Strategi for Forskning, Udvikling og Demonstration i Energinet.dk baner vejen for den grønne omstilling

Strategi for Forskning, Udvikling og Demonstration i Energinet.dk baner vejen for den grønne omstilling

Strategi for FUD i Energinet.dk Udkommer kun i en elektronisk version. Dok nr. 15-00157-18 Rapporten kan downloades på: www.energinet.dk/da/forskning/ Foto: Danish AirPhoto 2

Indhold Indledning... 4 FUD understøtter de strategiske løfter... 4 Strategiens sigte... 5 Strategiens rammer... 7 Analyse af behovet for FUD... 8 Strategiske tiltag og indsatsområder - ForskIN... 9 Strategiske tiltag... 9 ForskIN indsatsområder... 10 Strategiske tiltag og indsatsområder ForskEL... 11 Strategiske tiltag... 11 ForskEL indsatsområder... 13 3

Indledning Energinet.dk's mission er sikker energi til det danske samfund. Kombineret med visionen om balance i et bæredygtigt energisystem står Energinet.dk over for en stor, kompleks og vigtig opgave, der kræver, at Energinet.dk tænker langsigtet og begynder at udvikle morgendagens løsninger allerede i dag. En række af de teknologier, løsninger og koncepter, der bliver bærende for den grønne omstilling, er allerede kendte. Men en del spørgsmål og udfordringer står dog endnu uadresserede. Forsknings-, Udviklings- og Demonstrationsaktiviteter (FUD) er derfor en helt essentiel brik i omstillingen til et grønt energisystem i balance. Nye teknologier, nye måder at drive systemerne på, sammentænkning af energisystemer og nye markedsmodeller vil ganske enkelt være en forudsætning for, at elsystemet på mindre end 20 år kan omstilles fra 50 til 100 pct. VE, og at gassystemet på 20 til 35 år kan omstilles fra 0 til 100 pct. VE. Dette skal ske samtidigt med, at forsyningssikkerheden holdes på det samme høje niveau, som den er i dag. Dertil kommer, at omstillingen skal være økonomisk effektiv og betalbar for samfundet. FUD skal medvirke til at minimere den teknologiske risiko og dermed animere private investorer til at identificere forretningsmodeller, der bærer finansieringen af den grønne omstilling. Byggeklodserne til det fremtidige energisystem skal sammensættes rigtigt, så Energinet.dk også ud over strategiperioden kan indfri de strategiske løfter om høj forsyningssikkerhed, effektiv omstilling og et sundt investeringsklima. Den virkelig store udfordring ligger således i at få teknologierne til effektivt at spille sammen teknologisk, markedsmæssigt og ikke mindst adfærdsmæssigt ude hos de enkelte forbrugere. Den grønne omstilling er en kæmpe udfordring, som Energinet.dk i særlig grad har et ansvar for at bidrage til at håndtere. Det er ikke en opgave, som vi løser alene. Energinet.dk er placeret midt i energisektorens værdikæde. Rundt om os er aktører afhængige af vores aktiviteter og vi af deres. FUD understøtter de strategiske løfter FUD strategien identificerer en række strategiske indsatser både for Energinet.dk's egen FUD, ForskIN og for ForskEL-programmet, som støtter eksterne FUDprojekter. Indsatserne har en klar reference til Energinet.dk's strategiske løfter til omverdenen, som er vist i Figur 1. For ForskEL-programmet understøtter indsatsen 'Integration af VE-produktionsteknologier' løftet om effektiv omstilling, 'Energilagring og sammentænkning' under- 4

Figur 1 Indsatserne i ForskEL og ForskIN understøtter løfterne støtter løftet om høj forsyningssikkerhed, og 'Marked og samfund' understøtter løftet om sundt investeringsklima. Tilsvarende er der en klar kobling mellem indsatserne i ForskIN: 'Elkvalitet og infrastruktur, Fleksibilitet og lagring, VE-gasser og infrastruktur samt Datasikkerhed', der understøtter løfterne, som det er illustreret i Figur 1. Strategiens sigte Målet med strategien for FUD er at sikre, at Energinet.dk til enhver tid og til gavn for samfundet er i stand til at løse sine opgaver og bidrage til den grønne omstilling ved at anvende de bedste og mest effektive løsninger. Strategien støtter op om Energinet.dk's Strategiplan 2014, som har titlen Sammentænkning. FUD-strategien er treårig og sigter mod at katalysere løsninger, der skal være markedsparate i 2020-2050. Den understøtter derfor virksomhedsstrategiens løfter med indsatsområder, der tidsmæssigt ligger mellem virksomhedsstrategiens udløb og FUD-strategiens sigte, som det er vist i Figur 2. Strategien dækker både Energinet.dk's egne FUDaktiviteter, som under en fællesbetegnelse kaldes ForskIN, og de aktiviteter der udføres under ForskELprogrammet. ForskEL-programmet er et PSO-finansieret FUD-program, der støtter eksterne projekter, der med fokus på elsystemet udvikler løsninger til en effektiv grøn omstilling af energisystemet. ForskEL- og ForskINaktiviteterne er i videst muligt omfang afstemt, så det sikres, at der er en klar sammenhæng og synergi, samt at de strategiske tiltag støtter tydeligt op om Energinet.dk's strategiske løfter. Ud over en beskrivelse af de teknologiske indsatser, som findes i næste afsnit, beskriver strategien også de strategiske indsatser for organisering og virkemidler, der bruges til gennemførelse af strategien. De strategiske tiltag og indsatser for ForskELprogrammet koordineres tæt med de øvrige danske energiforskningsprogrammer, herunder ikke mindst EUDP og Elforsk. Dette sikrer bl.a. at der er en tydelig profil for programmerne og de områder der støttes og at der undgås overlap eller huller i de støttede FUDaktiviteter Generelt ligger aktiviteterne i ForskIN tidsmæssigt før det, der udvikles under ForskEL-programmet. Således skal ForskIN's resultater nyttiggøres på kort og mellemlangt sigt svarende til 5 til 10 år, og der er primært fokus på udvikling, demonstration og implementering af løsninger. Tilsvarende er tidshorisonten for nyttiggørelse af ForskEL-aktiviteternes resultater mere langsigtet svarende til 10 til 20 år og har hovedvægten på anvendt forskning og udvikling. 5

Figur 2 FUD-strategiens sigte Grænsen mellem de to typer af aktiviteter er dog ikke skarp, og ligesom der under ForskIN uden problemer kan være aktiviteter med karakter af forskning og udvikling, kan der også under ForskEL støttes demonstration. Dette er skitseret i Figur 3, hvor der på akserne er henholdsvis tid for implementering og teknologimodenhed, og hvor der i det hvide felt er angivet, hvor anvendt forskning, udvikling, demonstration og implementering ligger i forhold hertil. Den stiplede linje indikerer grænsen mellem ForskIN og ForskEL, der dog som nævnt ikke er helt skarp. Det bemærkes, at der er en omvendt sammenhæng mellem teknologimodenhed og usikkerheden i, om aktiviteterne fører til anvendelige resultater og værdiskabelse. Det betyder, der ved investeringerne i ForskELprogrammet er en højere risiko for, at resultater ikke fører til anvendelige resultater end ved de investeringer, der laves i aktiviteter under ForskIN. Omvendt er chancen for, at der udvikles helt nye og innovative løsninger større i ForskEL-programmet. Energinet.dk arbejder allerede under ForskIN med udvikling i meget forskellige sammenhænge, spændende fra udvikling af blandt andet markedsmodeller og datakommunikationsmodeller til mere teknisk udvikling i selve el- og gassystemerne. For at tydeliggøre hvornår en aktivitet er FUD, og hvornår den er implementering, er der opstillet følgende retningslinjer: Det er FUD Hvis der er en idé, problemstilling eller identificeret et behov, hvortil der ikke findes en kendt løsning, der umiddelbart kan implementeres Hvis det ikke er muligt at udarbejde en komplet business case blandt andet fordi, der er usikkerhed om løsningen. Her må fordelene i stedet sandsynliggøres mere kvalitativt ved at vurdere, i hvilken grad aktiviteten bidrager til implementering af strategien, hvor akut behovet er for en løsning osv. Det er implementering Hvis der er en problemstilling eller identificeret et behov, hvortil der findes en løsning, som umiddelbart kan implementeres, og det er muligt at udarbejde en komplet business case Mange af aktiviteterne både i ForskEL og ForskIN har en international dimension. Fx er Energinet.dk selv partner i en række EU-projekter, sidder med i ENTSO-E's komité for Forskning og Udvikling, repræsenterer ENTSO-E i EEGI (European Electricity Grid Initiative) og samarbejder bilateralt med andre TSO'er om udviklingsopgaver. I 6

Figur 3 Snit mellem ForskIN og ForskEL ForskEL-programmet ydes der blandt andet støtte til danske partneres deltagelse i EU-projekter via en såkaldt 'top up' finansiering og programmet samarbejder med andre europæiske støtteprogrammer via ERA-Net's. Strategiens rammer Energinet.dk's skal, som fastsat i henholdsvis lov om elforsyning 28, stk. 2 og lov om naturgasforsyning 30, stk. 3, gennemføre egne FUD-aktiviteter. Det er de aktiviteter, der gennemføres under betegnelsen ForskIN, og tilsvarende er ForskEL-programmet reguleret i lov om elforsyning 29, stk. 1 og stk. 2. Energinet.dk har altså en forpligtelse til dels for egne midler, der opkræves via nettariffen at gennemføre FUD-aktiviteter, dels for midler opkrævet via PSO-tariffen, at sikre gennemførelse af FUD-aktiviteter i ForskEL-programmet. Strategiplan 2014 Sammentænkning, og dermed også FUD-strategien, støtter i høj grad op om indfrielsen af de energipolitiske mål, som udtrykkes tydeligt i visionen om 'Balance i et bæredygtigt energisystem'. Dertil kommer, at der også på europæisk plan er energipolitiske målsætninger, men som set med danske øjne og i et FUDperspektiv er mindre skrappe end de nationale mål. Europakommissionens udspil til skabelsen af en europæisk energiunion kan få stor betydning for de FUDaktiviteter, der skal gennemføres og specielt dem med et internationalt aspekt. I EU's udspil til en energiunion spiller FUD en væsentlig rolle under overskriften 'Forskning, innovation og konkurrenceevne'. Det vil således være forventeligt, at der sættes yderligere fokus på nødvendigheden af FUD til at indfri de europæiske målsætninger om et integreret europæisk energimarked, forsyningssikkerhed, konkurrenceevne og om at være verdens førende inden for VE-teknologier. Samtidig lægges der op til en revision af den europæiske strategi for energi, SET-planen (Strategic Energy Technology), der skal have langt mere fokus på integration af energisystemerne. Udviklingen er desuden præget af en række tendenser, som har indflydelse på de løsninger, der vil være behov for i fremtiden. Der er adskillige bud på disse 'megatrends'. Trends, der især går igen, og som er særligt vigtige for udviklingen af Energinet.dk's forretning, er globalisering, digitalisering, individualisering, bæredygtighed og ressourceoptimering samt hurtige forandringer. Energinet.dk har ud over denne funktionsstrategi en lang række andre funktionsstrategier, der alle støtter op om den overordnede virksomhedsstrategi. Her kan specielt fremhæves 'International Strategi 2015', som i høj grad sætter retningen for, hvordan vi arbejder med FUD på internationalt plan. 7

Analyse af behovet for FUD På baggrund af en interessentanalyse er der gennemført en omfattende inddragelse af både interne specialister i Energinet.dk og eksterne interessenter for at få identificeret det behov, der er for FUD på kort, mellemlangt og langt sigt. Involveringen har været i form af workshops, interviews og møder, hvor interessenterne har haft mulighed for at komme med deres bud på behovet for både de teknologiske indsatser, men også de mere metodemæssige tiltag omkring organisering og styring. Fra interessentinvolveringen er der blevet identificeret en række hovedtendenser, der fælles for både ForskIN og ForskEL omfatter: Stærkere kobling til Energinet.dk's strategi 'Sammentænkning' Fokus på sammentænkning af energisystemer og fleksibilitet med elsystemet som omdrejningspunkt Endnu bedre synliggørelse og formidling af resultater, der samtidig tydeliggør værdiskabelsen Behov for nytænkning. Verden bliver ikke en forlængelse af den, vi kender i dag ForskIN skal fokusere på det korte og mellemlange sigt og primært være drevet af behov, mens ForskEL også skal fokusere på det længere sigt og være mere mulighedsdrevet Mere internationalt samarbejde Specifikt for ForskEL-programmet var tendenserne at prioritere danske styrkepositioner, nedprioritering af støtte til VE-produktionsteknologier og opprioritering af støtte til integration af teknologierne samt en ikkeensidig fokus på teknologiudvikling, men også på marked, sociologi og samfundsvidenskab. For ForskIN, som primært har været drøftet med interne interessenter, blev der specielt lagt vægt på behovet for teknisk udvikling inden for blandt andet afklaring af gassens rolle på mellem og langt sigt, modeller til systemanalyse samt automatisering af elsystemet. Dertil kommer et udpræget ønske om et forbedret overblik over allerede igangværende ForskIN-aktiviteter samt vidensdeling både internt og eksternt. 8

Strategiske tiltag og indsatsområder ForskIN Prioriteringen af de endelige indsatser er fastsat på baggrund af involveringen af interne specialister i Energinet.dk og eksterne interessenter og ved at identificere de største styrker, muligheder, udfordringer og trusler. Dertil kommer, at der har været en stærk fokus på at tydeliggøre, at ForskIN-aktiviteterne i højere grad end tidligere er koordinerede og understøtter Strategiplan 2014 og dens løfter høj forsyningssikkerhed, effektiv omstilling og et sundt investeringsklima. Dette har resulteret i et antal strategiske tiltag og indsatområder, som beskrevet herunder. Strategiske tiltag Stærkere dialog og styring ForskIN-aktiviteterne skal understøttes med en tydelig tværorganisatorisk FUD-programstruktur. Dette opnås ved at: Initiere konkrete ForskIN-aktiviteter fremadrettet via ovennævnte tværorganisatoriske programstruktur Sikre den nødvendige opbakning og ejerskab til aktiviteterne i hele forløbet, så værdiskabelsen sikres gennem nyttiggørelse af resultaterne Udvikle en FUD-samarbejdsmodel med eksterne interessenter, der anvendes i de tilfælde, hvor FUD-emnet rækker ud over interne anliggender Internationalt samarbejde Det er vigtigt, at ForskIN-aktiviteterne følger internationale, primært europæiske trends for at undgå nationale suboptimerede løsninger. Dette skal opnås ved at udnytte eksisterende viden og opbygning af ny viden og løsninger gennem målrettet samarbejde med danske og udenlandske universiteter samt videreførelse af vores deltagelse i relevante nationale, regionale og internationale samarbejdsfora og projekter såsom ENTSO-E og -G, Horizon 2020 og EEGI. Udvikle og implementere en mere effektiv samarbejdsstruktur En mere effektiv og koordineret FUDprojektporteføljestyringsproces Udarbejde en samlet rapportering til ledelsen om, hvilke aktiviteter der er startet op og afsluttet samt tilhørende økonomisk opgørelse 9

ForskIN Ikke et egentligt program, men en betegnelse for Energinet.dk's egne FUD-aktiviteter, der finansieres via nettariffen. Der er ikke en fast økonomisk ramme. Tidshorisonten er 5 til 10 år Løbende effektvurdering Det er vigtigt, at effekten af ForskIN-aktiviteterne i højere grad end tidligere bliver opgjort og formidlet til relevante interessenter. Der skal derfor udvikles og implementeres en effektiv og koordineret metode til måling og formidling af aktiviteternes værdiskabelse. ForskIN indsatsområder Den endelige prioritering af de tekniske indsatser er defineret i 4 spor: Elkvalitet og effektiv udnyttelse af elinfrastrukturen Fleksibilitet og lagring VE-gasser, gaskvalitet og effektiv udnyttelse af gasinfrastrukturen Datasikkerhed Elkvalitet og effektiv udnyttelse af elinfrastrukturen dækker over intelligent automatisering af elsystemet både spænding og frekvens, bedre udnyttelse af HVDCinverteres muligheder, samspil mellem AC- og DCsystemer samt mere effektiv udnyttelse af elinfrastrukturen fx via dynamic line rating og probabilistisk styring. Dertil kommer videreudvikling af modeller til systemanalyse, hvori der inddrages dynamisk systemteori og sammentænkning med andre energisystemer. Fleksibilitet og lagring omfatter udvikling af intelligente løsninger, forretningsmodeller og markedsmodeller til aktivering af fleksibilitet, primært i elforbruget samt intelligent indpasning af effektive løsninger til lagring af el både kort- og langtidslagring. Dertil kommer et behov for at udvikle detailmarkedet og udnytte det potentiale, der er i DataHub'en. VE-gasser, gaskvalitet og effektiv udnyttelse af gasinfrastrukturen er integration af VE-gasser med samtidig opretholdelse af stabil gaskvalitet samt mere effektiv udnyttelse og tilpasning af infrastrukturen til VE-gasser. Gassens rolle på det mellemlange sigt skal afklares. Der er en vis grad af overlap til fleksibilitet og lagring fx i forbindelse med Power2Gas og sammentænkning med andre energisystemer. Datasikkerhed omhandler effektiv udnyttelse af fremtidens datakommunikationsmodeller og sikker udveksling af elektroniske data mellem relevante interessenter. 10

Strategiske tiltag og indsatsområder ForskEL Prioriteringen af de endelige indsatser er fastsat på baggrund af involveringen af primært eksterne interessenter. I strategiperioden vil der være særligt fokus på nedenstående strategiske tiltag for ForskEL-programmet. Strategiske tiltag Stærkere dialog og styring ForskEL-administrationen vil have et fokus på en stærkere dialog og styring af projekterne. Dette vil blandt andet ske gennem: Tættere dialog med projekterne. Under projektforløbet vil dette blandt andet ske gennem deltagelse i kickoffmøder, projektbesøg mindst én gang årligt samt ved skærpet løbende opfølgning på fremdrift. Der ændres dog naturligvis ikke på, at det stadig er projektholderen, der har det faglige og økonomiske ansvar. Dette bør ske ved erfaringsudveksling med de øvrige energiforskningsprogrammer Stærkere styring af projekterne i form af milepæle og indlæggelse af "stop/go-vurderinger" Udarbejdelse af et opdateret administrationsgrundlag for programmet Så enkel en administration som muligt for brugerne til trods for øgede dokumentationskrav. Herunder bedre budget- og regnskabsadministration gennem opdatering af processer med inddragelse af intern ekspertise i Energinet.dk Styrket formidling Forskningen og udviklingen, der gennemføres i ForskELprogrammet, er relevant og vigtig for det fremtidige energisystem. Derfor er det vigtigt, at der dels er kendskab til de aktiviteter, der foregår inden for programmet og de resultater, der kommer fra arbejdet, og dels at det sikres. at det er de bedst egnede deltagere, der er med i projekterne. Gennem tre strategiske kommunikations- og formidlingsindsatser vil der blive arbejdet på at styrke kendskabet til programmet for relevante deltagere og generelt at øge kendskabet til resultaterne og effekterne af programmet: 11

ForskEL FUD-program, der støtter eksterne projekter, som finansieres via PSO-tariffen. Der er en årlig ramme på 130 mio. kr. Tidshorisonten er 10 til 20 år Effektvurderingen foretages, når projektet er endeligt slutgodkendt, og den er derfor ikke kun en vurdering af projektdeltageres gennemførelse, men også en vurdering af, hvordan der fra Energinet.dk's side er fulgt op på projektet under forløbet Tydeliggørelse af resultater og effekter skal ske gennem øget formidling, men også gennem styrket administration og løbende effektmålinger (se herunder). Udarbejdelse af en kommunikationsplan for at sikre et kontinuert fokus på formidlingen Styrkelse af formidlingsindsats over for små og mellemstore virksomheder (SMV'er), der forventes at være nødvendige og stærke deltagere i projekterne fremadrettet. Internationalt udsyn I ForskEL-programmet prioriteres det internationale samarbejde. ForskEL-programmet vil støtte projekter, som søger samarbejde med udenlandske partnere om konkrete projekter under forudsætning af, at resultaterne forankres i Danmark og har værdi for det danske elsystem. Der lægges vægt på projekter, som understøtter de strategiske indsatsområder i blandt andet EU's SET-plan og i de europæiske teknologplatforme, fx North Sea P2G og ETP Smart Grids. Løbende effektvurdering I 2015 indføres en systematisk effektvurdering af afsluttede ForskEL-projekter. Effektvurderingen bliver en naturlig forlængelse af de vurderinger, der gennemføres inden bevilling, og den skal vurdere, hvordan projektet har præsteret på baggrund af projektforløb og afsluttende rapportering 12

ForskEL-programmet vil fortsat lægge vægt på muligheden for at søge 'top-up'-finansiering til fx EUfinansierede projekter ForskEL-programmet vil samarbejde gennem de forskellige europæiske ERA-Net-programmer for fælles udbud og samfinansiering af forskningsprojekter om blandt andet Smart Grid. Derved åbnes mulighed for, at danske virksomheder og forskningsinstitutioner mødes med andre europæiske specialister og dermed højner videns niveauet. Derudover kan et mindre dansk budget sikre adgang til et stort fælles europæisk projekt. ForskEL-programmet vil støtte relevante internationale "state of the art" reviews, så den nyeste viden hentes hjem til Danmark. ForskEL indsatsområder ForskEL-programmet skal ligesom ForskIN i højere grad målrettes til at understøtte Strategiplan 2014 og dermed en effektiv grøn omstilling af elsystemet. Der er derfor defineret tre nye indsatsområder, som erstatning for de tidligere, for ForskEL-programmet. Disse er blandt andet er fremkommet via input fra afholdelse af en ForskELworkshop for eksterne interessenter. De nye indsatsområder er: Integration af VE-produktionsteknologier Energilagring og sammentænkning Marked og samfund Integration af VE-produktionsteknologier omhandler intelligent styring og regulering af elsystemet, systembærende egenskaber for understøttelse af elsystemet samt vedvarende driftssikkerhed i et volatilt energisystem. Energilagring og sammentænkning omhandler konvertering af elektricitet til lagerbare medier, anvendelse af VE-el i andre sektorer samt fleksible produktionsformer, hvilket ofte kræver en sammentænkning af sektorerne el, gas, varme og transport. Marked og samfund er et nyt område, der blandt andet handler om udvikling af forretningsmodeller, datakommunikationsmodeller, markedsdesign, datasikkerhed, fleksibelt elforbrug og forbrugeradfærd. Indsatsområderne vil lægge til grund for formuleringen af det årlige ForskEL-udbud, der godkendes af klima-, energi- og bygningsministeren. 13

Energinet.dk Tonne Kjærsvej 65 7000 Fredericia Tlf. 70 10 22 44 CVR-nr. 28980671 info@energinet.dk www.energinet.dk