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

8

BrandstofcelEen brandstofcel is een apparaat dat chemische energie uit een extern toegevoegde brandstofstroomrechtstreeks omzet in elektriciteit, waarbij tevens warmte vrijkomt. Er zijn vele soorten brandstofcellen, waarvan de PEM (polymer electrolyte membrane), PA (phosphoric acid), MC (molten carbonate) en SO (solid oxide), elk met een eigen temperatuurniveau, het meest geschikt lijken. De geproduceerde warmte moet worden afgevoerd, waardoor de brandstofcel ingezet zou kunnen worden bij een WKK.

Organische Rankine Cyclus (ORC)Rankinecycli, organisch of met stoom, worden steeds uitwendig gestookt. Daardoor kunnen ze net als de stirlingmotoren met eender welke brandstof opgewarmd worden. Ook restwarmte komt in aanmerking. Als de stoom in de rankinecyclus vervangen wordt door een organisch fluïdum zoals pentaan, hexaan, tolueen, ammoniak, etc., spreekt men van een Organische Rankine Cyclus. Indien gebruik gemaakt wordt van een ammoniak-water-mengsel, spreekt men van een Kalinacyclus.

Page 9: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

9

Toepassingenmatrix

Centrale elektriciteitsproductie waarbij de vrijgekomen warmte benut wordt voor stadsverwarming of voor industriële processen (reguliere WKK) valt buiten het kader van dit onderzoek, maar is -ter vergelijking- in onderstaande tabel wél meegenomen. We hebben de beschikbare krachtbronnen uit het vorige hoofdstuk in relatie gebracht met toepassingen in bijv. wijken, kantoren, woonblokken en kleine bedrijven (mini WKK), evenals in individuele huishoudens (micro WKK). Alle krachtbronnen komen in principe in aanmerking. Kleinschaligheid of schaalverkleining van de krachtbron is direct gerelateerd met de schaal van de toepassing. De combinatie van de verschillende krachtbronnen met de kleinschalige toepassingen levert een aantal “hits” op die we in onderstaande matrix hebben samengevat. Deze “hits” betreffen octrooiaanvragen die te maken hebben met mini- en micro WKK’s als eenheid of als component van een WKK.

Om tot de hieronder weergegeven resultaten te komen is gebruik gemaakt van de World Patent Index (WPI) van Thomson Scientific, de belangrijkste private aanbieder van octrooi-informatie. In deze database worden alle samenhangende octrooidocumenten, die betrekking hebben op dezelfde vinding, als één gezien. Dit voorkomt dubbeltellingen. De belangrijkste reden voor deze voorkeur boven de (EpoDoc) database van het Europese Octrooi Bureau (EOB) is dat de WPI over een index beschikt die gebaseerd is op de Manual Code (MC) uit de Electrical Patents Index (EPI). Dit classificatiesysteem maakt een andere doorsnede mogelijk dan bereikt kan worden via de Internationale Patent Classificatie (IPC) van de World Intellectual Property Organisation (WIPO). De MC is meer gericht op de industrie en de IPC meer op de technologie. De WPI voert beide classificatiesystemen en dat maakt deze database zeer geschikt voor dit soort onderzoek, waarbij technologieën en toepassingen met elkaar in verband worden gebracht.

In het linker gedeelte van onderstaande toepassingenmatrix is een voorselectie gedaan, gebaseerd op dezeMC. Dit leverde een eerste aantal “hits” op. In het rechter gedeelte van de matrix zijn deze “hits” eerst in verband gebracht met verwarmingssystemen in zijn algemeenheid, met behulp van de daarvoor in gebruik zijnde IPC-codes, en vervolgens uitgesplitst over de diverse typen WKK’s, met behulp van steekwoorden (zie voor details Bijlage 3: Onderbouwing documentselecties).

Classificatie Centrale Type WKK (CHP)Type Manual Aantal ver- waarvanAandrijving Code Hits warming Regulier Mini Micro

Selectie via IPC-codes en steekwoorden >>>(F24D or F24H or F25B)

Geen steek-

worden gebruikt

Steek-woorden

mini- WKK

Steek-woorden micro-WKK

Cogeneratie X11-C04 666 207 157 24 26

Stirling motor X25-X08 142 90 78 3 9Microturbine (X11-C15 or X11-U01M) 123 6 1 0 5

Organische Rankine Cyclus (X15-C05 or X15-A04 or X15-A05 or X15-A09) 2.653 87 65 18 4

Brandstofcel

(X16-C01A or X16-C01C or X16-C02 or X16-C03 or X16-C04 or X16-C06 or X16-C07 or X16-D)

10.573 31 24 3 4

Stoom & Gas (STEG) turbine X11-C03 753 14 12 0 2

Gasturbine (X11-C01 or X11-U01C) 2.104 26 24 1 1

Interne Verbrandingsmotoren (X11-C02 or X11-U01D) 2.209 21 19 1 1Stoomturbine (X11-A01 or X11-U01) 907 13 13 0 0

Totalen: 20.130 495 393 50 52

Tabel 1: Toepassingenmatrix

Ten behoeve van een voorlopige ranking hebben we gekozen voor die aanvragen die via sleutelwoorden te relateren zijn met micro-WKK. Cogeneratie (Manual Code X11-C04) is de enige classificatie die direct verband houdt met warmtekrachtkoppelingen en is daarom apart gezet. Dit type aandrijving scoort overigens bij alle typen WKK het hoogste, regulier (met 157 aanvragen), mini-WKK (met 24 octrooiaanvragen) en micro-WKK (met 26 aanvragen). Daarna komen bij micro-WKK de Stirlingmotor (met 9 aanvragen), de Microturbine (met 5 aanvragen). Zonne-energie met Rankine cyclus en Brandstofcellen staan (met 4 aanvragen) op een gedeeldevierde plaats. Bij de mini-WKK komt de Organische Rankine Cyclus op de tweede plaats en speelt de Microturbine daarentegen geen rol.

Page 10: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

10

Prestatie-indicatoren

Prestatie-indicatoren, zoals de ontwikkelingen in de tijd (per type aandrijving, eerst voor wat betreft de aan-drijvingen en vervolgens per type warmtekrachtkoppeling), wie ermee bezig zijn (in Nederland en daarbuiten)en welke technologie in opkomst is, zijn enkele van de gestelde vragen die in dit hoofdstuk beantwoord worden.

Aandrijvingen

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Aan

tallen

aan

vra

gen

Cogeneratie Stirling motorMicroturbine Organische Rankine CyclusBrandstofcel Stoom& Gas (STEG) turbineGasturbine Interne VerbrandingsmotorStoomturbine Totalen

Figuur 1: Trends per type aandrijving

Er zijn 20.130 octrooiaanvragen gevonden (zie voor details Tabel 1 op de vorige pagina) die in de categorie aandrijvingen (installaties, motoren, brandstofcellen en generatoren) vallen. In de figuur hierboven is te zien dat er vanaf 1998 t/m 2002 een sterke groei was van bijna 1.000 naar 2.400 aanvragen. Daarna treedt er een zekere stabilisatie in. In de hierna volgende figuren zijn al deze octrooiaanvragen bekeken op hun toepassing in verwarmingsinstallaties in zijn algemeenheid, en in warmtekrachtkoppelingen in het bijzonder.Goed te zien is dat Brandstofcellen in toenemende mate gebruikt worden in combinatie met dit type aandrijvingen.

Warmtekrachtkoppelingen (Algemeen)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Aan

talle

n a

anvr

agen

Cogeneratie Stirling motorMicroturbine Organische Rankine CyclusBrandstofcel Stoom & Gas (STEG) turbineGasturbine Interne VerbrandingsmotorStoomturbine Totalen

Figuur 2: Trends in Warmtekrachtkoppelingen (WKK)

Er zijn 495 aanvragen die geclassificeerd zijn als bedoeld voor warmtekrachtkoppelingen in zijn algemeenheid. Slechts een deel daarvan (102 aanvragen) kan geclassificeerd worden als mini- of micro-WKK. Cogeneratie en Stirling motors bepalen in grote mate het beeld voor wat betreft de groei in octrooiaanvragen. Vanaf 2002 lijkt de groei te stabiliseren.

Page 11: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

11

Warmtekrachtkoppelingen (Regulier)

Bij reguliere WKK gaat het om grote gecentraliseerde elektriciteitsproductie waarbij de vrijgekomen warmte benut wordt voor stadsverwarming of voor industriële processen. In onderstaande grafiek staan, volledigheidshalve, alle WKK’s die niet geclassificeerd kunnen (konden) worden als mini- of micro-WKK.

0

10

20

30

40

50

60

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Aan

tallen

aan

vra

gen

Cogeneratie Stirling motorMicroturbine Organische Rankine CyclusBrandstofcel Stoom & Gas (STEG) turbineGasturbine Interne VerbrandingsmotorStoomturbine Totalen

Figuur 3: Trends in Reguliere WKK

Cogeneratie en de Stirling motor hebben een duidelijke voorkeurspositie, met respectievelijk 157 en 78 van de in totaal 393 aanvragen. Topjaar was 2001, maar sedert 2003 zit de groei er weer stevig in.

Warmtekrachtkoppelingen (Mini-WKK)Het hoofddoel van een mini-WKK systeem is het genereren van warmte; de elektriciteit is het bijproduct. De belangrijkste toepassing van een mini WKK systeem is het verwarmen van woningblokken (rijen of lagen) en kleine bedrijven. De toegepaste steekwoorden voor het afscheiden van mini-WKK van de warmtekrachtkoppelingen in het algemeen waren:

(Building or (Community w center+/all) or District or (Grouped w household+/all) or Hospital or Industrial or Mini or (Multi w family) or School or (Small w office))/ti/ab

0

2

4

6

8

10

12

14

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Aan

talle

n a

anvr

agen

Cogeneratie Stirling motorMicroturbine Organische Rankine CyclusBrandstofcel Stoom& Gas (STEG) turbineGasturbine Interne VerbrandingsmotorStoomturbine Totalen

Figuur 4: Trends in mini-WKK

Cogeneratie drukt ook hier een duidelijk stempel op het aantal aanvragen, daarin bijgestaan door Organische Rankine Cycli. De kleine aantallen aanvragen veroorzaken het grillige verloop van bovenstaande grafiek.

Page 12: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

12

Hieronder volgt een tabel met de aanvragers van de gevonden octrooiaanvragen op het gebied van mini-WKK, gerangschikt op hoofdvestiging (landcode). Sommige aanvragen voeren meer dan één aanvrager, terwijl particuliere uitvinders als aanvrager buiten beschouwing zijn gelaten, waardoor de som onderaan Tabel 2 niet noodzakelijkerwijs overeenkomt met de tellingen uit Tabel 1. Landen met meer dan één aanvrager zijn in de tabel in een gekleurde band gevangen.

Naam Land Cog

ener

atie

Stirl

ing

mot

or

Mic

rotu

rbin

e

Org

anis

che

Ran

kine

Cyc

lus

Bra

ndst

ofce

l

Stoo

m &

Gas

(STE

G) t

urbi

ne

Gas

turb

ine

Inte

rne

Verb

rand

ings

mot

or

Stoo

mtu

rbin

e

Tota

al M

ini-W

KK

Panel IP Pty Ltd AU 1 1Sulzer Hexis AG CH 1 1BIPV Solarmodul Fab Berlin GmbH DE 1 1Gesalfina AG DE 1 1 2Linde AG DE 1 1Zenit Energietechnik GmbH DE 1 1Esys Montenay SA FR 1 1Aircogen Ltd GB 1 1Gasforce Ltd GB 1 1Envirotech Investments Ltd IE 1 1Cap Co Ltd JP 1 1Doo Woo Technology Corps Inc JP 2 2GH Keio Gijuku JP 1 1Ishikawajima Harima Heavy Ind JP 1 1Japan Steel Works Ltd JP 1 1Kawasaki Heavy Ind Ltd JP 1 1Kawashige Reinetsu Kogyo KK JP 1 1Matsushita Denki Sangyo KK JP 1 1 2Matsushita Electric Ind Co Ltd JP 1 1Meidensha Corp JP 1 1Nishiyodo Kuchoki KK JP 1 1Noritsu KK JP 1 1Sanyo Electric Co Ltd JP 3 1 4Sapio KK JP 1 1Sekisui Chem Ind Co Ltd JP 1 1Toho Gas KK JP 1 1Tokyo Gas Co Ltd JP 1 1LG Electronics Inc KR 2 2Whisper Tech Ltd NZ 1 1Climate Energy Llc US 2 2Enlink Geoenergy Services Inc US 1 1General Electric Co US 1 1Owens-Illinois Inc US 1 1Power Innovations Int Inc US 1 1UTC Power Llc US 1 1

Totalen per type: 24 3 0 12 3 0 1 0 0 43

Tabel 2: Ondernemingen actief met mini-WKK's

Japan is erg actief met 22 octrooiaanvragen, gedaan door 17 ondernemingen. Daarna volgen de Verenigde Staten, met 7 aanvragen (gedaan door 6 ondernemingen), de Bondsrepubliek met 5 aanvragen (door 4 ondernemingen) en het Verenigd Koninkrijk, met 2 aanvragen (door 2 ondernemingen). Andere landen die activiteiten vertonen zijn Australië, Zwitserland, Frankrijk, Ierland, Zuid-Korea en Nieuw Zeeland, elk met 1 aanvraag. Nederland komt in deze lijst niet voor.

Verder valt op dat het Japanse Sanyo zich bezighoudt met Stirling motoren en dat 4 van de 5 aanvragen van Duitse origine de Organische Rankine Cyclus betreffen.

Page 13: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

13

Warmtekrachtkoppelingen (Micro-WKK)De belangrijkste toepassing van een micro WKK systeem is het verwarmen van woonhuizen(éénsgezinswoningen). In feite is het dan gewoon een centrale verwarmingsketel van hoog rendement (HR), die als extra elektriciteit produceert (HRe). De toegepaste selectie criteria voor het afscheiden van micro-WKK van de warmtekrachtkoppelingen in het algemeen waren:

((Individual w home+/all) or (Individual w household+/all) or Domestic or Micro or (Single w famil+/all) or (Small w building+/all))/ti/ab

0

2

4

6

8

10

12

14

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Aan

tallen

aan

vra

gen

Cogeneratie Stirling motorMicroturbine Organische Rankine CyclusBrandstofcel Stoom & Gas (STEG) turbineGasturbine Interne VerbrandingsmotorStoomturbine Totalen

Figuur 5: Trends in micro-WKK

Cogeneratie en Stirling motors vinden ook hier in hoge mate toepassing. Ook hier veroorzaken de kleine aantallen aanvragen het grillige verloop van bovenstaande grafiek.

Hieronder volgt een tabel met de aanvragers van de gevonden octrooiaanvragen op het gebied van micro-WKK, gerangschikt op hoofdvestiging (landcode). Sommige aanvragen voeren meer dan één aanvrager, terwijl particuliere uitvinders als aanvrager buiten beschouwing zijn gelaten, waardoor de som onderaan Tabel 3 niet noodzakelijkerwijs overeenkomt met de tellingen uit Tabel 1. Landen met meer dan één aanvrager zijn in de tabel in een gekleurde band gevangen.

Naam Land Cog

ener

atie

Stirl

ing

mot

or

Mic

rotu

rbin

e

Org

anis

che

Ran

kine

Cyc

lus

Bra

ndst

ofce

l

Stoo

m &

Gas

(STE

G) t

urbi

ne

Gas

turb

ine

Inte

rne

Verb

rand

ings

mot

or

Stoo

mtu

rbin

e

Tota

al M

icro

-WK

K

Sulzer Hexis AG CH 1 1BIPV Solarmodul Fab Berlin GmbH DE 1 1Enginion AG DE 1 1Solo Kleinmotoren GmbH DE 1 1Viessmann Werke GmbH & Co KG DE 1 1VNG-Verbundnetz Gas AG DE 1 1Zenit Energietechnik GmbH DE 1 1Microgen Energy Ltd GB 5 2 7Aisin Seiki KK JP 2 2Chohu Seisakusho KK JP 1 1Chudenko KK JP 1 1 2Chugoku Denryoku KK JP 2 1 3Haman KK JP 1 1Hitachi Ltd JP 2 1 1 4Imex KK JP 1 1Japan Steel Works Ltd JP 1 1Matsushita Denki Sangyo KK JP 1 1

Page 14: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

14

Meidensha Corp JP 1 1Mitsubishi Jukogyo KK JP 1 1 2Osaka Gas Co Ltd JP 3 3Sanyo Electric Co Ltd JP 4 1 5Sharp KK JP 1 1Toho Gas KK JP 3 3Tokyo Gas Co Ltd JP 2 2Twinbird Corp JP 1 1ZH Sekiyu Sangyo Kasseika JP 1 1 1 3Enatec Electric Power & Heating Power BV NL 1 1Enatec Micro Cogen BV NL 1 1Whisper Tech Ltd NZ 1 1Climate Energy Llc US 2 2Raytheon Co US 1 1

Totalen per type: 24 9 9 4 4 3 2 2 0 57

Tabel 3: Ondernemingen actief met micro-WKK's

Vooral hier is de suprematie van Japan duidelijk, met 37 octrooiaanvragen, gedaan door 18 ondernemingen. In het Verenigd Koninkrijk springt één onderneming eruit, Microgen Energy Ltd, met 7 aanvragen. Daarna volgen de Bondsrepubliek met 6 aanvragen (door 6 ondernemingen), de Verenigde Staten, met 3 aanvragen (door 2 ondernemingen) en Nederland, met 2 aanvragen van Enatec. Twee ondernemingen, één uit Zwitserland en één uit Nieuw Zeeland hebben elk 1 aanvraag ingediend.

Verder valt op dat het Japanse Sanyo zich vooral bezighoudt met Stirling motoren, maar ook met de Organische Rankine Cyclus. Ook andere Japanse ondernemingen (Sharp en Twinbird) doen kennelijk proeven met Stirling motoren. Microturbines ondervinden eveneens grote belangstelling van Japanse ondernemingen, want 8 van de 9 aanvragen voor dat type aandrijving komen uit dat land.

Page 15: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

15

Aanvullend onderzoek

Voor de selectie en opbouw van de tabellen 2 en 3 (met de in mini- of micro-WKK’s actieve ondernemingen) zijn dezelfde criteria gebruikt als voor de figuren 4 en 5 (met de ontwikkelingen door de jaren heen in alle beschikbare technologieën). Deze methode leverde vrijwel geen Nederlandse ondernemingen op, met uitzondering van Micro Cogen BV en Electric Power & Heating BV (twee onderdelen van hetzelfde bedrijf Enatec). Dit betekent dat eventuele octrooiaanvragen van andere Nederlandse producenten óf gedaan zijn in de laatste anderhalf à twee jaar (zie Bijlage 2: Begrippen en methoden voor uitleg) óf dat in de beschrijving van deze aanvragen geen verband is gelegd met het begrip warmtekrachtkoppeling.

Om te zien of een aanvullend onderzoek eventueel nog iets zou kunnen opleveren, hebben we gekozen voor een andere invalshoek, en octrooiaanvragen opgezocht die door in Nederland werkende en / of gevestigde producenten / installateurs zijn ingediend en gekeken naar de inhoud van elke afzonderlijke aanvraag.

Gekeken is naar eventuele octrooiaanvragen gedaan door: Continuon, DC=Technics, Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN), Edon, Enatec / Cogen Microsystems, Essent Energie bv, Fasto Nefit / Nefit, Buderus, GasTerra (Voorheen: Gasunie), Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (GCO), Hei-tech, Magic Boiler, MTT (Micro Turbine Technology), MTT/Winnox, Remeha, Schelde Heron, Smart Power Foundation (SPF), Technea Nederland, Thomassen Holland, Tri-o-gen en de VGT (Vereniging Gasturbine).

Tussen de bijna 194.000 octrooiaanvragen van Nederlandse origine (van ná 1994) zijn 30 prioriteits-aanvragen gevonden die met warmtewisselaars en warmtepompen te maken hebben om water voor te verwarmen of warmte terug te winnen uit water en /of gasafvoer. De beschrijving van de vinding en de conclusies gaan echter niet verder dan een “claim” over hergebruik van de opgeslagen / verbruikte energie(energietransitie). In deze set zijn geen vermeldingen / verwijzingen gevonden naar warmtekracht-koppelingen of een eventuele aanwending in dat soort installaties.

Page 16: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

16

Conclusies

Ten behoeve van een voorlopige ranking hebben we gekozen voor die aanvragen die via sleutelwoorden te relateren zijn met mini- of micro-WKK. Cogeneration (Manual Code X11-C04) is de enige classificatie die direct verband houdt met warmtekrachtkoppelingen en is daarom apart gezet. Dit type aandrijving scoort overigens bij alle typen WKK het hoogste, regulier (met 157 aanvragen), mini-WKK (met 24 octrooiaanvragen) en micro-WKK (met 26 aanvragen). Daarna komen bij micro-WKK de Stirlingmotor (met 9 aanvragen), de Microturbine (met 5 aanvragen). Solar power met Rankine cyclus (met 4 aanvragen) en Brandstofcellen (4 aanvragen) staan op een gedeelde vierde plaats.

Aandrijvingen: Er zijn 20.130 octrooiaanvragen gevonden die in de categorie aandrijvingen (installaties, motoren, brandstofcellen en generatoren) vallen. Tussen 1998 en 2002 heeft een sterke groei plaatsgevonden, van bijna 1.000 naar 2.400 aanvragen per jaar. Daarna treedt er een zekere stabilisatie in. Fuel cells worden in toenemende mate gebruikt in combinatie met aandrijvingen (installaties, motoren en generatoren).

Warmtekrachtkoppelingen (algemeen): Er zijn 495 aanvragen die geclassificeerd zijn als bedoeld voor warmtekrachtkoppelingen in zijn algemeenheid. Slechts een deel daarvan (102 aanvragen) kan geclassificeerd worden als mini- of mico-WKK. Cogeneration en Stirling motors bepalen in grote mate het beeld voor wat betreft de groei in octrooiaanvragen. Vanaf 2002 lijkt de groei te stabiliseren.

Reguliere WKK’s: In dit rapport zijn dit alle WKK’s die niet geclassificeerd kunnen (konden) worden als mini-of micro-WKK. Het gaat hierbij om in totaal 393 octrooiaanvragen. Cogeneration en de Stirling motor hebben een duidelijke voorkeurspositie, met respectievelijk 157 en 78 aanvragen. Topjaar was 2001, maar sedert 2003 zit de groei er weer stevig in.

Mini-WKK’s: Cogeneration drukt ook hier een duidelijk stempel op 24 van de in totaal 50 aanvragen, gevolgd door Organic Rankine Cycles met 18 aanvragen. Japan is erg actief met in totaal 22 octrooiaanvragen, gedaan door 17 ondernemingen. Daarna volgen de Verenigde Staten, met 7 aanvragen (gedaan door 6 ondernemingen), de Bondsrepubliek met 5 aanvragen (door 4 ondernemingen) en het Verenigd Koninkrijk, met 2 aanvragen (door 2 ondernemingen). Andere landen die activiteiten vertonen zijn Australië, Zwitserland, Frankrijk, Ierland, Zuid-Korea en Nieuw Zeeland, elk met 1 aanvraag. Nederland komt in deze lijst niet voor. Het Japanse Sanyo heeft zijn aandacht gericht op Stirling motoren, terwijl 4 Duitse ondernemingen zich bezig houden met de Organic Rankine Cycle.

Micro-WKK’s: Cogeneration, Stirling motors en Microturbines vinden hier in hoge mate toepassing met 40 van de in totaal 52 aanvragen. De suprematie van Japan is duidelijk, met 37 octrooiaanvragen, gedaan door 18 ondernemingen. In het Verenigd Koninkrijk springt één onderneming eruit, Microgen Energy Ltd, met 7 aanvragen. Daarna volgen de Bondsrepubliek met 6 aanvragen (door 6 ondernemingen), de Verenigde Staten, met 3 aanvragen (door 2 ondernemingen) en Nederland, met 2 aanvragen van Enatec. Twee ondernemingen één uit Zwitserland en één uit Nieuw Zeeland hebben elk 1 aanvraag ingediend. Verder valt op dat het Japanse Sanyo zich niet alleen bezighoudt met Stirling motoren, maar ook met de Organic Rankine Cycle. Ook andere Japanse ondernemingen (Sharp en Twinbird) doen kennelijk proeven met Stirling motoren. Microturbinesondervinden eveneens grote belangstelling van Japanse ondernemingen, want 8 van de 9 aanvragen voor dat type aandrijving komen uit dat land.

Page 17: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

17

Bijlage 1 Geraadpleegde literatuur

1. “WKK Wegwijzer”, editie 2004, Cogen.2. “Brochure WKK”, Smart Power Foundation, Groningen, 2006.3. “WKK Monitor 2003-2005, Jaarrapportage 2004”, ECN / SenterNovem, Petten, juni 2005.4. “De marktpositie van WKK, Verslag van de interviewronde 2005”, CEA, Delft, juli 2005.5. “Inleiding naar de WK bestanden”, www.energieprojecten.nl/edu

Page 18: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

18

Bijlage 2 Begrippen en methoden

OctrooiEen octrooi, of met een ander woord een patent, is een volgens de wet verleend monopolie op de exploitatie van een uitvinding. De maximale wettelijke duur van een octrooi is in bijna alle landen 20 jaar. Octrooiwetgeving beoogt de (technologische) vooruitgang te stimuleren. Deze stimulatie is tweeërlei. Enerzijds beschermt een octrooi de uitvinders en aanvragers (particulieren, bedrijven, instellingen) tegen concurrentie, waardoor investeringen in innovatief onderzoek terug verdiend kunnen worden. Anderzijds worden octrooien en aanvragen gepubliceerd en vormen de octrooipublicaties een inspiratiebron voor verdere innovatie. Een mogelijke maat voor het innovatievermogen van een bepaald land is het aantal octrooiaanvragen per jaar op naam van aanvragers of uitvinders met overeenkomstige nationaliteit.

Octrooiaanvragen / -verleningen / -publicatiesEen octrooi wordt volgens nationale wet- en regelgeving aangevraagd, beoordeeld, verleend en in stand gehouden. Een octrooiaanvrage wordt na een periode van doorgaans 18 maanden geheimhouding gepubliceerd, terwijl verlening en publicatie van het eventuele uiteindelijke octrooi nog jaren op zich kunnen laten wachten. Een octrooi dat niet wordt verleend wordt niet gepubliceerd, maar de publicatie van de aanvrage blijft bestaan. Er zijn daarom meer octrooiaanvragen dan octrooien in de databases van octrooi-publicaties beschikbaar. Bij statistisch octrooionderzoek gaat men voor het samenstellen van indicatoren bij voorkeur uit van octrooiaanvragen in plaats van van verleende octrooien. Er zijn er meer en ook al wordt een aanvrage geen octrooi, er ligt toch een innovatieve actie aan ten grondslag. Bovendien zijn aanvragen van recenter datum beschikbaar en ligt de indieningsdatum van een aanvrage dichter bij het 'tijdstip van uitvinding' dan de verleningsdatum van een octrooi. Door uit te gaan van aanvragen wordt daarom een reeëler beeld gekregen van de mate waarin innovatie plaats heeft.

Internationale proceduresOm een octrooi in meerdere landen te verkrijgen moet in elk land afzonderlijk een octrooiprocedure worden gestart. Omwille van de harmonisatie van wetgeving en voor het gemak van de aanvrager van een octrooi in meerdere landen zijn een aantal internationale overeenkomsten gesloten. De belangrijkste zijn het Patent Cooperation Treaty (PCT), dat door praktisch alle landen van de wereld is ondertekend en het Europees Octrooi Verdrag (EOV) waarbij momenteel 31 landen uit Europa zijn aangesloten. Het PCT-verdrag wordt uitgevoerd door de World Intellectual Property Organisation (WIPO) en het EOV door het Europees Octrooi Bureau (EOB). Met één aanvraag kan nu in meerdere landen tegelijk een octrooi worden aangevraagd. De desbetreffende instantie beoordeelt de aanvrage en stuurt deze dan door naar de aangewezen landen (of regio's) voor de vervolgprocedure. Ter onderscheiding van de verschillende soorten aanvragen en octrooien worden verschillende voorvoegsels bij de registratienummers gebruikt. Een aanvrage ingediend bij de WIPO ontvangt de aanduiding WO, een aanvraag bij het EOB krijgt EP als voorvoegsel en een nationale aanvraag in bijvoorbeeld de Verenigde Staten krijgt US toegevoegd aan zijn unieke nummer. Al naar gelang de gevolgde weg spreekt men van de PCT-route, de EP-route of een nationale route. Een aanvraag die via de WIPO bij het EOB wordt ingediend wordt ook Euro-PCT genoemd.

Oudste prioriteitBij verlening van internationale aanvragen voor de aangewezen landen ontstaan meerdere octrooien voor dezelfde uitvinding in verschillende landen. Deze octrooien behoren dan tot één zogenaamde octrooifamilie. Aan al deze octrooien ligt een en dezelfde aanvrage ten grondslag. Deze aanvrage is het oudste lid van de familie en wordt aangeduid met de term “oudste prioriteit”. De indieningsdatum van deze aanvrage staat bekend als de “oudste prioriteitsdatum”. De oudste prioriteitsdatum is van belang op het moment dat een uitvinding op nieuwheid moet worden getoetst aangezien zij het tijdstip waarop de uitvinding is gedaan het dichtst benaderd. Ook het land van indiening van de oudste prioriteit is van belang. Meestal is dat het land van vestiging of herkomst van de uitvinder of de aanvrager. In dit onderzoek wordt voor de datum van indiening de oudste prioriteitsdatum gebruikt en niet de datum waarop de aanvraag bij de WIPO, het EOB of (bijv.) het United States Patent and Trademark Office (USPTO) is ingediend.

Periode van onderzoekWegens de gehanteerde geheimhoudingsperiodes (18 maanden vanaf indiening) zijn gegevens over aantallen octrooiaanvragen voor de meest recente jaren onvolledig. Dit geldt in nog sterkere mate voor verleningen. In Figuur 6 zijn de jaarlijkse aantallen WO- en EP-aanvragen vanaf 1995 weergegeven. De EP aanvragen zijn in deze grafiek “ontdubbeld”, d.w.z. ontdaan van de zgn. Euro-PCT’s. Tussen 2000 en 2002 is de groei in het aantal octrooiaanvragen vrijwel constant gebleven, maar daarna is de groei weer aan het toenemen. De meest waarschijnlijke uitleg voor dit verschijnsel zou de economische recessie in die periode kunnen zijn.

Page 19: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

19

0

20

40

60

80

100

120

140

1995 2000 2005

Aa

nta

lle

n (

in d

uiz

en

de

n)

WO (PCT-aanvragen) EP (EOV-aanvragen)

Figuur 6: Ontwikkeling in aantallen octrooiaanvragen in de internationale routes

TechnologiegebiedDe (nationale) octrooibureaus hanteren een classificatiesysteem om een uitvinding onder te brengen in een technologiegebied. Dit vergemakkelijkt het zoeken naar soortgelijke octrooien bij het beoordelen van de nieuwheid van een octrooiaanvraag. Dit classificatiesysteem is de zogenaamde International Patent Classification (IPC), die momenteel uit ongeveer 70.000 ingangen bestaat. In dit onderzoek is bij het zoeken in de databases gebruik gemaakt van de IPC en van de European Classification (ECLA), de wat meer gedetailleerde Europese pendant van de IPC.

Nationaliteit van de aanvragerDe aanvrager van een octrooi is degene die het octrooi kan gaan exploiteren. De aanvrager is niet noodzakelijkerwijs ook de uitvinder en kan ook een andere nationaliteit dan de uitvinder hebben. Een octrooiaanvrage kan op naam staan van meerdere uitvinders en meerdere aanvragers van uiteenlopende nationaliteiten. De aanvrager kan echter ook een landcode (= domicilie) voeren die niet noodzakelijkerwijs overeenkomt met het land waarin een uitvinding is gedaan. Dit is vooral het geval bij grote “Internationals”, waarbij het hoofdkantoor de registratie van de octrooiaanvragen centraliseert in speciaal opgezette units (Voorbeelden hiervan zijn IP Holdings als: DSM IP Assets BV en Philips Intellectual Property and Standards (IP&S))

IndicatorenOctrooien worden wereldwijd al lange tijd nauwkeurig geregistreerd en zijn momenteel grotendeels via computerbestanden toegankelijk. Dit heeft er toe bijgedragen dat de belangstelling voor indicatoren op basis van octrooien is toegenomen. De nationaliteit van aanvragers van octrooien geeft bijvoorbeeld een beeld van de innovatieve capaciteit van het bedrijfsleven van het betreffende land, terwijl de nationaliteit van de uitvinder als indicator voor (de innovativiteit van) het onderzoeksklimaat in een bepaald land wordt beschouwd. Om landen onderling met elkaar te vergelijken kunnen aantallen aanvragen/octrooien per land genormeerd worden naar bijvoorbeeld het aantal inwoners, het bruto nationaal product, de nationale onderzoeksbestedingen enzovoort. Niettemin blijft het lastig om landen onderling te vergelijken vanwege verschillen in gewoonten, wetgeving en procedures. In dit onderzoek wordt onder andere gerefereerd aan de octrooipositie van verschillende landen op grond van het aandeel dat (aanvragers uit) verschillende landen hebben in het totaal aantal aanvragen in de periode van onderzoek.

In Figuur 7 hieronder zijn deze aandelen uitgezet. Het betreft hier de aanvragen die bij het Europese Octrooibureau direct (EP’s) of indirect (Euro-PCT’s) zijn ingediend en die daarmee een goede afbeelding geven van wat er zich in de octrooiwereld afspeelt.

Page 20: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

20

Overig11,3%

IT3,4%

CH3,5%

NL3,8%

GB4,4%

FR7,0%

US29,0%

DE19,6%

JP18,0%

KR1,6%

SE2,2%

CA1,4%

FI1,3%

Rest4,9%

Figuur 7: Aandeel van de verschillende nationaliteiten in de internationale routes 1

Nederlandse aanvragers nemen met 3,8% van de aanvragen een zesde positie in; absolute koplopers zijn de Verenigde Staten, Duitsland en Japan.

1 Zie Bijlage 5 voor de betekenis van de Landcodes.

Page 21: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

21

Bijlage 3 Onderbouwing documentselecties

De zoekopdrachten naar “Micro-mini WKK” zijn uitgevoerd in de databases van het Europese Octrooibureau (Epodoc) en de Derwent World Patents Index (WPI), van Thomson Scientific. Daarbij is gebruik gemaakt van zowel de EPI Manual Codes uit de WPI, de IPC-codes uit Epodoc en steekwoorden. Hieronder de betekenis van de voor de selectie gebruikte codes en steekwoorden.

SelectiecriteriaManual codes (plants, engines, fuel cells and generators)

X11-A01 Steam turbine plantX11-C01 Gas turbine plantX11-C02 IC engine plant (Diesel- and Otto-engines)X11-C03 Combined cycle plantX11-C04 Cogeneration plantX11-C05 Rankine cycle plantX11-C15 Microturbine plantX11-U01 Steam turbine generatorX11-U01C Gas turbine generatorX11-U01D IC engine generatorX11-U01M Microturbine generatorX15-A04 Small scale solar power generationX15-A05 Large scale solar power generationX15-A09 Other solar power aspectsX16-C01A Solid oxide fuel cellX16-C01C Solid polymer fuel cellX16-C02 Molten carbonate fuel cellX16-C03 Alkaline fuel cellX16-C04 Phosphoric acid fuel cellX16-C06 Bio-fuel cellX16-C07 Micro/flat fuel cellX16-D Hybrid cellsX25-X08 Stirling engines

IPC codes (applications)

F24D Huishoudelijke verwarming of kamerverwarming, bijv. centraleverwarmingssystemen; Huishoudelijke heetwatertoevoersystemen; Elementen of onderdelen daarvan

F24H Fluidumverwarmers, bijv. waterverwarmers of luchtverwarmers, in het algemeen met warmte-opwekkende middelen

F25B Koelmachines, koelinstallaties of koelsystemen; Gecombineerde verwarmingssystemen en koelsystemen; Warmtepompsystemen

Steekwoorden

Mini MicroCombined heat and power (CHP) x xCentral Heating x xDecentralized x xHeat storage x xSmall scale x x

<100 kWe xBuildings xCommunity centers xDistrict (energy) xGrouped households xHospitals xIndustrial xMini xMulti family homes xSchools xSmall offices x

< 3 kWe x(Individual) homes / households xDomestic xMicro xSingle family homes xSmall (commercial) buildings x

Page 22: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

22

Bijlage 4 Gebruikte afkortingen(Cursief gedrukte tekst wordt elders in onderstaande tabel verklaard).

Afkorting Verklaring

CPY “Standardized Company Code” uit de WPI; probeert zusterbedrijven te identificeren en te groeperen onder één code

DER Distributed Energy Resources, lokale opwekking / opslag van elektriciteit, waarbij het overschot aan elektriciteit (terug)gestuurd kan worden naar het hoogspanningsnet

DG Distributed Generation, het verspreid opwekken / opslaan van energie (warmte en elektriciteit)ECLA EPO Internal Classification, ook bekend als: European Patent CLAssificationEOB Europees Octrooi Bureau, de Nederlandse naam voor het EPOEP Octrooiaanvragen die via het EOB worden ingediend, krijgen als nummer EPxxxxxxxxxx en worden

daarom ook wel aangeduid als EP-aanvragenEPI Electrical Patents IndexEP-route Route die octrooiaanvragen volgen die bij het EOB worden ingediendEPO European Patent OfficeEpoDoc EPO Documentation; een database met octrooi-informatie van het EOBEU-15 De Europese Unie is in het onderzoek gedefinieerd naar de situatie in de onderzoeksperiode; daarin

maakten de volgende 15 landen deel uit van de EU: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Griekenland, Groot-Brittannië, Ierland, Italië, Luxemburg, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje en Zweden

EUREG EUropean REGister. Een database met bibliografische, juridische en administratieve informatie over alle gepubliceerde Europese en Euro-PCT applicaties (sinds 1978)

Euro-PCT Octrooiaanvragen die nadat zij zijn ingediend bij de WIPO ook bij het EOB worden ingediendEZ Ministerie van Economische ZakenIC(E) Internal combustion (engine)ICO In Computer Only, een supplement op de ECLAIPC International Patent Classification; classificatie systeem dat wereldwijd wordt gebruikt om

octrooiaanvragen te classificerenKOB Cluster Kennisontsluiting en Beleidsinteractie van Octrooicentrum NederlandMC Manual Code uit de EPI van de WPIOPD Oudste prioriteitsdatumPCT Patent Cooperation Treaty, verdrag waarbij praktisch alle landen van de wereld zijn aangesloten.

Octrooiaanvragen kunnen bij de WIPO worden ingediend. Na indiening gaan de octrooien de diverse regionale- of nationale fasen in

PCT-route Route die octrooiaanvragen volgen die via de WIPO onder het PCT-verdrag worden ingediendSenterNovem Fusie tussen twee agentschappen van het Ministerie van EZ; Senter, verantwoordelijk voor het uitvoeren

van subsidie-, krediet- en fiscale regelingen en programma’s op het gebied van technologie, energie, milieu, export en internationale samenwerking, met NOVEM, de Nederlandse Organisatie voor Energie en Milieu.

TNO Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk OnderzoekWIPO World Intellectual Property Organisation; is een onderdeel van de Verenigde Naties en is gevestigd in

Génève. WIPO houdt zich bezig met intellectueel eigendom en voorziet in de PCT-route. Deze aanvragen krijgen als nummer WOxxxxxx die ook wel WO-aanvragen worden genoemd

WKK WarmtekrachtkoppelingWO Octrooiaanvragen die worden ingediend via de PCT-route krijgen als nummer WOxxxxxxxxxx. Om die

reden worden ze ook wel WO-aanvragen genoemdWO-route (zie PCT-route)WPI Derwent World Patents Index, van Thomson Scientific, de belangrijkste private aanbieder van octrooi-

informatie

Page 23: Mini-micro WKK dd 16042007 - RVO.nl · 2013-08-07 · brandstoffen, zoals afval (GFT, organisch industrieel), hout (gemalen, haksel, pellets), plantenolie, mest en biogas worden in

23

Bijlage 5 Landcodes(Main PCT Contracting States, as of: March 1, 2007)

Landcode Land Landcode Land

AT Oostenrijk IN IndiaAU Australië IT ItaliëBE België JP JapanBR Brazilië KR Zuid-KoreaBS Bahamas KY Kaaiman eilandenCA Canada LI LiechtensteinCH Zwitserland LU LuxemburgCL Chili MX MexicoCN China MY MaleisiëCO Colombia NL NederlandCZ Tsjechië NO NoorwegenDE Bondsrepubliek Duitsland NZ Nieuw-ZeelandDK Denemarken PL PolenES Spanje PT PortugalEU15 (AT+BE+DE+DK+ES+FI+FR+GB+

GR+IE+IT+LU+NL+PT+SE)RU Rusland

FI Finland SE ZwedenFR Frankrijk SG SingaporeGB Verenigd Koninkrijk TR TurkijeGR Griekenland TW TaiwanHU Hongarije US Verenigde StatenIE Ierland YU Servië en MontenegroIL Israël ZA Zuid-Afrika