Brintteknologier. - strategi for forskning, udvikling og demonstration i Danmark

Transkript

1 Brintteknologier - strategi for forskning, udvikling og demonstration i Danmark Juni 2005

2 Forord Energistyrelsen igangsatte i januar 2004 arbejdet med udformning af en strategi for brintteknologisk forskning, udvikling og demonstration i Danmark. Strategien skal ses i tilknytning til regeringens energistrategi til 2025, som er fremlagt af transport- og energiministeren i overensstemmelse med den energipolitiske aftale af 29. marts 2004, og den angiver perspektiver for brintteknologisk udvikling ud over energistrategiens tidsperspektiv. Formålet med brintstrategien er at identificere løfterige indsatsområder og give et samlet prioriteringsredskab, der kan anvendes i forbindelse med udmøntningen af de forskellige programmer for strategisk forskning og udvikling på energiområdet. Oprindeligt var det intentionen kun at fokusere på brint, men i løbet af strategiprocessen har det vist sig, at udgangspunktet for en brintteknologisk udvikling er danske kompetencer inden for brændselscelleteknologi. Strategien omhandler derfor teknologisk forskning, udvikling og demonstration inden for både brint- og brændselscelleteknologier. Regeringens energistrategi til 2025 belyser de enkelte kendte teknologiers udviklingspotentiale på kort og lang sigt. I et tidsperspektiv, der går ud over 2025, er der lovende perspektiver i udbredelsen af brint som energibærer i samspil med brændselscelleteknologien. Brintstrategien tegner perspektiver både for kraftvarmeproduktion og for transport. Brint er allerede nu en væsentlig faktor på den internationale energi- og forskningspolitiske dagsorden, og Danmark har gode muligheder for at være med i denne udvikling. Allerede nu anvender det offentlige cirka 50 mio. kr. årligt til forskning, udvikling og demonstration til brint- og brændselscelleteknologisk udvikling. Strategien er udarbejdet af en Strategigruppe med repræsentanter fra Energistyrelsen, Videnskabsministeriet, Energinet.dk (tidligere Elkraft System & Eltra), DONG VE og Forskningscenter Risø (konsulent). Endvidere har medvirket repræsentanter for brintteknologisk forskning og udvikling, erhvervs- og industrivirksomheder og andre interessenter. Danmark er en lille spiller i relation til den store internationale satsning inden for brintteknologisk udvikling. Desto vigtigere er det, at der nu foreligger et samlet dansk indspil til, hvordan danske styrkepositioner og ressourcer på området kan udvikles og udnyttes i en fælles indsats. Strategien forholder sig ikke til den fremtidige finansiering, men giver et bud på de fremtidige indholdsmæssige udfordringer og omkostninger forbundet hermed. Jeg takker alle, der har medvirket i processen med udformningen af denne danske strategi for brintteknologisk udvikling. København, juni 2005 Ib Larsen Direktør

3 Indhold Forord...1 Forkortelser...3 Resume og anbefalinger Indledning Mål og Midler Brintteknologier og danske kompetencer...10 Brintfremstilling...10 Lagring og distribution af brint...12 Anvendelse af brint Internationalt perspektiv...17 Internationale hovedaktører...17 Internationale samarbejdsprojekter med dansk deltagelse...18 Internationale samarbejdsfora med dansk deltagelse...18 Målsætning for internationalt FoU samarbejde Dansk satsning på brintteknologisk udvikling Implementering...23 Optimale rammebetingelser...23 Organisering...25 Omkostninger...27 Dansk udbytte...29 Bilag

4 Forkortelser AKF DTU EFP FoU GW H 2 IA IEA IPHE IPR KVL kw PEMFC PSO RUC SOFC UPS Amternes og Kommunernes Forskningsinstitut Danmarks Tekniske Universitet Energiforskningsprogram Forskning og udvikling Giga watt Hydrogen, brint Implementing Agreement International Energy Agency International Partnership for Hydrogen Economy Intellectual Property Right Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole Kilo watt Proton Exchange Membrane Fuel Cell Public Service Obligation Roskilde Universitetscenter Solid Oxide Fuel Cell Uninterruptable Power Supply (nødstrømsanlæg) 3

5 Resume og anbefalinger Brint som energibærer markerer sig med stigende styrke på den internationale energi- og forskningspolitiske dagsorden. Mange steder i verden knyttes store forhåbninger til brint- og brændselscelleteknologi som en væsentlig bidragyder til en fremtidig bæredygtig energiøkonomi, der indebærer gradvis reduceret afhængighed af fossile brændsler, reduktion af udledningen af drivhusgasser og øget anvendelse af vedvarende energi. Der er sat en global udvikling i gang hen imod en udbredt anvendelse af brint, den såkaldte brintøkonomi. Denne udvikling accelereres, efterhånden som der bliver stigende og ustabile oliepriser, og nye teknologiske fremskridt opnås. Udbredelsen af brint som energibærer og brændsel er betinget af, at kommerciel brændselscelleteknologi er til rådighed. Det er et område, hvor Danmark allerede i dag har en international styrkeposition, som er opnået gennem en kontinuerlig forskningsog udviklingsindsats siden starten af 1990erne. Ved at satse på udvikling og implementering af teknologier til produktion, lagring og systemintegration af brint bl.a. i samspil med brændselscelleteknologien skabes der på længere sigt mulighed for diversitet og fleksibilitet i energiforsyningen. På kort og mellemlangt sigt kan alternative brændstoffer så som naturgas og rapsolie medvirke til at nedsætte afhængigheden af olien, og på længere sigt vil brint kunne sikre transport uden udledning af drivhusgasser. I denne strategirapport beskrives eksisterende og fremtidige teknologier for brintproduktion, - distribution og -anvendelse. Endvidere beskrives den internationale udvikling på området. Der peges på de områder, hvor dansk forskning og udvikling kan medvirke til, at dansk industri kan gøre sig gældende i det fremtidige globale marked for brint- og brændselscelleteknologier. Det angives, hvilke værktøjer der er nødvendige for, at brint kan vinde indpas i det danske energisystem Endelig beskrives mulige organisatoriske rammer for indsatsen samt omkostninger ved en indsats på det beskrevne ambitionsniveau. Strategien er gennemført i tre faser. I første fase blev etableret et generelt overblik over centrale brintteknologier, internationale aktiviteter samt gennemført en interessentanalyse og en evaluering af det tidligere brintprogram. Herefter fulgte et intensivt arbejde, hvor et bredt udsnit af interessenter i 6 arbejdsgrupper konkretiserede danske kompetencer og muligheder (bilag 1 indeholder en oversigt over deltagerne i arbejdet). Gruppernes arbejde har omfattet produktion af brint, lagring og distribution, stationære og bærbare anvendelser, anvendelse til transport, internationalt samarbejde og økonomi og perspektiver. Rapporterne fra arbejdsgrupperne, som danner baggrund for strategien, har været behandlet under ét ved en workshop i november Rapporterne er sammen med rapporter fra første fase publiceret som selvstændige arbejdsgrupperapporter og kan findes på 4

6 Udarbejdelse af den foreliggende rapport er forestået af Strategigruppen med inddragelse af formændene i de nævnte arbejdsgrupper samt andre kyndige. Der er blevet afholdt en workshop i januar 2005 om visioner, indhold og implementering af strategien, og udkast til endelig strategi er blevet kommenteret af en række interessenter. På forskellige teknologiske områder er der udarbejdet strategier, som skal ses i sammenhæng med og som en del af denne strategi. Det gælder strategien for udvikling af brændselscelleteknologi samt strategi for forskning og udvikling vedr. fremstilling af flydende biobrændstoffer. Ved prioritering af den danske indsats er det lagt til grund, at indsatsen skal have et kommercielt potentiale, som rækker ud over det danske marked, og at indsatsen skal bygge på eksisterende danske kompetencer. Brintstrategiens overordnede og langsigtede sigtepunkt er, at Danmark internationalt bliver blandt de bedste til at udvikle og demonstrere effektive og konkurrencedygtige teknologier og systemer, hvormed brint primært baseret på vedvarende energi - kan integreres som energibærer og brændsel i en ren, effektiv og pålidelig energiforsyning. På denne baggrund foreslås en række forsknings- og udviklingsområder indenfor brintteknologier prioriteret. Disse omfatter produktionsteknologier (små reformere, brændselscellebaseret elektrolyse mv.), lagringsteknologier (lagring i faste former, lette trykbeholdere mv.), anvendelser i kraftvarmeanlæg, transport (specialkøretøjer og infrastruktur) og bærbare apparater (små nødstrømsanlæg mv.). Der foreslås også forskning og udvikling indenfor system- og andre socio-økonomiske analyser samt analyser indenfor sikkerhed, standarder og miljø. Danmarks evne til at konkurrere i international sammenhæng på det brintteknologiske område afhænger dels af en indsats på specifikke områder, dels af dansk evne til at identificere nye globale behov og udvikle de nødvendige løsninger på komplekse udfordringer. Det skal udnyttes til dansk fordel, at vi er vant til at tænke i helhedsløsninger, der rummer sociale aspekter, teknologisk udvikling, design og nye markeder. Desuden skal der gennem internationalt samarbejde satses på at udvikle relevant viden, som kun vanskeligt kan etableres af danske aktører alene. Skal dansk industri gøre sig gældende i det fremtidige globale marked for brintog brændselscelleteknologier, skal der satses på området nu. Indsatsen skal støtte en samfundsøkonomisk hensigtsmæssig udvikling, hvor danske erhvervsvirksomheder befæster og udbygger deres kompetencer og konkurrencemæssige position på et internationalt marked for brintteknologier. På baggrund af den store og komplekse opgave, der skal løftes, fordres dels opbygning af stærke partnerskaber og samarbejdsplatforme mellem den private sektor, offentlige myndigheder og forsknings- og uddannelsesinstitutioner, dels regi- 5

7 onale udviklingsmiljøer, hvor kompetencer samordnes og sammenhængende teknologiske løsninger udvikles og demonstreres. På denne baggrund er strategiens overordnede anbefalinger: at fremme udvikling af kernekompetencer, hvor der er særlige danske forudsætninger og styrkepositioner, og hvor der forventes erhvervsmæssige muligheder på et globalt marked; at prioritere et internationalt samarbejde inden for områder, hvor Danmark har særlige kompetencer samt hjemtage og udvikle relevant viden, som kun vanskeligt kan etableres af danske aktører alene; at tilrettelægge en langsigtet og fleksibel dansk forsknings-, udviklings- og demonstrationsindsats inden for brint- og brændselscelleteknologier, som løbende kan indpasses i den internationale udvikling; at der etableres organisatoriske rammer, der sikrer en stærk kobling mellem de udførende teknologiforskere og -udviklere, bevillingsgivere, erhvervslivet, uddannelsessystemet og det øvrige samfund, og at der sættes handling bag strategien. Organiseringen bygger videre på de eksisterende organisatoriske rammer inden for brændselscelleområdet og består af en samlet gruppe af bevillingsgivere, et sekretariat, et internationalt forum, en brint- og brændselscelleplatform samt et antal demonstrations- og udviklingsmiljøer. For at opnå et så markant teknologisk løft på brint- og brændselscelleområdet, som strategien lægger op til, vurderes det, at det offentlige skal anvende 1,5 til 2,0 milliarder kroner til FoU og demonstration over en 10-årig periode. Det vurderes ligeledes, at hovedindsatsen skal ligge inden for brændselsceller, hvor der umiddelbart er et stigende behov for anvendelse af midler til demonstration. Skønnet er alene en omkostningsvurdering i relation til de bud, som er tilvejebragt efter konsultationer med en række aktører. Det er vurderingen, at der ikke er behov for et nyt særskilt brint program, men at udmøntningen kan ske gennem eksisterende forsknings- og udviklingsprogrammer og fonde. 6

8 1. Indledning Internationalt knyttes store forhåbninger til brint- og brændselscelleteknologi som en væsentlig bidragyder til en fremtidig bæredygtig energiøkonomi, der indebærer en gradvis reduceret afhængighed af fossile brændsler, øget anvendelse af vedvarende energi og reduktion af udledningen af drivhusgasser. Før dette kan realiseres, skal der udvikles teknologier, således at brint kan anvendes som energibærer på linie med elektricitet. Brint har yderligere den fordel, at den kan lagres i store mængder og kan finde anvendelse som brændstof til transport. Herved vil de to energibærere kunne supplere hinanden som grundlag for en miljøvenlig energiforsyning som fremtidig erstatning for fossile brændsler. Der er ganske vist uenighed blandt eksperter om, hvornår produktion af olie topper. Association for the Study of Peak Oil (ASPO) mener år 2010, og International Energy Agency (IEA) mener Men der er enighed om, at der allerede i dag bør investeres i forskning og udvikling i alternative energiformer, og lande som USA og Japan har da også over en årrække investeret massivt i forskning og udvikling i brint og brændselsceller. Brint som en betydelig energibærer ligger ikke lige for. Men udviklingen vil kunne gå i retning heraf, efterhånden som der bliver stigende og ustabile priser på olie, og nye teknologiske fremskridt opnås. Brændselsceller er en nøgleteknologi i udviklingen mod en brintøkonomi, hvor dansk udviklet teknologi allerede har en god position. Udfordringen er at sikre en samfundsøkonomisk udvikling, hvor danske erhvervsvirksomheder befæster og udbygger deres kompetencer og konkurrencemæssige position på et internationalt marked for brintteknologier. De fleste brintteknologier er stadig for dyre og ineffektive til at spille en væsentlig rolle i energisystemet. På internationalt plan er der enighed om, at udfordringerne fortsat er at: udvikle mere effektive og billigere metoder til fremstilling af brint, udvikle bedre lagringssystemer til brint i transportsektoren, udvikle bedre og billigere brændselsceller, udvikle internationale standarder og sikkerhedsregler for brintteknologierne, opbygge en egentlig infrastruktur til distribution af brint til anvendelse i stationære anlæg og i transportsektoren. Hidtil har den danske forsknings- og udviklingsindsats inden for brintteknologier udover brændselsceller - været begrænset. I 1997 blev der oprettet et egentligt brintforsknings- og udviklingsprogram med en bevilling på 20 millioner kr. til støtte af en række udviklingsorienterede projekter. Denne bevilling var anvendt med udgangen af Der var planer om en videreførelse af programmet i ved en ekstra bevilling på cirka 40 millioner kr., dog uden at dette blev fulgt op ved en finanslovbevilling. I 2001 blev der gennem forskningsrådssystemet givet godt 23 millioner kr. til et større tværgående brintinitiativ mellem grundforskningsmiljøer og industrien i projektet På vej mod et hydrogensamfund. Herud- 7

9 over er der over årene givet en række mindre bevillinger til forskellige brintrelaterede projekter. En dansk strategi om forskning og udvikling på et så stort teknologisk område som brint- og brændselscelleteknologi vedrører en række delområder af forskning og udvikling samt mange forskningsinstitutioner og virksomheder. Den dækker endvidere alle udviklingstrin fra grundforskning via anvendt forskning til udvikling og demonstration. På forskellige delområder er der i 2003 og 2004 udarbejdet strategier, som skal ses i sammenhæng med og som en del af en strategi for det brintteknologiske område. Det gælder strategien for udvikling af brændselscelleteknologi 1 udarbejdet i 2003 samt strategi for forskning og udvikling vedr. fremstilling af flydende biobrændstoffer 2 udarbejdet i Det finansielle behov inden for brændselsceller er inkluderet i brintstrategien. Dette er ikke tilfældet med biobrændstoffer. 1 Overordnet strategi for udvikling af brændselscelleteknologi i Danmark, Energistyrelsen, Elkraft System og Eltra, juli Strategi for forskning og udvikling vedrørende fremstilling af flydende biobrændstoffer, Energistyrelsen, juni

10 2. Mål og Midler Strategiens overordnede og langsigtede mål er, at Danmark udvikler og demonstrerer effektive og konkurrencedygtige teknologier og systemer, hvormed brint primært baseret på vedvarende energi - kan integreres som energibærer i en ren, effektiv og pålidelig energiforsyning, og at Danmark bliver blandt de bedste internationalt til dette. Dansk brintteknologisk forskning, udvikling og demonstration skal desuden bidrage til opfyldelse af de energipolitiske mål og således være med til at: sikre den fremtidige energiforsyning til konkurrencedygtige priser, sikre et miljøvenligt energisystem, og at de danske forpligtelser om reduktion af udledningen af drivhusgasser kan gennemføres så omkostningseffektivt som muligt, øge den økonomiske vækst, øge de danske virksomheders konkurrenceevne på et internationalt marked for energi og produkter, fastholde og udbygge danske forskningskompetencer og videnmiljøer inden for energiteknologi. For at nå de opstillede mål på det brintteknologiske område er det nødvendigt at: fremme udvikling af kernekompetencer, hvor der er forskningsmæssige styrkepositioner, og hvor der forventes erhvervsmæssige muligheder, tilrettelægge en langsigtet og fleksibel dansk forsknings-, udviklings- og demonstrationsindsats, som har tæt sammenhæng med de danske aktiviteter på brændselscelleområdet, og som løbende kan tilpasses den internationale udvikling, fremme brintteknologisk samarbejde og synergi mellem offentlig forskning og erhvervsliv, gennem internationalt samarbejde udvikle nye standarder for brintteknologier og deres indpasning i energisystemet på en økonomisk, energieffektiv og sikker måde, positionere danske forsknings- og udviklingsmiljøer i det europæiske forskningsrum og internationalt i øvrigt, etablere optimale rammer og vilkår for en brintteknologisk udvikling, der styrker danske virksomheders og forskningsinstitutioners kompetence og konkurrenceevne på et internationalt marked. 9

11 3. Brintteknologier og danske kompetencer I dette afsnit beskrives kort de væsentligste teknologier, der dækker produktion, lagring og distribution, anvendelse af brint samt systemanalyser og andre analyser. Desuden beskrives danske kompetencer. Vind Konventionel el produktion (kul, gas, olie) Forbrug - transport Sol - + H 2 Vandkraft Biomasse Elektricitet Fermentering af biomasse Elektrolyse H 2 Komprimering Lager H 2 Fyldestation Brændselscelle baseret KV produktion Naturgas Damp reformering Rensning - + Rørtransport af H 2 Elektrolyse H 2 H 2 Komprimering Transport af komprimeret H 2 Kemisk anlæg Rensning H 2 Kaverne lagring Raffinaderi H 2 Fordråbning Transport af flydende H 2 Lager for flydende H 2 Fordamper Figur 1. Illustration af brint kæden. Kilde: EU's CUTE projekt Brintfremstilling Brint er et ikke-naturligt forekommende energimedie, som f.eks olie, naturgas og kul. Brint skal først produceres ud fra et andet brintholdigt medie, som eksempelvis naturgas (reforming), vand (elektrolyse) eller biomasse (forgasning, fermentering, fotokemiske processer). Til omsætningen kræves der energi, som kan komme fra det brintholdige råstof - eller i form af elektricitet i forbindelse med elektrolyseprocessen. Ved såvel elektrolyseprocessen som de øvrige processer tabes energi ved brintfremstillingen, og med dagens teknologi udgør tabet 20 30%. Til den altovervejende del (96%) af de ca. 500 millioner m 3 brint, der blev fremstillet i 2003, blev anvendt fossile brændsler som råmateriale. Heraf udgjorde naturgas ca. halvdelen, mens elektrolyse kun spillede en mindre rolle med en andel på 4% af den industrielle produktion af brint 3. Naturgas er en dansk produceret energiform med potentielle muligheder i relation til en brintproduktion. Imidlertid er naturgassen samtidig en begrænset ressource 3 International Council of Academies of Engineering and Technological Sciences (CAETS), Council meeting, Stavanger, May

12 med en del andre anvendelsesmuligheder, hvorfor vindkraftbaseret elektrolyse og forgasning/fermentering af biomasse også vil være relevant her i landet. Reformering Reformeringsprocessen består typisk af en katalytisk proces, hvor et fossilt brændsel (f.eks. naturgas) omdannes til brint og kuldioxid (CO 2 ). Denne proces kan finde sted i større centrale anlæg med efterfølgende distribution af brint, men også i mindre decentrale anlæg med umiddelbar tilknyttet brintanvendelse. Haldor Topsøe A/S er verdensførende inden for brintproduktion via katalytisk reformering af naturgas i større centrale anlæg. Små decentrale reformeringsanlæg er i Danmark under udvikling bl.a. på DTU, og der vurderes her at være et potentiale i samarbejde med større danske industrivirksomheder. Forgasning/fermentering af biomasse Ved forgasning af biomasse dannes en methanholdig gas, der så igen ved reformering kan omdannes til brint. Den biologiske brintproduktion er bl.a. baseret på fotosyntese, som kendes fra naturen, og en fermenteringsproces, hvor mikroorganismer omsætter organisk materiale til brint. Den nyeste udvikling i forbindelse med fermentering af biomasse går imidlertid i retning af samproduktion af brint og andre brint-holdige brændsler 4 i det såkaldte bio-raffinaderi koncept til produktion af f.eks. bioethanol. På fermenteringsområdet er den danske viden i verdensklasse (Danish Centre for Biofuels, DTU, Forskningscenter Risø, KVL, Elsam, m.fl.), og der er stor industriel interesse for udvikling og udnyttelse heraf. Med hensyn til mindre forgasningsanlæg er der en betydelig erhvervsmæssig kompetence. Elektrolyse Ved elektrolyseprocessen anvendes som udgangspunkt elektricitet, der spalter vand i grundbestanddelene brint og ilt. Der er ingen danske producenter af elektrolysører. Hvad angår de fremtidige, mere effektive elektrolyseteknologier, har danske forskningsmiljøer som Forskningscenter Risø, IRD Fuel Cells og DTU et godt udgangspunkt med basis i brændselscelleteknologi. 4 Ved andre brintholdige brændsler forstås i denne sammenhæng primært flydende biobrændsler, til erstatning af benzin og diesel i transportsektoren. I øvrigt bemærkes, at alle ikke nukleare brændsler indeholder brint. 11

13 Et skøn for, hvornår de enkelte produktionsteknologier i Europa ventes taget i brug, fremgår af nedenstående figur 5. Elektrolyse fra VE elektricitet (vindkraft) Fornybar energi Biomasse gasificering (m/u CO 2 deponering) Fermentering Photokemi Fossile Co 2 -fri brændsler Fossile brændsler CO 2 -fri Ref. af fos. brændsler (NG, kul, olie) med CO 2 deping Elektrolyse via el fra fossile brænsler med CO 2 deponering Reformering af naturgas (centralt) Decentral naturgas reformering i mindre skala Brint fra kul Brintproduktion Elektrolyse via el genereret fra fossile brændsler kort sigt 2015 mellem sigt >2025 langt sigt Tidshorisont Figur 2. Forventet tidsplan for brintproduktionsteknologier Økonomi Europæiske produktionspriser (2004) for brint fra udvalgte processer er angivet i tabellen. Tabel 1. Produktionspriser på brint 6 Brint omkostninger - eksl. distribution * 1 l benzin= 0,28 kg brint. Naturgas (reformering store anlæg) El fra nettet (elektrolyse) Vindkraft (elektrolyse) Biomasse (gasificering) 7,5 kr./kg 28 kr./kg 45-60kr./kg kr./kg Lagring og distribution af brint Brint lagres og distribueres normalt som gas eller i flydende form. Distribution af brint kan foregå via central produktion og efterfølgende rørført distribution eller distribution i tryktanke. Kombinationer heraf vil også kunne forekomme. Hvad angår rørført distribution, kan det eksisterende naturgasnet i en overgangsperiode anvendes til distribution af naturgas/brint Danmark har ikke afklaret, hvordan en fremtidig produktion og distribution af brint skal foregå: Central eller decentral produktion, rørført distribution eller distribution i tanke. 5 EU HyNet Roadmap, Deployment Strategy, Final draft report December 2004, The European Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform. 12

14 blandinger (op til 10-15% brint), indtil et eventuelt brintnetværk er etableret. Her er det af stor betydning, at det volumenmæssige energiindhold for brint - ved samme tryk - er mindre end 1/3 af naturgassens energiindhold. Det betyder, at den energimæssige transportkapacitet reduceres. Det eksisterende naturgasnet kan ikke uden videre benyttes til transport af ren brint, og der skal selv ved få % brintiblanding foretages sikkerhedsmæssige justeringer af flere typer af de traditionelle gasforbrugende udstyr. Distribution i tanke er i dag en særdeles anvendt teknologi. Inden for transportområdet skal der lagres ved et tryk på bar for at opnå tilstrækkelig energitæthed. Gennem de senere år har der været udført et betydeligt forsknings- og udviklingsarbejde med henblik på lagring af brint i forbindelse med faste stoffer, f.eks. metalhydrider. På grund af det lave lagringstryk anses denne form for brintlagring som meget sikker. I hovedsagen har der her været arbejdet med to typer af brintlagring: Enten i form af metalhydrider, hvor brint bindes i en kemisk forbindelse, eller hvor brinten er bundet til overfladen af faste stoffer som f.eks. grafit eller andre kulstofstrukturer. Hos DTU, Teknologisk Institut, Forskningscenter Risø m.fl. findes der kompetencer inden for lette, styrkebærende kompositmaterialer (vindmøllevinger, konstruktionsdele), som udgør et godt afsæt til udvikling og produktion af lette trykbeholdere til brint. Forskningscenter Risø, DTU og Aarhus Universitet har i en længere periode deltaget i udviklingen af teknologier til lagring af brint i metalhydrider. Suppleret med det høje danske videnniveau inden for nanoteknologier er der basis for yderligere dansk udvikling på området. Brint kan også distribueres og lagres i flydende form. Lagringen sker ved atmosfæretryk og en temperatur på 253 o C. Det er allerede en industrielt udviklet teknologi, der anvendes til kommerciel distribution af brint i store mængder. Ved denne form for lagring bør iagttages et relativt hurtigt forbrug, da den lave temperatur giver et løbende tab ved afgasning, med deraf følgende energitab. Gældende omkostninger ved lagring af brint Energi- plus kapitalomkostninger ved lagring af brint i trykflasker er minimum 3 kr./kg brint, mens de tilsvarende omkostninger ved lagring i flydende form er 7-35 kr./kg brint afhængig af containerstørrelse 7. Lagring i metal (eller andre) hydrider er med dagens teknologi betydeligt dyrere end andre lagringsteknologier og endnu langt fra en kommerciel anvendelse. Anvendelse af brint Brint er en brændbar gas ligesom naturgas og kan anvendes på samme måde, f.eks. ved almindelig forbrænding i en kedel eller til kraft/varme produktion i motorer og turbiner og til fremdrift af køretøjer i en almindelig gnisttændingsmotor. 7 Rapport fra arbejdsgruppe 6 omkring Økonomi og perspektiver, december

15 Udfordringen er at finde de indsatsområder og anvendelsesmetoder, hvor udnyttelsen af brint udgør en positiv gevinst for såvel miljø som forsyningssikkerhed, og her udgør brændselscellen en af de mest lovende fremtidige teknologier pga. sin høje virkningsgrad ved konvertering af energi. Brændselscelleteknologi I en brændselscelle omsættes brint til el og varme, og ved denne omsætning er vanddamp det eneste spildprodukt, samtidig med at brændselsudnyttelsen specielt til elproduktion er relativ høj (tabel 3). En brændselscelle kan også køre baglæns - eller reversibelt - dvs. omsætte el til ilt og brint. Over hele verden har der været en stigende interesse for brændselsceller i løbet af de sidste 20 år, og udvikling af brændselscellesystemer til både kraft-varmeanlæg og transportkøretøjer er i dag genstand for en stor satsning med henblik på kommerciel udnyttelse. Der findes flere forskellige typer af brændselsceller, men i den danske strategi for brændselsceller satses der på PEM (Proton Exchange Membrane) og SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). De to typer brændselsceller vil formentlig kunne finde deres marked på lidt forskellige områder af kraftvarmemarkedet. Den danske forskning og udvikling på området udføres primært hos Forskningscenter Risø, Haldor Topsøe, IRD Fuel Cells, DTU og APC Denmark, ligesom Sydjysk Universitetscenter og Aalborg Universitet bidrager. Der er desuden flere danske virksomheder, der har vist betydelig interesse for brændselsceller og deres anvendelse i energi- og transportsystemer. Hvad angår transportsektoren (biler, busser), vurderes PEM cellen at blive den foretrukne brændselscelle. Udover dette forventes PEM brændselsceller fremover at vinde indpas i nichemarkeder. Det gælder f.eks. til fremdrift af gaffeltrucks, handicapkøretøjer, som back-up i UPS (Uninterruptable Power Supply), som nødstrømsanlæg samt i håndholdt elektronisk udstyr (batterierstatning i lap-tops og mobiltelefoner). Det tidsmæssige perspektiv vedrørende markedsudviklingen for brændselsceller i Europa frem til år 2020 angives i nedenstående tabel. 14

16 Tabel 2. Visioner for markedsudvikling for brændselsceller i EU landene frem til år Forventet markedsstatus år 2020 H 2 / brændselscelle enheder solgt årligt i 2020 Brændselscellesystem - mål for prisniveau Håndholdt elektronisk udstyr (batterierstatning) Bærbare generatorer (batterierstatning) Nichemarkeder Stationære brændselsceler Systemer med kraftvarme løsninger Transportområdet Biler, busser mv. Etableret Etableret I vækst Før kommerciel ~ 250 millioner per år 7,5-15 kr./ W ~ per år (~ 1 GW e ) per år (2-4 GW e ) 4000 kr./kw kr./kw (Mikro kraftvarme) * kr./kw (industriel kraftvarme) 0,4 million 1,8 millioner per år < 750 kr./kw (ved enheder/år) * Danske brændselscelle producenter har som målsætning for mikro kraftvarme en konkurren cedygtig systempris på max kr./kw i år Transportområdet er et helt specielt marked, hvor en succesfuld udvikling af især PEM-brændselsceller kan få helt afgørende betydning. Energieffektiviteten for brændselscelle baserede køretøjer er ca. dobbelt så høj som for benzindrevne køretøjer (jf. tabel 3). Det betyder, at det brændselscellebaserede køretøj kun skal oplagre den halve energimængde ved den samme køreradius. En 70 liter brint-tank ved 700 bar kan rumme energi svarende til 40 liter benzin, hvilket giver en tilfredsstillende køreradius svarende til ca. 80 liter benzin i et benzindrevet køretøj. Miljømæssigt vil en brændselscelle drevet bil, der kører på brint genereret ud fra vedvarende energi, være helt forureningsfri. Internationalt lægges der vægt på at gennemføre demonstrationsprojekter, der har fokus på opbygning af infrastruktur og demonstration og test af forskellige typer brintkøretøjer. 8 Deployment Strategy, Final draft report December 2004, The European Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform. 15

17 Tabel 3. Virkningsgrad for motortyper i transportsektoren 9 Benzinmotor Dieselmotor Brint, forbrændingsmotor Brint, brændselscelle Nuværende 17 % 22 % 18 % 38 % Potentiel % 25 % 23 % 42 % Hybrid * potentiel % 33 % 28 % 48 % * Hybrid = energisparende kombination med f.eks. batteri, svinghjul, trykluft Systemanalyser og andet Indenfor energiområdet er der en lang tradition for samfundsmæssige analyser, der dækker energisystemanalyser og forskellige socio-økonomiske analyser. Især indenfor nye energiteknologier som brint og brændselsceller er der behov for viden om økonomiske, politiske, sociale, sikkerhedsmæssige og miljømæssige konsekvenser af forskellige udviklingsveje. Det er f.eks. forskellige former for energisystemanalyser (statisk eller dynamisk modellering, input data genereret gennem fremskrivninger, fremsyn eller kombinationer), livscyklusanalyser (samlede omkostninger og miljøbelastninger fra produktion af brint til anvendelse) og policy- og evalueringsanalyser af forskellige Flere forskellige aktører har kompetencer indenfor systemanalyser og andre socio-økonomiske analyser, f.eks. RUC, Forskningscenter Risø, Energinet.dk, Danmarks Transportforskning, AKF og flere konsulentfirmaer. virkemidler ved udvikling og markedsintroduktion af nye energiteknologier, herunder betydning af standardisering, patentering og IPR. Analyser af mulige uønskede klimamæssige effekter i højere luftlag af anvendelsen af brint vil også kunne komme på tale. Der er betydelige sikkerhedsmæssige problemstillinger, der skal belyses, før brintkøretøjer kan anvendes. Der kan være behov for at foretage destruktive afprøvninger (kollisioner) for at opnå erfaringer med brint under højt tryk. 9 Strategic Research Agenda. Report, 2004 The European Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform. 16

18 4. Internationalt perspektiv Udvikling af nye brint- og brændselscelleteknologier er ressourcekrævende og foregår på et globalt marked præget af stor konkurrence. For danske forskningsog udviklingsinstitutioner og virksomheder bliver det stadig vigtigere at indgå i netværk med førende offentlige og private videnmiljøer i udlandet. I en international sammenhæng bør der især samarbejdes inden for områder, hvor Danmark har særlige kompetencer. Samtidig må der satses på at hjemtage og udvikle relevant viden, som kun vanskeligt kan etableres af danske aktører alene. Det vil samlet set være til fordel for dansk erhvervsliv og beskæftigelse. Internationale hovedaktører Især USA, Japan og Canada har igennem de sidste år investeret mange midler i FoU inden for brint og brændselscelle teknologier. I 2003 lancerede USA's regering det såkaldte FreedomCar initiativ for at finde en brintteknologisk løsning på forsyningssikkerheden og nedbringelse af drivhusgasser. Den føderale regering vil investere 7 milliarder kr. over en 5-årig periode i forskning, udvikling og demonstration af brint. Størstedelen af midlerne vil blive brugt til forskning og udvikling og ca. 13% til demonstrationer 10. Internationalt har USA i 2003 taget initiativ til dannelsen af Carbon Sequestration Leadership Forum (CSLF) og kort herefter til International Partnership for Hydrogen Economy (IPHE). De offentlige årlige investeringer i Japan er på ca. 1,6 milliarder kr. i FoU i brændselsceller og brint. I 2003 udgjorde demonstration 23% af de offentlige midler. FoU inden for brændselsceller blev indledt i starten af 1980erne og er siden blevet suppleret med det såkaldte WENET program (International Clean Energy Network Using Hydrogen Conversion) og demonstrationer inden for brintbiler, tankstationer og stationære brændselsceller. Canada har igennem mange år investeret i udvikling af især brændselscelle teknologier. Indtil for nylig var indsatsen primært fokuseret på FoU, men senest er der lavet et nationalt program, der foruden FoU også omfatter udvikling af en brint infrastruktur og markedsintroduktion af brændselscelle- og brintteknologier. I 2003 blev Canada s Hydrogen and Fuel Cell Committee oprettet. Det er et partnerskab mellem offentlige institutioner, industri og forskningsinstitutioner og har til opgave at facilitere og koordinere indsatsen. De samlede offentlige midler er ca. 330 millioner kr. årligt. Siden 1995 har Tyskland primært fokuseret på FoU inden for brændselsceller til stationær brug og transport. Flere delstater, bl.a. Bayern og Nordrhein Westphalen, har oprettet egne FoU programmer for brint og brændselsceller. Clean Energy Partnership er et partnerskab mellem de større bilfabrikanter og offentlige institu- 10 Robert F. Service. Toward a Hydrogen Economy. I Science Vol August

19 tioner om at udvikle og demonstrere brint i transportsektoren. 70% af de europæiske brændselscelle demonstrationer er lokaliseret i Tyskland. EU's indsats inden for brint- og brændselscelleteknologierne har især været knyttet til forskningsprogrammerne. Midlerne er steget over årene og forventes i 6. rammeprogram ( ) at være på ca. 2 milliarder kr. Senest har Kommissionen sat yderligere skub på brintøkonomien gennem to Quick-Start programmer under Growth Initiativet Hypogen og HyCom. Her forventes en samlet offentlig-privat investering på 21 milliarder kr. over en 10-årig periode til storskala produktion af brint og til opbygning af et mindre antal brintsamfund rundt om i Europa. Et fællestræk ved mange af de internationale aktiviteter er et ønske om at skabe synergi mellem forskellige programmer og aktiviteter, der spænder fra grundforskning, over anvendt forskning og til demonstrationer. Det sker gennem strategiprocesser med bred deltagelse af offentlige myndigheder, forskningsinstitutioner og industrien og gennem offentligt-private partnerskaber i ressourcekrævende F&U projekter og demonstrationer. Endelig er der også et ønske om internationalt samarbejde og koordinering inden for særligt ressourcekrævende områder samt standardisering og sikkerhed. Internationale samarbejdsprojekter med dansk deltagelse Hvad angår hidtidige internationale samarbejdsprojekter, er danske forsknings- og udviklingsinstitutioner og virksomheder godt repræsenterede i EU's rammeprogrammer for forskning og udvikling inden for brint- og brændselscelleteknologier. Under 5. rammeprogram var danske aktører med i 9 ud af 43 brændselscelleprojekter. Under 6. rammeprogram er danske aktører repræsenteret i 5 ud af 12 brændselscelleprojekter samt 6 ud af 18 brintprojekter. Desuden giver Nordisk Energiforskning støtte til fælles nordiske FoU projekter inden for bio-hydrogen, elektrolyse, metalhydrider og brintlagring samt et brændselscellenetværk og et fremsynsprojekt. Danske virksomheder og forskningsinstitutioner er repræsenteret i alle disse projekter. Danske virksomheder er ligeledes aktivt engageret i strategiske samarbejder og netværk på nordisk og europæisk plan. Som eksempler kan nævnes, at Haldor Topsøe har indledt et strategisk samarbejde med finske Wärtsilä om udvikling og anvendelse af højtemperaturbrændselsceller, IRD Fuel Cells er partner i European Fuel Cell Group, og Danfoss har investeret mere end 30 millioner kr. i Conduit Ventures Limited ("CVL"), der er den første europæiske venture investor inden for brændselsceller og relaterede brintteknologier. Internationale samarbejdsfora med dansk deltagelse Danmark deltager aktivt i en række centrale internationale samarbejdsfora inden for brint og brændselsceller. Den Europæiske Platform for Brint og Brændselsceller spiller en central rolle i tilrettelæggelse og implementering af den fremtidige europæiske forsknings- og 18

20 udviklingsindsats ( Danske aktører er repræsenteret i ledelsen af platformen (Advisory Council), i platformens embedsmandsgruppe (Mirror Group) og i flere arbejdsgrupper (Strategic Research Agenda, Deployment Strategy, Financial and Business Development samt Regulations, Codes and Standards). Nordisk Energiforskning spiller ligeledes en rolle som bindeled mellem nordiske forsknings- og udviklingsmiljøer og ditto europæiske ( Nordisk Energiforskning er aktivt involveret i Mirror Gruppen under den europæiske teknologiplatform og deltager sammen med Energistyrelsen i koordinering af tiltagene på europæisk plan i det såkaldte HY-CO-projekt, der skal fremme en overordnet koordinering af indsatsen ( International Energy Agency (IEA) og centrale Implementing Agreements (IA) er traditionelt det forum, hvor Danmark følger og er involveret i internationalt FoU samarbejde ( Danske aktører er repræsenteret i IA Advanced Fuel Cells, IA Advanced Fuels, IA Hydrogen, IA Bioenergy, IA Greenhouse Gas R&D, IA Clean Coal Centre og Hydrogen Coordination Group. Inden for international standardisering er der nedsat en række europæiske og internationale komiteer og arbejdsgrupper. De vigtigste omfatter ISO TC 197 Hydrogen Technologies, IEC TC 105 Fuel Cell Technologies, CEN/CENELEC Joint Working Party on Fuel Cell Gas Heating Appliances, CEN/TC 19 EWG on Fuels for Fuels Cells. Dansk Standard har for nyligt oprettet et nyt standardiseringsudvalg i samarbejde med Energistyrelsen for at sikre, at danske virksomheder får optimalt kendskab til og indflydelse på indholdet i standarderne inden for brintog brændselscelleteknologierne. Danmark er indirekte gennem EU Kommissionen medlem af International Partnership for Hydrogen Economy (IPHE), som blev etableret i november 2003 på initiativ af USA ( Formålet med IPHE er at organisere, evaluere og implementere multilateralt FoU og implementeringsprogrammer, der skal fremme overgangen til en brintøkonomi. Følgende lande er medlem af IPHE: Australien, Brasilien, Canada, Kina, EU Kommissionen, Frankrig, Tyskland, Island, Indien, Italien, Japan, Korea, Norge, Rusland, UK og USA. På det energiteknologiske område, herunder ikke mindst brint og brændselsceller, satser den danske regering på yderligere at styrke det transatlantiske samarbejde, såvel via EU som bilateralt. I forbindelse med præsident Bushs besøg i Europa i februar 2005 har den danske regering fremlagt en række samarbejdsinitiativer In order for the EU and the US to deepen cooperation in the area of new energy technologies including Hydrogen and Fuel Cell technology the EU and the US should: Remove barriers for cooperation between universities and industry on both sides of the Atlantic; Consider this field as a possible spearhead area for cooperation on standards, IPR and patents; Exchange lessons learned / best practices on public support for strategic research on new technologies; Exchange lessons learned / best practices on public-private co-operation in the field; Chart opportunities for EU-US co-operation in developing new energy technologies. 19

21 Målsætning for internationalt FoU samarbejde En dansk strategi for forskning, udvikling og demonstration af brintteknologier skal styrke dansk forskning, udvikling og demonstration inden for brintteknologier i det internationale videnfelt. Det kan ske gennem en række tiltag, herunder at: styrke den internationale dimension og samarbejde i forskning, udvikling og demonstration inden for relevante brintteknologier, f.eks. gennem et tættere nordisk samarbejde inden for demonstration, et stærkt EU engagement og et styrket bilateralt og multilateralt samarbejde med Nordamerika; følge udviklingen i relevante internationale samarbejdsorganer nøje, herunder IPHE; øge mobiliteten af de bedste forskerstuderende og forskere ved at tiltrække de bedste studerende og forskere fra EU og andre lande og fremme forskerophold for danske studerende og forskere ved de bedste internationale forskningsinstitutioner; tiltrække udenlandske partnere og investorer til danske forsknings-, udviklings- og demonstrationsprojekter; give finansiel støtte til danske forskningsmiljøers udviklingsindsats i internationale forsknings-, udviklings- og demonstrationsaktiviteter. 20

22 5. Dansk satsning på brintteknologisk udvikling I prioriteringen af de danske indsatsområder er følgende overordnede kriterier lagt til grund: Der skal være kommercielt potentiale for resultaterne af forskning, udvikling og demonstration inden for området. Danske kommercielle produkter, forskningsresultater og know-how skal have bred international interesse (det danske marked i sig selv vil kun i særlige tilfælde være interessant). Områder, hvor Danmark har spidskompetencer og komparative fordele. Områder, hvor der er behov for opbygning og vedligeholdelse af danske kompetencer for at kunne udnytte udenlandske resultater fra forskning, udvikling og demonstration og indgå i internationale partnerskaber. Den efterfølgende tabel angiver de danske indsatsområder inden for forskning, udvikling og demonstration på såvel det brint - som brændselscelleteknologiske område. Det er indikeret, om indsatsen har karakter af forskning og udvikling eller demonstration. Tabel 4. Prioriterede danske indsatsområder Produktion Lagring Anvendelse - stationær, bærbar samt transport Systemanalyser og andet Områder, hvor støtte anbefales Små reformere (konventionel brændsel til brint) Elektrolyse via reversible brændselsceller Samproduktion af brintholdige flydende brændsler og brint fra biomasse 2 Metalhydrider og aminer, nanoporøse materialer og lette trykbeholdere Udvikling af brændselscelleteknologier og systemintegrerende aktiviteter 1 Socio-økonomiske analyser samt system- og infrastrukturanalyser Sikkerhed, standarder og miljøanalyser Forskning og udvikling Udvikling og integrering i anlæg Bedre procesforståelse, udvikling af prototyper Optimeret produktion af ren brint samt brintrige flydende brændsler Laboratorieskala optimering, nanoteknologi - nye materialer Celle-, stak- og systemudvikling, systemintegration, forbedret effektivitet, levetid, lavere omkostninger Demonstration Effektivitet, pålidelighed og pris Design og materialevalg Effektivitet, pålidelighed og pris Design og funktionalitet, lav pris Design, drift, pålidelighed, levetid og pris. Infrastruktur (distribution, fyldeanlæg mv.) Socio-økonomiske og andre analyser (livscyklus, offentlig accept, virkemidler, evaluering mv.) Integration af nye komponenter Analyser og evaluering af sikkerhed og standarder (både for systemer og komponenter) 2 Strategi for forskning og udvikling vedr. fremstilling af flydende biobrændstoffer, juni Overordnet strategi for udvikling af brændselscelleteknologi i Danmark, juli

23 En dansk satsning på brintteknologi kan ikke ses løsrevet fra udvikling af brændselsceller, mens det modsatte kan være tilfældet. Størstedelen af indsatsen vil være inden for brændselsceller. Ligeledes vil demonstration have betydelig vægt i indsatsen. Viser der sig nye lovende muligheder, vil prioriteringen undtagelsesvis kunne fraviges. Den teknologiske udvikling inden for brint vil som for brændselsceller være karakteriseret ved, at udviklingen er langsigtet. Mange brintteknologier er i dag på et stadium, hvor grundlæggende forskning er nødvendig for at skabe egentlige gennembrud. Ligeledes vil der på de fleste teknologiområder skulle satses på udvikling og demonstration - som så igen vil kunne afføde behov for ny forskning. Danmarks evne til at konkurrere i international sammenhæng på det brintteknologiske område afhænger dels af en indsats på specifikke områder, dels af dansk evne til at identificere nye globale behov og udvikle de nødvendige løsninger på komplekse udfordringer. Det er en dansk styrke at tænke i helhedsløsninger, der baseres på teknologisk udvikling og rummer sociale aspekter, og som inddrager nye markeder. Kommercielle fornyelser og udvikling vil fortrinsvis være drevet frem af kontakten mellem leverandører, brugere og kunder, og det kan blive drivkraften i opbygningen af nye stærke industrier. En succesfuld dansk indsats fordrer derfor stærke partnerskaber og samarbejdsplatforme mellem den private sektor og offentlige myndigheder og forsknings- og uddannelsesinstitutioner. Samtidig vil en åben konkurrence om de offentlige midler sikre størst mulig kvalitet for pengene. 22

24 6. Implementering For at bringe teknologien ud på markedet fordres en effektiv teknologiudvikling, der kræver optimale rammebetingelser, en effektiv organisering af FoU indsatsen og de nødvendige investeringer. Et af midlerne til dette er denne strategi. Optimale rammebetingelser De centrale drivkræfter bag udviklingen mod en udbredt anvendelse af brint og brændselsceller er miljøfordele, en robust forsyningssikkerhed og erhvervsmæssig udvikling. Udviklingen mod et sådant miljømæssigt og økonomisk bæredygtigt energisystem er ikke en proces, der sker automatisk. Men i lighed med andre landes investeringer i brintteknologier vil den danske være en investering i fremtiden. Der er behov for, at langsigtede ønsker og fordele indarbejdes for at sikre, at ikke kun teknologiløsninger, der er profitable på kort sigt, vil blive fremmet. De mere avancerede og radikale teknologiløsninger, som sandsynligvis først bliver profitable på længere sigt, fordrer en særlig offentlig indsats. En udbredt anvendelse af brint og brændselsceller er således i høj grad afhængig af, at der etableres de rette rammebetingelser for energiteknologisk udvikling for brint- og brændselscelleteknologi. Miljø og forsyningssikkerhed En af de væsentligste drivkræfter for en brintteknologisk udvikling er brintens miljømæssige fordele i kombination med en høj energiforsyningssikkerhed. I den danske strategi forudsættes brint på længere sigt at blive fremstillet af vedvarende energikilder uden et resulterende udslip af drivhusgasser. I en overgangsperiode kan fossile brændsler, specielt naturgas om muligt med CO 2 deponering eller anvendelse af CO 2 til drivhuse eller lignende - komme på tale som brændsel i brændselsceller, ligesom biobrændstoffer med miljømæssig fordel kan indgå i transportsektoren. For de konkurrerende fossile brændsler bliver kravene til reduktion af emissioner stadigt skærpet. Det nødvendiggør løbende investeringer til forbedring af eksisterende teknologi. På et tidspunkt vil udgifterne for anvendelse af fossil energi derfor overstige omkostningerne ved anvendelse af den forureningsfrie brint produceret fra vedvarende energikilder. Det er bl.a. de fremtidige emissionskrav og kvotepriser, der afgør, hvornår det vil blive lønsomt at anvende brint - og biobrændstoffer. Udviklingen vil blive skubbet i samme retning af det forhold, at den stigende implementering af vedvarende energikilder vil forringe udnyttelsen af anlæg, der kun er baseret på fossile kilder. Transportsektoren er i dag stort set helt afhængig af én energikilde, nemlig olie. På kort og mellemlangt sigt kan biobrændstoffer og naturgas medvirke til at nedsætte afhængigheden af olien og bidrage til forbedring af miljøet. På længere sigt vil brint yderligere kunne sikre forureningsfri transport. I takt med øget egenproduktion af brint og udvikling af brintdrevne køretøjer vil samfundets udgifter til 23

25 sikring af et tilstrækkeligt olieberedskab til transportområdet kunne sænkes. En højere grad af egenforsyning vil nedsætte sårbarheden overfor fluktuationer på oliemarkedet. På elproduktionsområdet udgør den stigende mængde af uregulerbar vindkraft en udfordring for energiforsyningen. Anvendelse af overskydende eller billig vindkraft-el til produktion af brint ved elektrolyse og lagring af brinten med henblik på anvendelse i dyre perioder kan være et vigtigt middel til at sikre stabile markedsforhold og øge fleksibiliteten for elproduktionen. Erhvervsmæssige perspektiver - nye rammer for demonstration Anvendelse af økonomiske virkemidler på energimarkedet kan bidrage som stimulans for forskning og udvikling. Danmarks indsats for energibesparelser og vindkraft er gode eksempler herpå. Disse virkemidler er i sig selv ikke FoUvirkemidler, men vil naturligvis påvirke interessen for FoU i en ønskværdig retning. I Danmark er differentierede miljø- og energiafgifter afgørende virkemidler ved introduktion og anvendelse af nye energiteknologier - hvilket også på sigt kan forventes ved introduktion af brint. På vindmølle- og biomasseområdet blev der tidligt introduceret støtte til en landsdækkende udbygning, der bl.a. har ført til stor forbrugerbetalt PSO-støtte. En ny vej foreslås fulgt inden for brint- og brændselscelleområdet. Frem for en tilsvarende tidlig landsdækkende udbygning bør der etableres effektive, organisatoriske rammer for opbygning af stærke partnerskaber mellem den private sektor, myndigheder og forsknings- og uddannelsesinstitutioner. Disse kan kombineres med et lille antal regionale demonstrations- og udviklingsmiljøer, der fungerer som værksteder for udvikling, hvor kompetencer samordnes og sammenhængende teknologiske løsninger demonstreres. Udover at understøtte disse partnerskaber og demonstrations- og udviklingsmiljøer skal rammerne også være med til at tiltrække mest mulig kapital fra industrielle investorer, venturekapital mv. Behovet for pilot- og demonstrationsprojekter skal ikke kun ses i relation til afprøvning af et enkelt anlæg eller en enkelt teknologi, men også i relation til afprøvning af samspillet mellem forskellige teknologier og test af forskellige økonomiske mekanismer. 24