Analyse: Tette tidsrammer kan sette energiøyer under press

Danmark må utvide med vindkraft til sjøs – mye vindkraft. Den danske regjeringen foreslo 20. mai i sin klimaplan to energiøyer med til sammen 4 GW vindkraft tilkoblet, og denne uken, sammen med en rekke partnere, kunne Ørsted snakke om et gigantisk drivstoffproduserende anlegg, som de vil bygge et sted i Stor-København som så skal forsynes ed strøm fra en av disse energiøyene.

Det hele kan virke skremmende. Idéen er å bygge havvindparker for å kunne forsyne både Danmark og landene rundt med strøm og produsere bærekraftig drivstoff, kalt Power-to-X (PtX). Den gode nyheten er at det meste av teknologien eksisterer, og allerede fungerer industrielt. En rekke PtX-demonstrasjonsanlegg er i drift – men erfaring med oppskalering mangler fremdeles.

Utfordrer teknologi

Så når industri og politikere er enige om at dette er måten å oppnå 70 prosent reduksjon i CO2-utslipp innen 2030, oppstår det fortsatt en hel rekke spørsmål som kan utfordre både teknologi, infrastruktur og planlegging, og som er bundet av en ti års tidsramme som plutselig kan virke kort.

Men la oss prøve å se på det spesifikke forslaget: I Nordsjøen skal det bygges en øy med plass til bolig, reservedelslagring og omformerstasjon for en vindpark på 2 GW, som med tiden kan utvides til 10-15 GW. Den skal ligge omtrent 100 km utenfor vestkysten av Jylland og kobles til flere land, antagelig Norge, Tyskland, Nederland, Danmark og muligens også Storbritannia.

Den andre store vindparken skal ligge utenfor Bornholm og er satt av den danske regjeringen til 2 GW i størrelse, mens Ørsted i prosjektetbeskrivelsen av et nytt tilknyttet PtX-anlegg i København, forventer at parken utvides til 3 GW.

En av fordelene med å bygge nær Bornholm er - som sjef for energiøkonomi ved Ørsted Ulrik Stridbæk forklarer det til Ingeniøren - at det allerede er en øy. Dette gjør det mulig å komme raskt i gang i Østersjøen.

En omformerstasjon må fordele energien fra vindparken til opprinnelig Danmark og Polen etter samme prinsipp som vindparken på Kriegers Flak sør for København, som antas å være i drift i august i år, fordeler energi til både Danmark, Tyskland og Sverige.

Gigantisk elektrolyseanlegg

Det neste trinnet for å utnytte de store mengdene vindkraft som skal produseres, er etablering av et produksjonsanlegg i Stor-København, som kan omdanne elektrisitet til et kjemisk drivstoff; i utgangspunktet hydrogen, men også metanol og jetbrensel. Grunnleggende teknikker for et slikt anlegg er allerede på plass i dag, og innen 2030 vil det utvides i tre faser for til slutt å være en gigantisk fabrikk med et elektrolyseanlegg på 1,3 GW og produksjon av 250 000 tonn drivstoff årlig, hvorav en del må tilføres karbon utvunnet fra røykgassen fra København-kraftverk som Amager-anlegget og ARC.

Så langt så godt. Planene er på plass, og det meste av teknikken er kjent. Nå mangler erkjennelsen, og det er mange ukjente variabler, noe Torben Glar Nielsen, teknisk direktør i Energinet, også kan bekrefte. Spesielt har Energinet fokusert på anlegget i Nordsjøen gjennom deltakelse i samarbeidet North Sea Wind Power Hub, der også de tyske og nederlandske systemoperatørene har deltatt.

Flere øyer i Nordsjøen

Prosjektet arbeider med et scenario med flere øyer i Nordsjøen, inkludert en dansk øy ca. 100 km fra vestkysten. Analysene viser at 10-15 GW vindkraft rundt en øy er passende. Det er da fornuftig å starte med 2-3 GW, enten som ren strømproduksjon eller som i forslaget fra Bornholm om å inkludere et PtX-anlegg og dermed starte produksjonen av et av fremtidens brensler.

I tråd med utbyggingen av vindmøller i området vil elektrisitet kunne transporteres mellom nabolandene via likestrømskabler og på denne måten også utnytte kabelkapasiteten når det ikke blåser. På enda lengre sikt (til 2050) kan øya knyttes til andre energiøyer i Nordsjøen. En av de tekniske utfordringene dreier seg om likestrømkoblingsfelt, der utviklingen sannsynligvis pågår, men ikke er i mål.

I en kommentar til den danske regjeringens klimaplan kalte professor i energiplanlegging ved Aalborg universitet, Brian Vad Mathiesen, ideen om energiøyer for god. Dette var noe forskerne hadde snakket om i en årrekke. Men han hadde også bekymringer, og understreket at det nå skulle settes av midler slik at vi i løpet av de neste to til tre årene kan utvikle demonstrasjonsprosjekter som viser hvordan hele infrastrukturen og PtX faktisk kan fungere. Det bør helst undersøkes i hele verdikjeden, dvs. fra vindturbiner til en spesifikk lastebil, som faktisk må kjøre på drivstoff.

Mye kan utsette utvidelsen

Økonomisk og planmessig er det en risiko for at hele idébasen også vil støte på utfordringer. Ifølge Climate Partnership for Energy vil staten måtte bevilge midler i form av tilskudd og målrettet skattelette på 5-7 milliarder danske kroner. kroner årlig frem til 2030, hvorav en del sannsynligvis vil gå til investeringen i energiøyer og PtX.

I Berlingske tirsdag denne uken sa klima-, energi- og forsyningsminister Dan Jørgensen (S) at 2 GW vindkraft på Bornholm allerede er ganske ambisiøst, og at fremtidige analyser bør se på i hvilket tempo det bør utvides, avhengig av hva vi selv skal forbruke, og hva de bruker i andre land. Dette inkluderer både politiske forhandlinger og samarbeid med myndigheter i nabolandene.

Utviklingstempoet kan også utfordres, for hvis alle havvindmøllene de kommende årene skal legges inn under konseptet energiøy, som regjeringen nå foreslår, så er det en risiko for at viblir forsinket med utvidelsen, som kan leses i Politiken på tirsdag . Politisk sjef for vind Danmark Martin Bøndergaard anslår at planen da vil gi forsinkelser på et par år.

Må trappe opp teknologisk

Både Ulrik Stridbæk og Torben Glar Nielsen er enige om at prinsippet om energiøyer er avgjørende for den fremtidige utviklingen med vindkraft til sjøs. Vi har med andre ord nådd et tidspunkt hvor det er behov for å trappe opp rent teknologisk; Vindturbiner til sjøs i dag er konkurransedyktige med flere fossile alternativer, men hvis prisen må gå enda lenger ned og virkelig ha en klimaeffekt på kontinentet, er det ikke lenger nok å utvide vindparkene og koble dem sammen én om gangen.

De erkjenner også begge at det er utfordringer, både når det gjelder teknologi og tidsplan. Eller, som Ulrik Stridbæk uttrykker det, så nå er det tid for å tenke på et paradigmeskifte, fordi tiden er knapp.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter og gjøres tilgjengelig for abonnenter av TU Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.