Klumme af Dr. Gregor Giebel, leder af DTU TotalEnergies Centre for Clean Energy, DTEC. Bragt i Energy Supply maj 2024.
Der er dem, der siger, at vi skal forske i nye teknologier, der vil kunne dække fremtidens behov for energi og samtidig stoppe klimaforandringerne. Jeg forstår godt, at det kan være behageligt at tro på, at en ny teknologi kan redde os. Men for hver ny teknologi, der ser dagens lys, er spørgsmålet ikke længere kun, om den virker og kan blive billig nok at bruge. Med den fart, som klimakrisen har på, er spørgsmålet også, hvor hurtig den ny teknologi kan installere den første gigawatt i elnettet.
Vi udleder for meget CO2 i atmosfæren. Det har vi vidst i 130 år. Hvis vi skal tro den internationale organisation IEA's prognose for de næste fem år, så skal vi installere lige så meget vedvarende energi globalt, som vi har gjort de seneste 20 år. Desuden skal elnettet udbygges tilsvarende. Ellers vil vi ikke kun ramme forbi de 1,5°C, som verden har udråbt som mål, men også de 2°C.
Masser af vedvarende energi er tilgængeligt
Heldigvis er der ikke behov for en ny mirakelteknologi. Vi har allerede den teknologi, vi har brug for. Vi har teknologier, der kan høste vind-, sol- og vandkraft, og sammen installeret på den rigtige måde og i de nødvendige mængder har vi allerede en løsning på problemet.
Der er desuden rigelige mængder af vedvarende energi, der venter på at blive høstet. Solen sender konstant 175.000 terawatt mod jorden. Til sammenligning udgør det globale elektricitetsbehov ca. 3,4 terawatt. Hvis vi høstede solenergi i Sahara-ørkenen på et areal, der svarer til Sjælland og Fyn, så ville det alene kunne dække verdens elforbrug.
Der vil også være tilstrækkeligt vedvarende energi til rådighed i vinden. Den alene kan generere omkring 68 terawatt på landjorden. Hvis ikke vindmøllerne i praksis ville stå i vejen for hinanden, så ville det være nok til at dække verdens elforbrug, hvis man dækkede hele Nordsøen til med vindmøller.
Eksisterende teknologi er rentabel
Det, vi har brug for, er mere industrialisering. Det er langt billigere at skalere eksisterende teknologi end at opfinde nyt.
Produktionen af vindmøller og solceller har gennemgået en industrialisering, som har gjort teknologierne økonomisk tilgængelige. Både solceller og vindmøller på land og offshore er allerede billigere at investere i end kulkraft. Og meget billigere end atomkraft.
Strøm fra solceller er ifølge OurWorldInData f.eks. gået fra i 2010 at koste 2,62 kroner per kilowatt-time (kWh) til i 2019 at koste helt nede til 16 ører per kWh de bedste steder. Til sammenligning var prisen på kul 75 ører per kWh i 2019.
Prisen på solceller og vindmøller bliver i modsætning til kul ved med at falde. Sidste år kostede en kWh fra sol og vind ifølge den amerikanske tænketank Lazard i bedste fald 17 ører per kWh. Det svarer til 765 kr. for en dansk families årlige elforbrug på 4.500 kWh, før nettariffer og skat bliver lagt oveni.
Udfordringen er at forbinde teknologierne
De enkelte teknologier kan og skal stadig forbedres og industrialiseres yderligere. Men vi har teknologierne. Den egentlige opgave ligger i at integrere alle disse teknologier i et stort sammenhængende system, både så en stabil grøn el-leverance kan matche efterspørgslen, og så efterspørgslen kan indrette sig efter udbuddet. Og det kræver udvikling.
Det kræver, at vi arbejder på at forbinde teknologier, så de kan supplere hinanden.
Vi gør det allerede: Når vinden blæser så meget i Danmark, at vindmøllerne høster mere energi, end der er behov for, sender vi el til Norge. Når der er vindstille, køber vi el fra vandkraftværkerne i Norge. Med den form for udveksling kan Danmark allerede præstere dage, hvor andelen af energi, der kommer fra vedvarende energikilder, er over 120%.
Men hvis vi skal nå de 100% hele året, og ikke kun på udvalgte særligt blæsende dage, skal vi kunne transportere energi fra flere teknologier samtidigt via det eksisterende elnet. Og her er hybridkraftværker en del af løsningen. Et hybridkraftværk har installeret flere teknologier på samme nettilslutningspunkt i modsætning til f.eks. et vindkraftværk, solkraftværk eller et kulkraftværk.
Hybridkraftværker en del af løsningen
Hidtil har efterspørgslen drevet en stor del af udviklingen af vindmøller til det, som de er i dag. Med lande som f.eks. Sydafrika, hvis eksisterende kulkraftværker er så nedslidte, at de står overfor massive investeringer i deres energisystem, så er der også udsigt til, at hybridkraftværker – som også kaldes energiparker – vil blive efterspurgt.
I Korea er der et eksempel på, hvordan den eksisterende elnetinfrastruktur, som i dag globalt er en af de to store flaskehalse, kan genbruges. De har bygget et stort anlæg med flydende solceller, som håndteres af det vandkraftværk, der i forvejen er der.
På DTU arbejder vi aktuelt med at koble sol og vind sammen. I DTEC, et samarbejde mellem TotalEnergies og DTU, blev første spadestik taget i år til at opføre et test-hybridkraftværk med forbindelse til elnettet, som skal bidrage til, at vi fremover vil kunne udnytte og lagre grøn energi på tværs af energikilder som vind, sol og brint. Et flydende solanlæg er også på vej i Roskilde Fjord ved Risø.
Hybridkraftværket vil indgå i forskningsinfrastrukturen NEST Facilities, der er et nationalt samarbejde på tværs af landets testfaciliteter: To på Risø, to i Aalborg og et i Aarhus. Det er faciliteter, som producerer strøm på forskellige måder, som også kan lagre strømmen og omdanne den til nye molekyler, såsom brint, metanol eller ammoniak.
Med de test vi kan foretage, vil vi være et stort skridt nærmere på at sikre 100% grøn energi. Vi behøver ikke at blive reddet af mirakelteknologier. Hvis vi investerer i de eksisterende teknologier og får deres samspil til at fungere, så skal de nok hjælpe os med at redde os selv.
