Overblik, hovedkonklusioner og anbefalinger Hans Hvidtfeldt Larsen Vicedekan. Danmarks Tekniske Universitet

Transkript

1 Overblik, hovedkonklusioner og anbefalinger Hans Hvidtfeldt Larsen Vicedekan

2 Hvorfor energilagring? Energilagringsteknologier kan lagre energi i form af termisk, elektrisk, kemisk, kinetisk eller potentiel energi. En af de store udfordringer i forbindelse med overgangen til et fossiltfrit energisystem med en høj andel af fluktuerende VE er at tilpasse energiforbrug og energiproduktion.

3 Hvorfor energilagring? Vindkraft produktion i løbet af 5 tilfældigt valgte dage i december Den totale installerede kapacitet var MW.

4 Hvorfor energilagring? Energilagringssystemer kan stabilisere elnettet og gøre det mere pålideligt. De kan medvirke til at integrere og optimere alle typer vedvarende og distribuerede energiressourcer. Det er investeringstungt at bygge energilagringssystemer. Omkostningerne vil dog delvist blive opvejet af færre udgifter til at opgradere elnettet til større mængder vedvarende energi.

5 Hvorfor energilagring? Energilagring er pt. en dyr løsning. Men omkostningerne ventes at falde i takt med at teknologierne kommercialiseres. Energilagring tilfører elsystemet andre værdier, hvis økonomiske fordele kun delvist medregnes. Energilagring kan sikre bedre adgang til energiservices for verdens fattigste mennesker.

6 Barrierer og muligheder Med undtagelse af pumped storage befinder energilagring i Europa sig på demonstrationsskala. Men på EU plan og i de enkelte EU lande anses energilagring som vigtig i fremtidens energiinfrastruktur.

7 Barrierer og muligheder Teknologierne skal udvikles nu for at kunne tages i brug, når efterspørgslen på energimarkedet opstår. I mellemlangt perspektiv forventes energilagring i stor skala at blive en integreret del af energisystemet.

8 Barrierer og muligheder Energilagring kan forbinde el, gas, varme og transport. Tilføjer fleksibilitet og robusthed til hele systemet. Sikrer effektivitet med hensyn til økonomi og ressourcer.

9 Barrierer og muligheder Fleksible backup kraftværker baseret på f.eks. gasturbiner passer godt sammen med VE. De kan udfylde energimanglen når VE ikke kan imødekomme efterspørgslen. Men løser ikke problemet med overproduktion fra VE. Styrkelse af den interregionale transmissionskapacitet for elektricitet kan føre til en mere effektiv udnyttelse af eksisterende faciliteter.

10 Barrierer og muligheder Det skandinaviske elsystem giver gensidige fordele mellem Norge (vandkraft), Sverige (kernekraft/vandkraft) og Danmark (kraftvarme/vind). Styring af efterspørgslen (Demand-side Management, DSM) er ofte den mest nærliggende og billigste måde at håndtere VE produktion. Energi til mobilitet er nok den mest udfordrende opgave for energilagring.

11 Barrierer og muligheder Elbiler og plug-in hybrid biler kan tilføre elnettet reguleringskapacitet. Smarte elmålere og prissignaler kan bane vejen for at distribueret lagring kommer på markedet. Det skal gøres muligt for små lagerenheder at levere og sælge fleksibilitet uden at deltage i engroshandlen.

12 Teknologier til energilagring

13 Mekanisk energilagring De mest udbredte mekaniske energilagringsteknologier er Pumped hydro Trykluft Svinghjul

14 Termisk energilagring Der findes tre termiske energilagringsteknologier: Lagring via temperaturændringer Lagring via faseomdannelser Lagring via kemiske reaktioner

15 Kemisk energilagring Energi lagret i kemiske forbindelser kan anvendes til elproduktion og transport, idet kemiske forbindelser let kan omdannes til mekanisk eller elektrisk energi. Eksempler: Brint H 2 Metan CH 4 Metanol CH 3 OH Flydende hydrocarboner Ammoniak NH 3

16 Elektrokemisk energilagring Elektrokemisk energilagring i form af batterier har et stort potentiale.

17 Elektrisk energilagring Elektromagnetisk energi kan lagres som et elektrisk eller magnetisk felt. Eksempler: Dobbeltlags kapacitorer Superledende magnetiske energilagre

18 Anbefalinger For at stimulere udviklingen af energilagringsteknologier og få dem integreret i energisystemerne bør der tages en række initiativer i løbet af de næste to årtier på følgende områder: Forskning Demonstration Marked Systemer

19 Anbefalinger Forskningsinitiativer Energilagring bør støttes som et særskilt forskningsfelt. F&U i nye materialer til energilagringsteknologier bør prioriteres højt. Forskning og innovation inden for fleksible løsninger som kan sikre pålidelig og økonomisk drift af energisystemet.

20 Anbefalinger Pilot-og demonstrationsprojekter Integration af energilagringsteknologier i elnettet. Termisk styring af oplagret varme og spildvarme fra industrien. Net-tilsluttede batterilagre. Varmelagring. Etablering af forbindelser mellem de forskellige netværk, f.eks. forbindelse mellem el- og gasnettet gennem power-to-gas konceptet.

21 Anbefalinger Markedstiltag Udarbejdelse af markedsvilkår for integration af energilagre i el-markederne. Udvikling af en markedsbaseret tilgang til økonomisk attraktiv allokering af fleksibilitet i elnettet.

22 Anbefalinger System initiativer Dimensionering og placering af energilagringsfaciliteter i elsystemet bør tage hensyn til: variation og forudsigelighed af fluktuerende elproduktion elnettets opbygning og anvendelse driftsøkonomien i lagerfaciliteterne. Lovgivningsmæssige initiativer der stimulerer effektiv sammenkobling af el-, fjernvarme- og gasnettet.

23 Tak for opmærksomheden