Ukendt

  • Ing.dk er under ombygning - vi er tilbage mandag med nyt udseende. Henover weekenden er alt vores indhold åbent, men man kan ikke logge ind og debattere.

Energi-øer og Power-to-X udfordrer net-udbygning

PLUS.
Illustration: Ørsted

Hvordan bør energi-øen i Nordsøen forbindes rent elmæssigt til Danmark, og hvordan kommer det til at påvirke det danske højspændingsnet?

De spørgsmål er endnu ikke afklaret, hvis man spørger Energinet, som er ansvarlig for eltransmissions­nettet i Danmark – men en lokal borgergruppe vil gerne give sine bud.

Borgergruppen, som er imod en kommende udbygning med 400-kV højspændingsledninger i Vestjylland, har nærlæst en række rapporter fra Cowi for Energistyrelsen om netop nettilslutningen mellem havmølleparkerne og energiøen i Nordsøen.

Læs også: Danmark risikerer at mangle grøn strøm til Power-to-X

Og på baggrund af data og priser fra disse rapporter mener borgergruppen, at når nu meget store mængder havmøllestrøm kan leveres direkte til udlandet eller til PtX-anlæg med kraftige jævn­strømskabler, så vil der ikke mere være brug for så kraftigt et højspændingsnet indenlands.

Derfor bør højspændingsledningen i Vestjylland opgives straks og i stedet konverteres til et par nedgravede jævnstrømskabler på tværs af landet, der kan transportere havvindmøllestrøm over til Østjylland, hvor det store elforbrug ligger.

En konvertering, som ifølge et notat - udarbejdet for borgergruppen af Niels Larsen, der er eltekniker med 35 års erhvervserfaring med design af elektronik og el-teknik - vil være 1-2,6 mia. kr. billigere end at bygge højspændingsledningen med dens 500 master. Notatet kan læses i sin helhed under artiklen.

Læs også: Ministerium afviser tilkobling af havvind fra Nordsøen før energiø er helt færdig: »Helt skørt«

Vi har spurgt et par uafhængige el-eksperter og Energinet, om borgergruppen har en pointe, så den vestjyske højspændingsledning bør aflyses.

Der er en pointe

Kort fortalt afviser de to eksperter, at man nu kan droppe den forhadte højspændingsledning. Men de peger samtidig på, at borgergruppen har en pointe i, at meget mere havvind via energiøerne samt forsyning af store, koncentrerede elforbrugere som Power-to-X-anlæg vil komme til at påvirke og skabe nye vilkår for udbygningen af el-transmissionsnettet.

Paul-Frederik Bach – fhv. direktør i Elsam/Eltra og anerkendt analytiker af elmarkedet – peger på, at små lande som Danmark har fordel af at være stærkt forbundet med et internationalt net, og at trafikken her er nord-syd-gående.

»Den politiske aftale om energi­øer betyder en øget satsning på vindenergi fra Nordsøen, men tilføjelsen af energiøer vil ikke mindske den energi, som skal i land i Danmark og føres videre gennem danske net. Det betyder, at nord-syd-gående trafik er dominerende, hvilket præger nettets nuværende og fremtidige struktur, « skriver Paul-­Frederik Bach i sit svar til os, der kan læses i sin helhed under artiklen.

Læs også: Paradokset vokser: 2020 bliver rekordår for standsede vindmøller i Danmark

Han peger også på, at den vestjyske højspændingsforbindelse er del af en international aftale om et forstærket transmissionssystem, som Energinet ikke har mulighed for at løbe fra.

Artiklen fortsætter efter grafikken

Den kommende energi-ø i Nordsøen med de store mængder vindkraft tilsluttet skaber helt nye muligheder og udfordringer for det danske transmissionsnet. Foreløbig planlægges energi-øen tilsluttet det vestdanske transmissionssystem, men det er ifølge Energinet endnu ikke afklaret, hvor og hvordan tilslutningen kommer til at ske. Illustration: Ingeniøren

En del af Viking Link

Civilingeniør og partner i Ea Energianalyse Hans Henrik Lindboe, der har en fortid hos Elkraft System, begrunder sit nej med, at 400-kV højspændingsledningen er del af projekt Viking Link-kablet mellem Danmark og England, og at ledningen skal agere reserve, hvis kablet til England på 1.400 MW falder ud.

I henhold til elnettets ‘grundlov’ skal man nemlig kunne matche et udfald af den største enhed i systemet – ellers risikerer man, at både Jylland og Fyn går elmæssigt i sort:

Læs også: Plaster på såret: Gamle kabler graves ned i bytte for omstridt el-forbindelse

»Man kan ikke sætte Viking Link i drift uden Vestkystforbindelsen, så derfor er selve timingen den største hindring, hvis man som borgergruppen gerne vil undgå de upopulære luftledninger,« siger han.

Hans Henrik Lindboe tilføjer, at vi i en fremtid med mere og mere vedvarende energi helt generelt må belave os på, at der bliver behov for meget mere udveksling med udlandet og dermed også behov for indenlandsk infrastruktur, som desværre løses mest sikkert med forhadte højspændingsmaster:

Læs også: Milliardinvesteringer i støbeskeen: Her er Danmarks PtX-planer

»Power-to-X-anlæg og en egentlig brint-infrastruktur er noget af det, der kan begrænse behovet for højspændingsledninger i fremtiden,« siger han.

Skal samle fra flere anlæg

Hos Energinet køber man heller ikke borgergruppens forslag med den begrundelse, at den kommende nord-syd-gående 400-kV luftledning langs den jyske vestkyst fra grænsen til Idomlund ved Holstebro ikke kan undværes.

Dels fordi den – som tidligere nævnt – skal fungere som backup for Viking Link-forbindelsen, hvis den bliver fejlramt, dels fordi den skal opsamle strøm fra vindmølle- og solcelleanlæg i hele Vestjylland. Herunder også strøm fra den kommende havvindmøllepark Thor:

Læs også: Seks konsortier vil bygge Danmark næste kæmpestore havmøllepark

»Disse behov ændres ikke ved etablering af en energiø i Nordsøen,« fastslår områdeleder Bjarne Brendstrup fra Energinet.

En jævnstrømsledning på tværs af Jylland kan ikke opfylde denne opgave – sådan som borgergruppen har foreslået det – da Energinet har brug for at kunne opsamle den vedvarende energi, der bliver etableret i Vestjylland, og derfra få strømmen transporteret frem til forbruget.

Brendstrup forklarer også, at hvis man skulle bruge jævnstrømsforbindelser som foreslået af borgergruppen, så vil projekterne blive så komplicerede, at de ikke er realistiske at gennemføre, fordi der skulle indbygges mange nye komponenter.

Læs også: Mindre skygger fra elmaster og ekstra kabler i jorden: Jyske højspændingsledninger bliver 668 millioner dyrere

Bjarne Brendstrup vil dog godt love, at man i den fremtidige planlægning omkring tilslutning af energi-øerne til det danske elnet vil gøre meget for at minimere behovet for flere højspændingsledninger.

Man forventer, at nettilslutningen af energi-øen vil komme til at ske ved et eller flere centrale knudepunkter i 400-kV nettet i Jylland, og at man også overvejer tilslutninger i Østjylland. Men at man lige nu arbejder på at finde den teknisk og økonomisk bedste løsning, der samtidig minimerer behovet for netudbygninger i det omfang, det er muligt:

Læs også: Minister vil øge kontrollen med Energinets store infrastruktur-projekter

»Eltransmissionsforbindelser er både dyre og til gene for borgerne, så det er klart, at vi hellere vil finde på andre løsninger, og derfor undersøger vi lige nu en række løsningsmuligheder med henblik på at finde den teknisk-økonomiske bedste løsning, der samtidig minimerer behovet for netudbygninger,« siger han og tilføjer, at det blandt andet handler om at tilslutte kablerne de steder, hvor forbruget er højt.

Uforudsigelig omstilling

Heller ikke for Energinet er der tvivl om, at den grønne omstilling vil indebære en høj grad af elektrificering af det danske energiforbrug og dermed et stigende elforbrug – både i form af nye forbrugere som for eksempel PtX-anlæg og som en generel stigning i elforbruget, hvilket alt sammen vil påvirke 400-kV nettet i Danmark.

Samtidig sker udviklingen nu med hidtil uset hastighed og er præget af høj uforudsigelighed, som Energinet selv skriver i én af sine rapporter, og det gør, at man ser ind i en meget usikker fremtid med mange veje til at opnå de politisk bestemte klimamålsætninger.

Læs også: Højspændingsbøvl udsætter Viking Links driftstart til 2023

Sidste efterår udsendte Energi­net for eksempel en rapport om langsigtede udviklingsbehov for elnettet, hvor man opererede med forskellige scenarier, som ifølge Bjarne Brendstrup allerede er forældede:

»De scenarier, vi arbejdede med dengang, er vi nødt til at genbesøge nu, hvor energiøerne og planerne for Power-to-X-anlæg er kommet ind i billedet. Det viser, hvor hurtigt udviklingen går i øjeblikket,« siger han.

Notat 321 om bortfald af behov for 500 elmaster i Vestjylland

Poul Frederik Bachs svar på Niels Larsens notat

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Når hele præmissen for systemdebatten er forfejlet?

Er der seriøst nogen der mener at vi har fordel af at "bygge" en ø i Nordsøen, og ofre 210 milliarder kroner på en stor sandbunke i havet.

De 210 milliarder er budgetet, UDEN havvindmølleparker, som så skal bygges i klynger omkring denne ø.

Er der nogen som har seriøst regnet på hvordan vi bygger PtX i industriel skala, som kan fungerer på et stærkt svingende energi indput. Hele ideen er jo baseret på at optage den variable effekt fra Vindmøller, og stabilisere den ved at binde energien kemisk til Hydrogen.

Dvs . at bygge et eller flere kæmpe anlæg, som kan tåle at svinge 100% i produktion, uden at bruge energi fra andre kilder, da det vil ændre principet og hele "raison detre" for anlæget?

Dernæst er der hele diskutionen om elektrificering og fordeling af energi i landet, hvor højspændings luftledninger åbenebart er skidt, fordi de står synligt i landskabet, mens vindmøller er godt fordi de står synligt i havskabet? Dvs, ude af øje-ude af sind?

Fra Tyskland og Sverige, kan vi hente erfaringen om hvad der sker når vi ønsker at flytte vores "kraftværker" ud af øje, og langt ud til havs, eller op i bjergene. Vi får lange transmissionsledninger, sic!

Når så NIMBY grupper modsætter sig disse, så er vi tilbage ved udgangspunktet: lokalt producerende el-kraftværker. Det må vi heller ikke for NIMBY grupperne.

Måske vi skulle slukke for strømmen i landet, i 2-3 døgn, og så tage diskutionen op igen? Mon der vil være færre NIMBY grupper efter den øvelse?

Hvis ikke, så sluk igen og tag sagen op!

  • 10
  • 14

Måske vi skulle slukke for strømmen i landet, i 2-3 døgn, og så tage diskutionen op igen? Mon der vil være færre NIMBY grupper efter den øvelse?

@ Michael Foscolo

For en enkelt gangs skyld er jeg her tilbøjelig til at være enig. Når el i den grad er en selvfølge, så kunne der være behov for at øge bevistheden om hvilket god forsyningssikkerhed vi faktisk har i Danmark. Om der så behøves at anvende så drastiske midler er ikke sikkert, men alt for mange tager alt for meget for givet.

  • 5
  • 2

Personligt tror jeg at vestjyderne vil fortryde det, hvis det ender med at der trækkes HVDC-kabler igennem det vestjyske område og tilsluttes elnettet i østjylland... Tænk, på den måde helt at fraskrive sig muligheden for at tiltrække et af de største industrieventyre i nyrer dansk historie, fordi man ikke vil have elnettet forstærket...

Det er enorme energimængder der skal konveteres i PtX-planerne. Det er arbejdspladser både i fabrikkerne og i underleverandørledet som de fraskriver, det er indtægterne til kommunekassen de sender til Østjylland... Det er også videns-arbejdspladser som ingeniørere som de ikke vil have tilbage, efter at de er uddannet i Østjylland...

Vi kan hurtigt blive enige om at luftledninger ikke er kønne, men det er en motorvej da heller ikke... Begge er bare en del af udviklingen... Og hvis man vil have mere trafik i et område, så skal man udbygge vejen...

  • 6
  • 2

Er der seriøst nogen der mener at vi har fordel af at "bygge" en ø i Nordsøen, og ofre 210 milliarder kroner på en stor sandbunke i havet.

De 210 milliarder er budgetet, UDEN havvindmølleparker, som så skal bygges i klynger omkring denne ø.

Kan du dokumentere det? For det er ikke hvad der tidligere er oplyst. Se f.eks.: https://ing.dk/artikel/nu-kommer-energioee...

CITAT:"I første fase forventes det, at der skal opstilles 200 møller, hvilket peger på en møllestørrelse på 15 MW. I alt skal der opstilles 650 vindmøller. Den samlede investering anslås til 210 mia. kroner."

  • 9
  • 1

I fossilfri fremtid når ingen vind/sol, er energilagring i saltkaverner er nødvendig, da det med nuværende teknologi er eneste mulighed for energilagring i TWh skala. Og brint energi i GW skala er billigst at transportere i underjordiske rørnet. Se nedennævnte link Nye vinde til brint

Især Tyskland satser på brint i fossilfri fremtid. Og i DK er der potentiale til brintlagring i saltkaverner onshore 500TWh og offshore 500TWh og DE 10x så meget.

Se link Technical Potential of Salt Caverns for Hydrogen Storage in Europe

https://www.sintef.no/globalassets/project...

Siemens vil udvikle en helt ny havvindmølle, så den kan producere brint direkte i mølletårnet. En fuldskala prototypen skal stå klar inden 2026 og være med til at levere brint til transport og industri https://ing.dk/artikel/tysk-havvindmoelle-...

Verden over er der planer om storskala GW solcelleparker i nærmeste år. Solcelle produktionen er skaleret op, og vil måske langt overgå vindenergi produktion om føje år? Solcelleparker i solrige områder som Spanien, Italien og i Sahara satser nu på brint og elektrolyseanlæg. Og EU har planer om brintnet inden 2030, som forbinder Europa og UK.

Og med vind/solcelleparker tilsluttet elektrolyseanlæg er dag/nat/sæsonlagring mulig, således at vind/solenergi udnyttes optimalt. Og brint rørnet er mest økonomiske måde at flytte store mængder energi.

Energi transportformer sammenligning.

Se link side 6, 8.14 Energinet: "Nye vinde til brint, PtX strategisk handlingsplan" januar 2020

Pris 1,4mio kr/GW/km Brintrørledning (rørdiameter 0,9m ) kan transportere 10GW energi.

Pris 4,3mio kr/GW/km Højspændingsledning 2x 400KV kan tranportere 2x 1,9GW energi.

Pris 9,6mio kr/GW/km 150KV jordkabel kan transportere 0,26GW energi.

Pris 29,1mio kr/GW/km Jævnstrømskabel HVDC, 150km kan transportere 2GW energi.

https://energinet.dk/-/media/65AB110D041D4...

  • 1
  • 3

Det må vidst være en "sandhed" set med de "snævre briller" på.

Hvis vi medregner energitabet på 75-85% i el til brint til arbejde, så er et brintnetværk ikke bedre eller billigere.

Dertil kommer problemer med vedligeholdelse og den lille brand og eksplosionsfare som er en del af brint-regnestykket.

  • 3
  • 6

Hvis vi medregner energitabet på 75-85% i el til brint til arbejde, så er et brintnetværk ikke bedre eller billigere. Dertil kommer problemer med vedligeholdelse og den lille brand og eksplosionsfare som er en del af brint-regnestykket.

Energinet har i maj 2020 udarbejdet rapport om opgradering af naturgasnet til brint.

Gassystemet har potentiale til at aftage, lagre og distribuere store mængder fluktuerende energiproduktion fra vedvarende energikilder som vind og sol, når elproduktionen herfra omdannes til brint gennem elektrolyse. Projektet har demonstreret transport af op til 15 % brint i naturgas i et lukket højtrykstestsystem, som består af komponenter og infrastruktur fra såvel transmissions- som distributionsnettet. Testen har vist, at der ikke er en forhøjet lækage af brint fra systemet i forhold til naturgas, samt at de testede komponenter fra gassystemet uden større justeringer er i stand til at håndtere brint i de testede niveauer

Energy Storage – Hydrogen injected into the Gas Grid via electrolysis field test EUDP 13 – Special Pool Hydrogen https://en.energinet.dk/-/media/05ED24206F...

Hvis fornuftig økonomi kræves enten øjeblikkelig elnet forbrug af strøm fra vind/solcelleparker eller brint lagring i saltkaverner.

Brint kan igen omsættes til elnet strøm med kraftværk gasturbiner opgraderet til 100% brint. Kraftværk gasturbine fabrikanter opgraderer gradvis gasturbiner til 30% i 2025 og op til 100% brint i 2030. Kraftværk gasturbiner brændstof vil frem til 2030 være naturgas. Og vil efter opgradering til brint have samme virkningsgrad. Se links

Wartsila gasturbiner opgradering til brint https://www.wartsila.com/media/news/05-05-...

MAN gasturbiner opgradering til brint https://www.man-es.com/docs/default-source...

GE gas turbiner opgradering til brint https://www.ge.com/power/gas/fuel-capabili...

Ansaldo gas turbiner opgradering til brint https://www.ansaldoenergia.com/business-li...

Mitsubishi gasturbiner opgradering til brint https://power.mhi.com/special/hydrogen/art...

  • 5
  • 0

Der er ingen tvivl om at gasturbiner kan køre på både blandings gas og ren brint.

Det er bare ikke det der er problemet.

I taler om at bygge et stort kompliceret system med mange hundrede komponenter sammen til et system der skal fungerer 100% af tiden, og som har meget store tab af energi i konvertering.

Naturligvis er det enhver Vindmølle fabrikants ønskedrøm at få lov at bygge dette system, og Danmark skal også nok få det til at fungerer.

Men at påstå at det billigt eller den perfekte løsning er nok lidt vel søgt, og det bliver næppe løsningen i resten af verden.

  • 3
  • 4

Der er ingen tvivl om at gasturbiner kan køre på både blandings gas og ren brint. Det er bare ikke det der er problemet. I taler om at bygge et stort kompliceret system med mange hundrede komponenter sammen til et system der skal fungerer 100% af tiden, og som har meget store tab af energi i konvertering. Naturligvis er det enhver Vindmølle fabrikants ønskedrøm at få lov at bygge dette system, og Danmark skal også nok få det til at fungerer. Men at påstå at det billigt eller den perfekte løsning er nok lidt vel søgt, og det bliver næppe løsningen i resten af verden.

Brintlagring i saltkaverner omkostninger: 0,35 €/kg brint (9 cyklus, 250 bar) ifølge nedenstående analyse fra Holland. Se link side 18

Ovennævnte brint lager priser er erfaringer fra saltkaverner i UK og Texas. Brintlagring i underjordiske hulrum som skifer og forladte olie/gasfelter har omtrent samme lageromkostninger.

Hydrogen storage in salt caverns Chemical modelling and analysis of large-scale hydrogen storage in underground salt caverns. July 2020 https://repository.tudelft.nl/islandora/ob...

  • 2
  • 0

Når hele præmissen for systemdebatten er forfejlet?

Er der seriøst nogen der mener at vi har fordel af at "bygge" en ø i Nordsøen, og ofre 210 milliarder kroner på en stor sandbunke i havet.

De 210 milliarder er budgetet, UDEN havvindmølleparker, som så skal bygges i klynger omkring denne ø.

Det er din præmis, som er forkert. Selve "sandbunken" er budgetteret til at koste 10,8 mia kroner, eller omkring 5% af projektprisen på 210 mia. Møller/fundamenter og kabelføring tager hver omtrent halvdelen af resten.

Hvis man ser på den del af projektet, som skal kunne finansieres med "danske elpriser" er det omkring 160 mia kroner. Resten af de 210 mia skal tjenes ved at handle strøm via de 6 GW udlandsforbindelserne, som er en del af projekter.

I udgangspunktet ser økonomien i energiøprojektet fornuftig ud, forudsat at man faktisk kan realisere tingene på den planlagte måde. PtX kan være jokeren, som kan øge forrentningen af energiøprojektet markant.

De 4 GW netkapacitet som skal føres til Danmark, kommer naturligvis til at kræve nogle nord/syd forbindelser. Om nogle år vil vi diskutere, om en forbindelse fra energiøen til Norge vil være en god ide eller ej? Det er ikke en del af det nuværende projektforslag, men det er sådan et kabel, som kan hjælpe os med at slippe for en masse nord-syd gående netkapacitet.

  • 2
  • 1

I udgangspunktet ser økonomien i energiøprojektet fornuftig ud, forudsat at man faktisk kan realisere tingene på den planlagte måde. PtX kan være jokeren, som kan øge forrentningen af energiøprojektet markant. De 4 GW netkapacitet som skal føres til Danmark, kommer naturligvis til at kræve nogle nord/syd forbindelser.

DK energiø er et forsøg på fremtidig fossilfri elnet infrastruktur.

Men hvis man skifter til "det lange lys" i 2050 mangler visioner om brint infrastruktur.

Nedenstående link "Hydrogen. The Bridge between Africa and Europe" beskriver mulige energi infrastukturer mellem Europa og Afrika.

Verdens energibehov kan dækkes af et arealstørrelse på 8% af Sahara, da solcelle og vindkapacitet her kan være over 50%.

A European energy system based on 50% renewable electricity and 50% green hydrogen can be achieved by 2050. The green hydrogen shall consist of hydrogen produced in Europe, complemented by hydrogen imports, especially from North Africa

What needs to be done To be realized in 2050 (to cater for Europe’s energy demand)

Production Wind capacity 1,800 GW; 1,300 GW in Europe and 500 GW in North Africa

Electrolyser Capacity 3,400 GW; 700 GW in Europe and 2,700 GW in North Africa Infrastructure

Hydrogen pipelines 1,000 GW pipeline connection between Europe and North Africa. Re-use existing gas pipeline infrastructure in Europe and North Africa, conversion from natural gas to hydrogen Expand pipeline capacity, especially from south to north of Europe. Realize pipeline connections between North African countries from east to west.

Electricity grid Massive capacity expansion of the electricity grid, at least with a factor 2 on a volume base Grid re-enforcement and new grids are required between the renewable electricity production in Northern and Southern Europe and the load centers. Capacity expansion of interconnections between countries. Realize an electricity grid in and between North African countries

Storage Salt caverns 15,000 Salt caverns; 10,000 in Europe, 5,000 in North Africa Hydrogen storage in empty gas fields if possible Batteries are required, especially for day-night storage; North Africa could rely much more on battery storage than on hydrogen storage, due to its climatological conditions Heat storage Seasonal heat and cold storage for space heating, especially in aquifers and rock formations. This is important for North-Europe

Hydrogen. The Bridge between Africa and Europe September 2019 http://profadvanwijk.com/wp-content/upload...

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten