Grøn energi skal kunne gemmes

I fremtidens energisystem skal vi kunne gemme den grønne energi til senere brug, hvis ikke der skal gå en masse energi til spilde. Batterier er gode men dyre og kan ikke dække alle behov, så der er fuld fart på at udvikle alternativer.

Der er bred politisk enighed om, at elektrificering er den foretrukne løsning i den grønne omstilling af samfundet, men det bliver nærmest umuligt at nå i mål uden brug af elkonvertering- og lagring, så man kan gemme og bruge overskydende grøn strøm, når der er behov for den. Batterier er en afgørende løsning, som der hele tiden udvikles på, men der er også behov for andre lagringsteknologier.

En af dem er elektrolyse teknologi, hvor man forvandler grøn strøm til brint og andre flydende brændsler som ammoniak, metanol og kerosine (jetbrændstof), der kan rumme langt mere energi end batterier, og som kan hældes på tankene i både lastbiler, skibe og fly. Det springende punkt er at få teknologierne op i stor skala og få dem industrialiseret. Det skal ske hurtigt, hvis de skal bidrage til Danmarks 70% CO2-reduktionsmål i 2030 og Paris aftalens mål for 2050.

Efterspørgsel vokser

Hos Energinet.dk – verdens største integrator af vindenergi – ser man et stigende behov for at balancere de store mængder strøm fra vedvarende energi, der sendes ind i nettet, og jo mere der kommer, jo oftere opstår der situationer, hvor man ikke kan bruge al den strøm, der produceres på et bestemt tidspunkt.



Der er brug for at integrere den fluktuerende elproduktion fra vind og sol og balancere elnettet og her vil elektrolyse og PtX kunne hjælpe. PtX er forkortelsen for Power-to-X, en samlet betegnelse for forædlingsprocesser, hvor vedvarende elproduktion via elektrolyse forædles til brint, syntetiske brændstoffer eller syntetiske kemikalier.

Elektrolyse er fuldt prisfleksibelt og kan derfor gøre brug af strømmen fra vind og sol, når den er rigelig og billig – elektrolysen vil så stoppe, når efterspørgslen overstiger udbuddet og elprisen derfor er høj.

– Elektrolyse og PtX har potentiale til at blive det absolut største prisfleksible elforbrug i Danmark, men det er også nødvendigt, for der skal enorme mængder af ikke-fossile molekyler til, hvis de skal erstatte de fossile molekyler fra olie og naturgas, siger Carsten Vittrup, der er energistrategisk rådgiver hos Energinet.dk.

Hvad er Power-to-X?

Power-to-X, forkortet PtX, er en samlet betegnelse for forædlingsprocesser, hvor vedvarende elproduktion via elektrolyse forædles til brint, syntetiske brændstoffer eller syntetiske kemikalier. Illustration: DTU

PtX-produkter kan fx være:

Brint: Kan bruges direkte til varme og elproduktion, i transportsektoren og som kemisk råvare. En mindre iblanding i naturgasnettet kan også være muligt. Brinten fremstilles ved elektrolyse af vand, hvilket er et fælles, første procestrin for fremstilling af de nedenstående PtX-produkter.

Syntetisk metan: Kan tilføres direkte i naturgasnettet og benyttes til samme formål som naturgas. Produktion kræver en CO2-kilde. Processen er ofte benævnt Power-to-Gas (PtG).

Syntetiske flydende brændstoffer som metanol, benzin, kerosin (jetbrændstof), diesel og gasolie: Kan benyttes til samme formål som de tilsvarende fossile olieprodukter. Produktion kræver en CO2-kilde. Processen benævnes af og til som Power-to-Liquids (PtL).

Ammoniak: Kan bruges som energibærer for brint eller direkte som brændstof. Produktion kræver ikke en CO2-kilde, men blot nitrogen/kvælstof direkte hentet fra luften. Siden indførelse af CO2-reduktionsmål for international søfart i 2018 er der kommet stort momentum fra store aktører for at udvikle elektrolysebaseret ammoniak som et CO2-frit drivmiddel til søfart.

Flere ser på PtX

Energinet.dk har længe set PtX som en vigtig byggeklods i et energisystem baseret på vedvarende energi og på det seneste har en række aktører vist stor interesse for PtX-projekter i Danmark allerede i løbet af 2020’erne. Derfor har Energinet.dk i en analyse ”PtX i Danmark før 2030” set på, om PtX også før 2030 vil kunne få en betydelig udbredelse i Danmark.

– En række tendenser i energisektoren gør, at udbygning med PtX kan begynde at accelerere i løbet af en kortere årrække end tidligere forventet: Priserne på VE strøm er faldet. Samtidig er elektrolyseteknologien så småt begyndt at skalere op, som har ført til betydelige prisfald, og der er en stigende efterspørgsel efter grønne brændstoffer til blandt andet industri- og transportsektoren, siger Carsten Vittrup.

Udfordringen er, at teknologierne endnu ikke er oppe i industriel storskala, der kan føre til større prisfald. Energikonvertering- og lagring er stadig dyrere alternativer end de fossile brændsler. Derfor skal teknologierne ind på markeder, der vil betale ekstra for det grønne produkt, og der skal måske også regulering til, der fremmer udviklingen.

Enorm mængde strøm fra havvind

Carsten Vittrup påpeger, at hvis det kæmpe potentiale for havvind i Danmark skal udnyttes bedst muligt, er det svært at komme uden om konvertering af en del af strømmen til molekyler. Hvis der fx skal etableres 10 GW ekstra havvind i Nordsøen – evt. på en energi-ø – så skal det formentlig kombineres med en massiv mængde elektrolyse. Det vil blive alt for dyrt at udbygge det danske AC elnet så massivt, som det ellers vil kræve.

For at nå målet om 50% reduktion af skibsfartens udledninger i 2050, som landene i IMO (FN´s søfartsorganisation) er blevet enige om, skal der ske noget. Bl.a. derfor viser fx Mærsk interesse for at udvikle brændstoffer, der er CO2 neutrale og eFuels er afgørende her. Det er ganske store energimængder den globale søfart kræver. For eksempel vil hele den årlige strømproduktion fra Danmarks nyeste og største havvindmøllepark Horns Rev 3 på 407 MW konverteret til eFuel som fx grøn ammoniak, stadig kun kunne dække årsforbruget for rundt regnet to af Mærsk største containerskibe.



– Hvis bare få pct. af søfartsindustrien kræver, at brændstoffet skal være grønt, kan det være nok til at modne, industrialisere og opskalere elektrolyseteknologien, så den bliver mere direkte konkurrencedygtig, som så igen skaber større efterspørgsel, siger Carsten Vittrup.

Fossilfri ammoniak

Vestas samarbejder med bl.a. Haldor Topsøe, Energinet.dk og Mærsk om at udvikle den fossilfri ammoniak fra vindstrøm, der kan anvendes som brændsel i bl.a. skibsindustrien. Denne står for ca. 2,5% af verdens CO2 udledninger. Vestas har netop tilsluttet sig koalitionen ”Getting To Zero Coalition”, der er blevet til i regi af Global Martime Forum, og som har sat sig som mål at skabe et CO2-neutralt skib i 2030. Op mod 70 aktører er med, heriblandt de danske rederier Mærsk, DFDS, Torm, Maersk Tankers og Norden. For at nå målet er det nødvendigt med et skifte i fremdriftsteknologier eller et skifte til rene brændstoffer.

– Brint via elektrolyse er første skridt i at skabe ammoniak baseret på vedvarende energi. Hverken elektrolyse eller ammoniak produktion er ny teknologi og vi fokuserer på at få det op i stor skala og ned i et prisniveau som almindelig ammoniak i 2025. I 2027/8 vil vi kunne være på niveau med prisen på fossile brændstoffer på basis af de nuværende priser. Så vi vurderer, at vi kan levere fossilfri ammoniak i 2030 på markedsvilkår, siger Kasper Roed Jensen, der er vicepresident for Ideation and Partnering i Vestas.

Det er der enorme perspektiver i internationalt, mener han, og det kan blive et vigtigt led på verdensplan i at nå Paris aftalens målsætning. Tilmed kan det blive big business for Danmark:

– Vi har jo alle de elementer, der skal til. Vestas har ekspertisen på grøn elproduktion, Energinet.dk er verdens største integrator af vindenergi, mens Haldor Topsøe er eksperter på procesanlæg til ammoniak. Endelig er Mærsk verdens største aftager af skibsbrændstof, siger Kasper Roed Jensen.

Denne uge:

Grøn energi skal kunne gemmes

I fremtidens energisystem skal vi kunne gemme den grønne energi til senere brug, hvis ikke der skal gå en masse energi til spilde. Batterier er gode men dyre og kan ikke dække alle behov, så der er fuld fart på at udvikle alternativer.

Der er bred politisk enighed om, at elektrificering er den foretrukne løsning i den grønne omstilling af samfundet, men det bliver nærmest umuligt at nå i mål uden brug af elkonvertering- og lagring, så man kan gemme og bruge overskydende grøn strøm, når der er behov for den. Batterier er en afgørende løsning, som der hele tiden udvikles på, men der er også behov for andre lagringsteknologier.

En af dem er elektrolyse teknologi, hvor man forvandler grøn strøm til brint og andre flydende brændsler som ammoniak, metanol og kerosine (jetbrændstof), der kan rumme langt mere energi end batterier, og som kan hældes på tankene i både lastbiler, skibe og fly. Det springende punkt er at få teknologierne op i stor skala og få dem industrialiseret. Det skal ske hurtigt, hvis de skal bidrage til Danmarks 70% CO2-reduktionsmål i 2030 og Paris aftalens mål for 2050.

Efterspørgsel vokser

Hos Energinet.dk – verdens største integrator af vindenergi – ser man et stigende behov for at balancere de store mængder strøm fra vedvarende energi, der sendes ind i nettet, og jo mere der kommer, jo oftere opstår der situationer, hvor man ikke kan bruge al den strøm, der produceres på et bestemt tidspunkt.



Der er brug for at integrere den fluktuerende elproduktion fra vind og sol og balancere elnettet og her vil elektrolyse og PtX kunne hjælpe. PtX er forkortelsen for Power-to-X, en samlet betegnelse for forædlingsprocesser, hvor vedvarende elproduktion via elektrolyse forædles til brint, syntetiske brændstoffer eller syntetiske kemikalier.

Elektrolyse er fuldt prisfleksibelt og kan derfor gøre brug af strømmen fra vind og sol, når den er rigelig og billig – elektrolysen vil så stoppe, når efterspørgslen overstiger udbuddet og elprisen derfor er høj.

– Elektrolyse og PtX har potentiale til at blive det absolut største prisfleksible elforbrug i Danmark, men det er også nødvendigt, for der skal enorme mængder af ikke-fossile molekyler til, hvis de skal erstatte de fossile molekyler fra olie og naturgas, siger Carsten Vittrup, der er energistrategisk rådgiver hos Energinet.dk.

Hvad er Power-to-X?

Power-to-X, forkortet PtX, er en samlet betegnelse for forædlingsprocesser, hvor vedvarende elproduktion via elektrolyse forædles til brint, syntetiske brændstoffer eller syntetiske kemikalier. Illustration: DTU

PtX-produkter kan fx være:

Brint: Kan bruges direkte til varme og elproduktion, i transportsektoren og som kemisk råvare. En mindre iblanding i naturgasnettet kan også være muligt. Brinten fremstilles ved elektrolyse af vand, hvilket er et fælles, første procestrin for fremstilling af de nedenstående PtX-produkter.

Syntetisk metan: Kan tilføres direkte i naturgasnettet og benyttes til samme formål som naturgas. Produktion kræver en CO2-kilde. Processen er ofte benævnt Power-to-Gas (PtG).

Syntetiske flydende brændstoffer som metanol, benzin, kerosin (jetbrændstof), diesel og gasolie: Kan benyttes til samme formål som de tilsvarende fossile olieprodukter. Produktion kræver en CO2-kilde. Processen benævnes af og til som Power-to-Liquids (PtL).

Ammoniak: Kan bruges som energibærer for brint eller direkte som brændstof. Produktion kræver ikke en CO2-kilde, men blot nitrogen/kvælstof direkte hentet fra luften. Siden indførelse af CO2-reduktionsmål for international søfart i 2018 er der kommet stort momentum fra store aktører for at udvikle elektrolysebaseret ammoniak som et CO2-frit drivmiddel til søfart.

Flere ser på PtX

Energinet.dk har længe set PtX som en vigtig byggeklods i et energisystem baseret på vedvarende energi og på det seneste har en række aktører vist stor interesse for PtX-projekter i Danmark allerede i løbet af 2020’erne. Derfor har Energinet.dk i en analyse ”PtX i Danmark før 2030” set på, om PtX også før 2030 vil kunne få en betydelig udbredelse i Danmark.

– En række tendenser i energisektoren gør, at udbygning med PtX kan begynde at accelerere i løbet af en kortere årrække end tidligere forventet: Priserne på VE strøm er faldet. Samtidig er elektrolyseteknologien så småt begyndt at skalere op, som har ført til betydelige prisfald, og der er en stigende efterspørgsel efter grønne brændstoffer til blandt andet industri- og transportsektoren, siger Carsten Vittrup.

Udfordringen er, at teknologierne endnu ikke er oppe i industriel storskala, der kan føre til større prisfald. Energikonvertering- og lagring er stadig dyrere alternativer end de fossile brændsler. Derfor skal teknologierne ind på markeder, der vil betale ekstra for det grønne produkt, og der skal måske også regulering til, der fremmer udviklingen.

Enorm mængde strøm fra havvind

Carsten Vittrup påpeger, at hvis det kæmpe potentiale for havvind i Danmark skal udnyttes bedst muligt, er det svært at komme uden om konvertering af en del af strømmen til molekyler. Hvis der fx skal etableres 10 GW ekstra havvind i Nordsøen – evt. på en energi-ø – så skal det formentlig kombineres med en massiv mængde elektrolyse. Det vil blive alt for dyrt at udbygge det danske AC elnet så massivt, som det ellers vil kræve.

For at nå målet om 50% reduktion af skibsfartens udledninger i 2050, som landene i IMO (FN´s søfartsorganisation) er blevet enige om, skal der ske noget. Bl.a. derfor viser fx Mærsk interesse for at udvikle brændstoffer, der er CO2 neutrale og eFuels er afgørende her. Det er ganske store energimængder den globale søfart kræver. For eksempel vil hele den årlige strømproduktion fra Danmarks nyeste og største havvindmøllepark Horns Rev 3 på 407 MW konverteret til eFuel som fx grøn ammoniak, stadig kun kunne dække årsforbruget for rundt regnet to af Mærsk største containerskibe.



– Hvis bare få pct. af søfartsindustrien kræver, at brændstoffet skal være grønt, kan det være nok til at modne, industrialisere og opskalere elektrolyseteknologien, så den bliver mere direkte konkurrencedygtig, som så igen skaber større efterspørgsel, siger Carsten Vittrup.

Fossilfri ammoniak

Vestas samarbejder med bl.a. Haldor Topsøe, Energinet.dk og Mærsk om at udvikle den fossilfri ammoniak fra vindstrøm, der kan anvendes som brændsel i bl.a. skibsindustrien. Denne står for ca. 2,5% af verdens CO2 udledninger. Vestas har netop tilsluttet sig koalitionen ”Getting To Zero Coalition”, der er blevet til i regi af Global Martime Forum, og som har sat sig som mål at skabe et CO2-neutralt skib i 2030. Op mod 70 aktører er med, heriblandt de danske rederier Mærsk, DFDS, Torm, Maersk Tankers og Norden. For at nå målet er det nødvendigt med et skifte i fremdriftsteknologier eller et skifte til rene brændstoffer.

– Brint via elektrolyse er første skridt i at skabe ammoniak baseret på vedvarende energi. Hverken elektrolyse eller ammoniak produktion er ny teknologi og vi fokuserer på at få det op i stor skala og ned i et prisniveau som almindelig ammoniak i 2025. I 2027/8 vil vi kunne være på niveau med prisen på fossile brændstoffer på basis af de nuværende priser. Så vi vurderer, at vi kan levere fossilfri ammoniak i 2030 på markedsvilkår, siger Kasper Roed Jensen, der er vicepresident for Ideation and Partnering i Vestas.

Det er der enorme perspektiver i internationalt, mener han, og det kan blive et vigtigt led på verdensplan i at nå Paris aftalens målsætning. Tilmed kan det blive big business for Danmark:

– Vi har jo alle de elementer, der skal til. Vestas har ekspertisen på grøn elproduktion, Energinet.dk er verdens største integrator af vindenergi, mens Haldor Topsøe er eksperter på procesanlæg til ammoniak. Endelig er Mærsk verdens største aftager af skibsbrændstof, siger Kasper Roed Jensen.

Log ind

Opret kundekonto

Dine personlige data vil blive anvendt til at understøtte din brugeroplevelse,, til at administrere adgang til din konto, og til andre formål, som er beskrevet i vores persondatapolitik.

Ja tak, jeg vil gerne have et gratis prøveabonnement og adgang til alle artikler

Enkelt abonnement


Abonnement

30 dages gratis prøveperiode. Herefter 49,00 DKK per måned. Dit abonnement bliver fornyet automatisk, når prøveperioden udløber. Du kan opsige abonnementet når du vil.

30 dages gratis prøveperiode. Herefter 49,00 DKK per måned

Varenummer (SKU): 40000 Varekategori:

Gruppeabonnement


Gruppeabonnement

Dit abonnement bliver fornyet automatisk, når prøveperioden udløber. Du kan opsige abonnementet når du vil.

30 dages gratis prøveperiode. Herefter Fra: 39,00 DKK per måned per medlem

Fra 5102550
Clear

Gruppemedlemmer:

Varenummer (SKU): 30000 Varekategori:

Gavekort


Tilbud

Gavekort

Gavekortet modtages som kode via e-mail og kan frit gives væk. Den første måned er stadig gratis ved brug af gavekort.

90,00 DKK120,00 DKK

3 måneder4 måneder
Ryd

Varenummer (SKU): N/A Varekategori: