Professor Peter C.K. Vesborg.

Sådan får vi enderne til at mødes i Power-to-X

Tuesday 01 Mar 22
|

Klumme

Klumme af professor  Peter C.K. Vesborg, DTU Fysik. Bragt i Energy Supply den 3. marts 2022

Danmark har en lang tradition som bannerfører inden for vedvarende energiteknologi. En af de teknologier, der har sat det største fodaftryk, både globalt og nationalt, er vindenergi.

Klumme af professor  Peter C.K. Vesborg, DTU Fysik. Bragt i Energy Supply den 3. marts 2022.

På årsbasis producerer vindmøller i Danmark nu halvdelen af vores elektricitetsforbrug. Dermed er vind gået fra at være en niche til den primære kilde til elektricitet i Danmark - og i andre lande er en tilsvarende udvikling i fuld gang.

Denne positive udvikling rejser imidlertid især to problemer.
1) Vindmøller (og solceller) producerer elektricitet, men Danmarks energiforbrug er i dag i høj grad baseret på forbrændingsreaktioner, særligt motorer.
2) Produktion af el fra vedvarende kilder fluktuerer med vejret og årstiderne. Sommetider er der lange perioder -uger- hvor både sol og vind kun leverer en lille brøkdel af sin gennemsnitlige produktion.

Det første problem kan for en stor dels vedkommende løses med en gennemgribende elektrificering af samfundet, der allerede er i gang. Lokale varmepumper, centrale varmepumper koblet på fjernvarmenettet, elbiler, elbusser, ellastbiler, elfærger, eltog samt elektrificering af entreprenørmateriel og industrielle processer er alle oplagte. Det samme er centrale batterilagre og "smart grid" teknologi til at sikre balance mellem produktion og forbrug af elektricitet. 

Selvom meget kan elektrificeres, er der dog vigtige processer, der fortsat kræver brændstof som for eksempel langdistance transport med fly og skibe. Ligeledes er brændstof, som kan lagres på stor skala, nødvendigt for at løse det andet problem med uheldige vejrsituationer. Det er dér, Power-to-X kommer ind.

Også her er Danmark på forkant. Vi har yderst ambitiøse planer med to nye energiøer, der skal høste vindenergi på gigawatt skala og for en stor dels vedkommende lagre energien via Power-to-X. Flere steder i landet er der også planer om at bygge Power-to-X-anlæg.

Her melder sig dog et problem: X i Power-to-x betyder i realiteten brint (hydrogen) i disse projekter. Grunden er, at kun elektrolytisk brintproduktion er tilstrækkelig moden som teknologi til at kunne danne basis for de store GW projekter. 

Men stort set ingen af de vanskeligt elektrificerbare teknologier kan anvende brint direkte.

Eksempelvis skal landbruget bruge energi i form af gødning, der fremstilles af ammoniak. Flytrafikken skal bruge jet-brændstof og den maritime sektor dieselolie. De skal ikke bruge brint. De energiformer, de efterspørger, kan ganske vist fremstilles ud fra brint, men måske kunne der være en fordel i at gå mere direkte fra elektricitet til fx jet-brændstof - altså ændre til et andet X i Power-to-X processen? Det kan ske ved at udvikle teknologi til at omdanne elektriciteten til eksempelvis ammoniak eller kulbrinter.

I forskningsverdenen er der sprudlende aktivitet og mange lovende Power-to-X teknologier i støbeskeen, som kan løse denne udfordring. Men der er meget, meget lang vej fra småforsøg i laboratoriet til robuste industrielle anlæg i energi ø-skala. Springet fra universitetslaboratoriet til kommerciel anvendelse er overordentligt stort, og i praksis kommer de fleste lovende ideer derfor aldrig ud i virkeligheden.

En løsning på dette kunne være et nationalt center med fokus på kommercialisering af de mest lovende Power-to-X teknologier fra forskningsmiljøerne. Altså en accelerator for Power-to-X teknologi. Når man opskalerer en Power-to-X-teknologi, kan det ofte afsløre hidtil ukendte problemer, som man derefter kan gå i gang med at løse. Derfor må en accelerator målrettet arbejde på hurtig opskalering og validering af teknologien parallelt med udvikling af en plan for at få produktet på markedet - herunder planer for især afsætning og finansiering.

DTU har foreslået at etablere en sådan facilitet - et nationalt center, hvor alle landets forskningsmiljøer kan spille ind med lovende projekter. Et center hvor ambitionen er at løfte Power-to-X teknologi ud af laboratoriet og validere det i store prototyper i et realistisk miljø - ofte kaldet "Technological Readiness Level 6", TRL 6. Ideen er at yde støtte til hurtigt at afklare om en given teknologi ser ud til at kunne skaleres op, og i givet fald både udvikle større prototyper, lave en forretningsplan og samle et kompetent og passioneret hold til at bringe teknologien på markedet. Det er naturligvis afgørende for succes, at de allermest lovende teknologier bliver accelereret, så vi vil gerne opfordre alle forskningsgrupper, der arbejder med Power-to-X, til at indtænke det nationale center som et kommende springbræt.

Et sådant initiativ er nødvendigt for at sikre Danmarks fortsatte førerposition inden for Power-to-X teknologier og det kan spille en nøglerolle i den langsigtede løsning af problemet med både at få energi til de processer i det globale samfund, der kræver andet end elektricitet eller brint, og til at sikre vores energiforsyning når vejret er ugunstigt.

News and filters

Get updated on news that match your filter.