ELFORSK Indsatsområder og strategi

Transkript

1 ELFORSK Indsatsområder og strategi Strategien for Dansk Energis forsknings- og udviklingsprogram, ELFORSK, har til formål at pege på de indsatsområder, som kan fremme forsknings- og udviklingsprojekter i effektiv brug af el og energi.

2 ELFORSK Indsatsområder og strategi ELFORSK formål Baggrund Indsatsområder for årene Bygninger Industri Særligt fokusområde for 2019-puljen Oversigt over indsatsområder og projekttyper Vægtning af projekttyper Projekters varighed Prioriteringsprincipper Strategien bag indsatsområderne Den globale scene Danmark som foregangsland Digitalisering og smart brug af data i bygninger og industri Sammenhæng i udviklingskæden ELFORSK Indsatsområder og strategi

3 1. ELFORSK formål Dansk Energis forsknings- og udviklingsprogram, ELFORSK, støtter årligt med 25 mio. kr. projekter, som forsker i, udvikler og/eller udfører mindre test og demonstrationer i effektiv el- og energianvendelse i slutforbruget. Lovgrundlag og formål med ELFORSK fremgår af elforsyningsloven, LBK , og bekendtgørelse, BEK 856 af , om netvirksomhedernes forsknings- og udviklingsaktiviteter vedrørende effektiv energianvendelse. Forsknings- og udviklingsprojekter, som er omfattet af bekendtgørelsen, er projekter om forskning, udvikling eller demonstration, som har til formål at fremme en effektiv anvendelse af el i overensstemmelse med miljømæssige og samfundsøkonomiske hensyn gennem udbredelse af energieffektive produkter, anlæg, bygninger, processer eller metoder og energibevidst brugeradfærd. 2, BEK 856 af ELFORSK støtter projekter, som har til formål at fremme en effektiv anvendelse af el og energi, herunder fleksibel anvendelse af el og energi og muligheden for at substituere fossile brændsler med elbaserede alternativer. ELFORSK lægger vægt på, at resultaterne udmøntes i konkrete løsninger, der kan anvendes af slutbrugerne og danne grundlag for effektiv brug af el og energi, etablering af nye arbejdspladser og eksport af effektive, grønne teknologier og den viden og knowhow, der følger af resultaterne. 2. Baggrund Danmarks energisystem er under markant forandring. Energisystemet bliver mere og mere dynamisk i takt med, at det omstilles til vedvarende energi. Energiproduktionen indeholder i dag, mod tidligere, tusindvis af vedvarende energienheder, som skaber fluktuerende energi, og som er koblet direkte op i eldistributionsnettet. For at matche energiproduktionen er det nødvendigt, at energiforbruget i stigende grad bliver fleksibelt og digitaliseret. Der er behov for et større samspil på tværs af el, varme, vand og gas og dermed også for at sammentænke teknologier. ELFORSK skal understøtte det hurtigt forandrede energisystem effektivt med forsknings- og udviklingsaktiviteter (F&U), så omstillingen af energisystemet sker energieffektivt, hensigtsmæssigt og omkostningseffektivt. Omstillingen af energisystemet kræver en vis sammenhæng, eksempelvis mellem energieffektivisering og at kunne anvende slutforbruget fleksibelt i energisystemet. Hvis der ikke skabes en effektiv sammenhæng, vil det både blive dyrt og uhensigtsmæssigt at omstille energisystemet. ELFORSK skal medvirke til at sikre effektivitet og konkurrencedygtighed hos danske virksomheder og skabe nye arbejdspladser og eksport af teknologier, løsninger, viden og knowhow. På den måde gøres den politisk ønskede omstilling realiserbar, såvel teknologisk som økonomisk, og fører til konkurrencedygtige løsninger med globale potentialer, der kan være med til at generere vækst og beskæftigelse. 3 ELFORSK Indsatsområder og strategi

4 Der er et behov for at udvikle og billiggøre en lang række teknologier, blandt andet inden for energieffektivisering, herunder smart-ready-løsninger og energilagring. Teknologierne befinder sig på vidt forskellige udviklingsstadier og har forskellige udviklingsbehov, der i øvrigt indbefatter forskellige aktørgrupper bestående af små og store virksomheder samt universiteter og andre vidensinstitutioner. Danmark har forskningsmiljøer og virksomheder af høj international standard, der kan bidrage til og drage fordel af en sådan udvikling. Den nuværende eksport af energiteknologi svarer til 11,1 procent af den samlede vareeksport, og Danmark er dermed fortsat det land i EU-15, hvor eksport af energiteknologi udgør den største andel af den samlede vareeksport. Forskning, udvikling og demonstration af nye grønne løsninger fremmer ikke alene den grønne omstilling i Danmark, det skaber samtidig også grundlag for vækst og arbejdspladser i energisektoren i hele landet og eksport af dansk energiteknologi. Energi til et Grønt Danmark Regeringen april Indsatsområder for årene ELFORSK har to hovedindsatsområder for effektiv anvendelse af el og energi i slutforbruget (alt efter måleren): Bygninger og Industri. 3.1 Bygninger Bygningsområdet dækker private boliger, almene boliger, erhvervs-/kontorbygninger, skoler og institutioner. Det kan både omfatte den eksisterende bygningsmasse eller nybyggeri. Projekter kan vedrøre facader, klimaskærm, rumudformning eller de forskellige bygningsinstallationer. De kan omhandle energirenovering af eksisterende bygninger eller den samlede bygningsproces fra design, opførelse, overlevering, idriftsættelse, ibrugtagning og den efterfølgende anvendelse af bygningen. Der vil også være fokus på andre parametre (non energy benefits, NEB) som eksempelvis bedre og sundere indeklima som driver for realisering af effektiviseringspotentialer. Forslag til mulige emner: Smart brug af data og sensorer for at identificere potentialer for optimering Adfærd vist gennem data og data til design Effektiv brug af energien Effektivisering, integration, samspil, dimensionering, billiggørelse og monitorering af de forskellige bygningsinstallationer, eksempelvis ventilation, køling og belysning Samspil mellem intelligente bygninger og energisystemet Intelligente og selvoptimerende varmepumper til alle størrelser af bygninger, men især til mellemstore og større bygninger Varmepumper baseret på naturlige kølemidler til større bygninger Fra bygningsdesign, opførelse, overlevering, idriftsættelse, ibrugtagning og efterfølgende drift Bæredygtighed og certificering Simple og generiske værktøjer for identifikation af potentialer og målrettede indsatser Forretningsmodeller, finansieringsformer og services Sikring af vidensdeling og overlevering af data i byggeriets forskellige faser Substitution af syntetiske kølemidler til nye lav-gwp-kølemidler i små varmepumper 4 ELFORSK Indsatsområder og strategi

5 EKSEMPEL: Et projekt har udviklet en metode til at sammenkoble fagligheder, viden og erfaringer, som er nødvendige i et samspil for at sikre energirigtig drift af det rette indeklima i bygninger. Det er afgørende, at de faktiske planer og inddragelse bliver konkrete i en kultur og et sprog, som møder den driftspraktiske verden og ikke skaber distance. Et vigtigt element er de faktiske kompetencer, der er til stede i driftsorganisationen og påvirkning af disse i en ønsket retning. Det forventes, at med energirigtig drift af indeklimaet opnås energibesparelser svarende til en reduceret energiudgift på 30 procent. Besparelsen kommer nogenlunde ligeligt fra forbedret teknologi og drift. Projektet er gennemført i samarbejde med forsknings- og uddannelsesinstitutioner, GTS-institut og virksomheder. 3.2 Industri På industriområdet er der fortsat et behov for at optimere, effektivisere og billiggøre enkelte teknologier, men der er også potentiale i optimering af enhedsoperationer og industriens sekundære processer, da disse stadig er energitunge. Det er oplagt at anvende data til brug for mulige effektiviseringer, fleksibilitets- og samspilsmuligheder og data til hvornår, at varmepumper eller helt nye processer kan erstatte brugen af fossile brændsler. Det er også oplagt at opsamle data og bruge data, så traditionelle indgangsvinkler til energiforbedringer påvirkes og ændres og dermed skaber øget engagement og motivation for implementering på alle niveauer i virksomheden. Der vil også være fokus på andre parametre (non energy benefits, NEB) som eksempelvis et sundere arbejdsmiljø og produktionsoptimering som driver for realisering af effektiviseringspotentialer. Forslag til mulige emner: Smart brug af data, sensorer og mønstergenkendelse Adfærd vist gennem data Simple generiske værktøjer for identifikation af potentialer og målrettede indsatser kombineret med obligatoriske energisyn, øget produktion og/eller reduktion af driftsomkostninger Effektivisering af centrale enhedsoperationer Effektivisering af de sekundære processer Samspilsmuligheder og substitution af fossile brændsler i industrielle processer og elektrificering af nye processer Procesintegration Kølesystemer og højtemperatur-varmepumper Identificering af mulige synergier og samspil mellem processer og spildprodukter Operationaliseret energistrategi og ledelse, så det bliver omkostningseffektivt og enkelt at identificere effektiviseringsmuligheder Energilagring 5 ELFORSK Indsatsområder og strategi

6 EKSEMPEL: I et projekt udvikles en ny, danskproduceret staldventilator serie LPC-e med IoT-teknologi, som er både omkostnings- og energieffektiv, og det tilhørende dimensionerings- og simuleringsværktøj sikrer, at der systemoptimeres i stedet for at fokusere på enkeltkomponenter. Det giver en elbesparelse på 40 procent. Tilbagebetalingstiden er under 2 år, og projektet er udført i samarbejde mellem et GTS-institut og en producent af staldventilatorer. 3.3 Særligt fokusområde for 2019-puljen For 2019-puljen er effektiv anvendelse af el i små og mellemstore virksomheder (SMV ere) et særligt fokusområde. Der er mange SMV ere i Danmark, og tilsammen udgør de et stort potentiale for energieffektiviseringer. Derfor skal indsatsen målrettes og konkretiseres, og tiltag skal simplificeres og være let tilgængelige eller kombineres med eksisterende tiltag for at sikre, at de uføres og implementeres og ikke er ressourcekrævende. Der vil også være fokus på andre parametre (non energy benefits, NEB) som eksempelvis reduktion af driftsomkostninger som driver for realisering af effektiviseringspotentialer. Forslag til mulige emner: Smart brug af data, sensorer og mønstergenkendelse Simple generiske værktøjer for identifikation af potentialer, effektiviseringsmuligheder og målrettede indsatser, som ikke er ressourcekrævende Energieffektiviseringstiltag kombineret med obligatoriske energisyn, øget produktion og/eller reduktion af driftsomkostninger Effektiviseringer sammen med produktionsoptimering Tilpasset energistrategi og -ledelse for at nedbryde barrierer for udførelse af energieffektiviseringstiltag Tilsyn kombineret med eksempelvis cirkulær økonomi og optimeret brug af spildprodukter Forretningsmodeller, finansieringsformer og services Analyser og dokumentation af teknologier EKSEMPEL: Et projekt er skabt på baggrund af, at en SMV havde behov for valide test og dokumentation af deres teknologi, så nye kunder, i et nyt markedsområde, valgte at investere i deres produkt frem for standardproduktet på området. SMV en får kontakt til en kvalificeret projektleder, som kan lede og styre processen, og et GTS-institut som kan udvikle og foretage dokumentationen. Med en grundig dokumentation og en bekræftelse på, at deres produkt er konkurrencedygtigt, har lang levetid, er driftssikkert og energieffektivt, har de fået foden inden for i et nyt markedsområde, hvilket har skabt vækst og beskæftigelse i virksomheden. 6 ELFORSK Indsatsområder og strategi

7 3.4 Oversigt over indsatsområder og projekttyper ELFORSK INDSATSOMRÅDER Bygninger Industri PROJEKTTYPER Afdækning af potentialer og dokumentation System-, proces- og teknologiudvikling Værktøjer og metoder Særligt fokusområde for 2019 SMV ere Emner, som resulterer i energieffektivitet, fleksibilitet og substitution og viden i anvendelse Nøgleord: intelligens, sensorer, dataadgang/-brug, mønstergenkendelse, monitorering, simulering, optimering, simplificering, generisk, potentialer, behov, samspil, synergier, integration, køling, lagring, varmepumper, interaktion, forretningsmodeller, services, omkostningsreduktion, indeklima, arbejdsmiljø, non energy benefits (NEB), vidensdeling/overlevering 3.5 Vægtning af projekttyper ELFORSK tilsigter følgende fordeling af støtte til de indkomne ansøgninger: ca. 70 procent til system-, proces- og teknologiudvikling ca. 20 procent til værktøjer og metoder ca. 10 procent til afdækning af potentialer og dokumentation 3.6 Projekters varighed Tidsperioden for et projekt er i gennemsnit 2 år. Afhængigt af projektindholdet kan projekter strække sig over en længere periode, men oftest kun som følge af nødvendige sæsonafhængige testperioder eller adgang til testfaciliteter. 3.7 Prioriteringsprincipper ELFORSK prioriterer projekterne ud fra fire principper. Dette gøres for at sikre, at projekterne i størst muligt omfang leverer nytænkende resultater, der i sidste ende kan omsættes i markedet. 1. Nytænkning og nyudvikling er en forudsætning for forskning og udvikling. Derfor prioriteres projekter, hvor det kan godtgøres, at idéen er nytænkende i forhold til forskningsniveau, men også udvikling, videreudvikling og demonstration. 2. Der opnås et resultat, teknologi eller løsning mm., som kan afsættes på et marked. Der skal være en fyldestgørende vurdering og et estimat af potentialer, og at der på sigt er aftagere på markedet (efterspørgsel). Det vægtes også, at aftagere kan opnå at resultatet bliver markedsgjort. Dette gøres for at opnå viden i anvendelse, og at resultaterne ikke alene ender som en rapport. 7 ELFORSK Indsatsområder og strategi

8 3. Fornuftige samfunds- og privatøkonomiske løsninger. 4. Omkostningsreduktion, så teknologier og løsninger kan billiggøres og nedbringe de samlede omkostninger for investering og drift. 4. Strategien bag indsatsområderne 4.1 Den globale scene Ifølge IEA World Energy Outlook 2014 er der fire trends, som vil ændre det globale energisystem: 1. Omstilling af energisystemet, og implementering heraf, går hurtigere end nogensinde 2. Omkostninger ved ren energiteknologi falder hurtigt og har overhalet fossile brændsler 3. Elektrificering ved brug af vedvarende energi er hastigt stigende 4. Verden er på vej til en mere serviceorienteret økonomi med renere energi Alligevel fortsætter CO2-udledningen fra energi med at stige, om end langt fra i samme hastighed som verdens økonomier og befolkning vokser, forudser IEA. I 2040 forventes CO2-udledningen fra energisektoren at være 5 procent højere end i dag. Det er på trods af, at over 100 mio. mennesker om året siden 2012 har fået adgang til elektricitet. Trods denne fremgang er der stadig ca. 1 mia. mennesker uden adgang til elektricitet. Udvikling af danske teknologier og løsninger til effektiv anvendelse af el og energi til gavn for danskerne, danske virksomheder og det danske samfund vil have et potentiale til bidrage til at anvende el og energi effektivt i lande med et øget behov for elektrificering og adgang til elektricitet og energi og ikke mindst adgang til teknologier, løsninger, metoder og viden, der kan hjælpe med at anvende elektriciteten energieffektivt. 4.2 Danmark som foregangsland Den samme udvikling på de fire ovennævnte punkter har været i hastig fremvækst i det seneste årti, hvor CO2-udledningen er reduceret betydeligt på grund af udbygning med vedvarende energi (VE) og en energieffektiviseringsindsats, som har været gennemført over to årtier. Det langsigtede mål er, at Danmark skal være uafhængig af kul, olie og gas i Uafhængigheden medvirker til at øge den danske forsyningssikkerhed på energi og gøre den danske økonomi mere robust over for udsving i priser på olie og gas og bidrager til at nedbringe udledninger af drivhusgasser. Den store udfordring for stabiliteten og balancen i det danske elnet er, at der i perioder vil være underskud eller overskud af elektricitet i systemet. Det betyder, at anvendelsen af el som energiform fra 2020 skal udbredes langt mere, end den er i dag. Først og fremmest skal el anvendes til opvarmning af bygninger og industriens processer, og på sigt også til transport. Med en VE-produktion på mere end 50 procent efter 2020 får vi også brug for at lagre dele af den producerede vindenergi til tidspunkter, hvor der er større behov for den. Det er i realiteten ikke muligt i dag, hvor vi i stedet handler el med udlandet for at håndtere større ubalancer mellem produktion og forbrug. Der er derfor behov for lagring ved hjælp af batterier eller termiske lagre. Danmark kan som foregangsland inden for forskning og udvikling i effektiv el- og energianvendelse bidrage til udviklingen af konkurrencedygtige og energieffektive teknologier og systemer, der igen kan bidrage til et globalt stigende energibehov, bidrage til forsyningssikkerhed og imødegå de klima- 8 ELFORSK Indsatsområder og strategi

9 mæssige udfordringer, der globalt er forbundet med produktion og forbrug af energi. Forskning og udvikling kan være med til understøtte erhvervslivet og give mulighed for at udnytte de store fremtidige markedspotentialer. Forskning og udvikling i effektiv el- og energianvendelse kan være med til at udvikle teknologiske løsninger, der fremmer energieffektivitet, forbrugerfleksibilitet, substituering af fossile brændsler og elektrificering, og som samtidig er kommercielt bæredygtige og med til at fastholde danske styrkepositioner på energiområdet. 4.3 Digitalisering og smart brug af data i bygninger og industri Regeringen har i 2018 lanceret en strategi for Danmarks digitale vækst, og formålet er, at Danmark skal have fuldt udbytte af den digitale omstilling. Virksomhederne skal have gode rammer til at udnytte nye teknologier, og alle danskere skal have kompetencer til at begå sig i en digital fremtid. Strategi for Danmarks digitale vækst har i alt 38 initiativer. Strategien skal bringe Danmark på forkant med den digitale udvikling og skabe vækst og velstand til gavn for alle i samfundet. Mange virksomheder og bygningsejere og -lejere ligger inde med data, som, hvis de anvendes hensigtsmæssigt og operationelt, kan bidrage til bedre og mere effektive bygninger, billigere produkter samt nye teknologier og løsninger. Der ligger et stort ukendt potentiale i at anvende data og digitale løsninger. Inden for effektiv anvendelse af el og energi er der store muligheder, idet digitale løsninger vil kunne medvirke til at opnå en mere detaljeret og præcis viden om energiforbrug og til at indhente erfaring og data til at udvikle nye, mere effektive eller forbedrede løsninger, teknologier og metoder til at bruge energien effektivt. ELFORSK s erfaring er, at der ligger et uudforsket område inden for digitaliserering, hvilket understøttes af Energistyrelsens notat og oplæg til analyse om gevinster ved anvendelse af data og digitalisering fra august 2017, som peger på, at data kan anvendes til at: synliggøre bygningers energitilstand på ejendomsmarkedet forbedre rådgivningen om gennemførelse af energibesparelser målrette information om effektiv anvendelse af el og energi forbedre bygningsejeres beslutningsgrundlag vedr. energieffektivisering af bygninger udvikle nye forretningsmodeller for effektiv el- og energianvendelse og fleksibelt energiforbrug baseret på aggregering af potentialer i de enkelte bygninger målrette økonomisk støtte eller andre konkrete tiltag til fremme af effektiv anvendelse af el og energi eller fleksibelt energiforbrug Mange af disse elementer vil være med til at fremme effektiv og fleksibel anvendelse af el og energi i bygninger, men der er behov for at forske i, udvikle og demonstrere metoder, værktøjer, teknologier og samspil for at kunne løse udfordringer i forhold til små og mellemstore virksomheder. Effektiv anvendelse af el og energi er et centralt omdrejningspunkt i forhold til udvikling af næste niveau af energiledelse og optimering af produktionsprocesser i industrien. Det vurderes, at der ligger et stort potentiale for effektiv anvendelse af el og energi i, at industriproduktion kobles sammen med robotter, data og kunstig intelligens (AI). Robotteknologi er ikke ny, men koblet med kunstig intelligens og fokusering på effektiv el- og energianvendelse ser ELFORSK nye muligheder for at kunne høste gevinster i forhold til at automatisere industriprocesser yderligere, reducere spild, tomgangsforbrug, driftsstop og anvendelse af energiressourcer ved at få indsigt og viden om de muligheder, der viser sig. Med fokusering på en digitalisering af industrien sammen med en effektiv brug af el og energi kan 9 ELFORSK Indsatsområder og strategi

10 der åbne sig nye muligheder og udvikles nye løsninger, metoder, værktøjer og teknologier. Der ligger et behov for mere viden, forskning og udvikling på dette område. 4.4 Sammenhæng i udviklingskæden ELFORSK har fokus på, at der er sammenhæng i udviklingskæden fra idé til forskning, udvikling og demonstration af nye løsninger, metoder, værktøjer og teknologier. Projekterne skal i mål, for først der understøttes den grønne omstilling, vækst og beskæftigelse. ELFORSK støtter primært forsknings- og udviklingsprocessen, omend bekendtgørelsen også giver mulighed for demonstrationsprojekter. Der støttes kun i et lille omfang mindre demonstrationer. Forskning Demonstration Udvikling Idé Strategien bag ELFORSK er at sikre, at bevillinger går til forskning, udvikling og demonstration af teknologier, løsninger, metoder og værktøjer i slutforbruget. Det skal sikres, at projekter når fra idé til demonstration, så de ikke ender i Valley of Death, men i sidste ende på markedet. Det er erfaringen, at nye områder kræver dette særlige fokus i en kortere eller længere årrække som eksempelvis udviklingen af LED-teknologien, ventilation og til stadighed køle- og varmepumpeteknologi. Herudover er strategien fokuseret på løbende at understøtte sammensætningen af projektpartnerskaber, dvs. partnerskaber hvor både virksomheder, forskningsinstitutioner og brugere af resultaterne er repræsenteret. ELFORSK har tradition for at tiltrække iværksættere og mindre virksomheder, som har idéer til at udvikle nye teknologier og løsninger. Dette ønsker ELFORSK fortsat at styrke. Resultater fra afsluttede projekter viser, at den rette sammensætning af virksomheder, forskningsinstitutioner og slutbrugere både på kort og lang sigt giver de bedste resultater. ELFORSK s strategi er at fastholde denne tilgang til projektpartnerskaber ved at fokusere på andelen af virksomheder, både i antal, økonomisk andel og i forhold til regional fordeling. En sidste del af strategien er at fokusere på her og nu -udfordringer eller områder, hvor der kan være akut opståede behov for forsknings-, udviklings- og demonstrationsprojekter. Det kan være som følge af såvel dansk som international regulering. Et eksempel herpå er international udfasning af syntetiske kølemidler med deraf følgende prisstigninger, som har skabt et akut og nødvendigt behov for at forske i udvikling af varmepumper til enfamiliehuse med HC-kølemidler, som både er energieffektive og på samme omkostningsniveau som varmepumper med HFC-kølemidler. Det kan også være områder som eksempelvis SMV er, landbrug eller tilsvarende, hvor der opstår et behov, som ikke allerede er beskrevet. 10 ELFORSK Indsatsområder og strategi