Power-to-X skal føre Danmark i klimamål

Vind- og sollenergi har vi masser af i Danmark, men vi skal have endnu mere – især vindkraft. Vindmøller i stor stil skal nemlig være med til at drive det mest ambitiøse energiprojekt nogensinde.

Hvis nogen er i tvivl om, hvad Power-to-X går ud på, er der ikke noget mærkeligt i det. Selve navnet signalerer jo en ubekendt X-faktor, og når begrebet bruges lidt i flæng i medierne, er der ikke noget at sige til, at forvirringen kan være total. Men grundlæggende kan man sige, at det med strøm som mellemstation handler om at konvertere vedvarende energi fra sol og vind til nye former for bæredygtigt brændstof. Brændstof, der primært henvender sig til transportsektoren i form af f.eks. flydende methanol- og ammoniakbaserede produkter.

Allerede sidste sommer omtalte overborgmester i København, Frank Jensen (S) under C40 World Mayors Summit et projekt i samarbejde med energiselskabet Ørsted og Københavns Lufthavne. Et projekt, der netop bygger på Power-to-X konceptet, og i august i år lød så det officielle startskud. I det år, der er gået, er en række nye teknologipartnere kommet til, og en række af de store aktører inden for transportbranchen har også meldt sig.

Transportsektoren som medspiller

Det er partnere som DSV Panalpina, A.P. Møller – Mærsk, Københavns Lufthavne og DFDS, der er nødvendige, hvis projektet skal blive en succes. Og med succes tænkes der ikke blot på teknologi, for i virkeligheden bygger Power-to-X mestendels på kendte teknologier. Den helt store udfordring ligger i at få projektet skaleret op i størrelse og dannet den produktions- samt distributionsmæssige infrastruktur, hvor det bliver økonomisk rentabelt.

COWI er videnspartner på projektet, og Jeppe Grue, der er teknisk chef siger, at Power-to-X i virkeligheden handler om at stykke flere kendte teknologier sammen. Det nye er altså, hvorledes teknologierne skal arbejde sammen samt den mængde af flydende brændstof, der skal lande i tanken på skibe, fly og lastbiler. Selv om strøm er glimrende til personbiler eller en kort færgerute, dur strøm nemlig hverken i containerskibe, fly eller lastbiler på langfart.

Distribution bliver en udfordring

»Ud over, at vi arbejder med, hvorledes teknologierne kan arbejde sammen, handler det altså også om at kunne skalere Power-to-X til industriel og kommerciel brug. Konvertering af vind- og solenergi til brint via elektrolyse og videre til flydende brændstof er der i sig selv ikke noget nyt i, men vi har ikke prøvet det i stor skala før«, siger Jeppe Grue. Han føjer til, at det ikke kun er selve produktionen i den størrelsesorden, der er en udfordring. Det er den samundsmæssige systemintegration også.

Han understreger nemlig, at vi vil møde en række infrastrukturmæssige udfordringer. Dels i at brændstoffet så at sige skal produceres, når solen skinner, og vinden blæser, dels at det skal opbevares og endelig, at det skal distribueres. Jeppe Grue kan derfor sagtens forestille sig, at vi på sigt vil se et egentlig distributionsnet for den nye type brændstof ganske som vi kender det fra gasnettet eller det net af rørsystemer, der distribuerer flybrændstof fra produktionsstedet til flere af de større europæiske lufthavne.

Power-to-X kredsløbet starter med vedvarende energi fra vind- og solkraft. Næste trin er elektrolyse af vand, der giver brint og ilt. Brint kan direkte anvendes som energikilde til en række industrielle formål, eller kan i kombination med nitrogen fra luften konverteres til ammoniakbaseret brændstof, som blandt andet kan anvendes i skibsfarten. Via syntese, hvor brinten tilsættes kulstof i form af kuldioxid, er det muligt at skabe kulbrinter i såvel gasform som flydende form, der kan ende ud i slutprodukter såsom metanol, jetfuel samt benzin eller diesel. Tilførsel af biomasse kan også komme på tale. Hvis konceptet skal kunne skaleres op i tilstrækkelig størrelse, vil det imidlertid kræve en markant udbygning af den vedvarende energi. Yderligere en fordel ved Power-to-X konceptet er imidlertid, at overskudsvarme fra elektrolyseprocessen kan anvendes ledes ind i fjernvarmenettet.
Illustration: Energinet

Tre faser i Power-to-X

Den overordnede vision for Power-to-X partnerskabet er at opføre projektet i tre faser på henholdsvis 10 megawatt, 250 megawatt og 1,3 gigawatt. Sammen med en trecifret millioninvestering fra de private virksomheder, der står bag projektet, skal ansøgt støtte fra Innovationsfonden bruges til at udvikle og opføre projektets første fase på 10 megawatt elektrolysekapacitet og brintdistribution til tung vejtransport samt gennemføre projektudviklingen af projektets anden fase, hvor det er målet at skalere anlægget til industriel størrelse på 250 megawatt.

Det er partnerskabets vision, at de to sidste faser på 250 megawatt og 1,3 gigawatt skal drives af havvind fra en ny havvindmøllepark ved Bornholm, og at de skal stå klar i henholdsvis 2027 og 2030. Den endelige timing af de to sidste faser er afhængig af, hvornår strømmen kan leveres fra Bornholm. COWI og Boston Consulting Group fungerer som videnspartnere for projektet, der støttes af Region Hovedstaden og Københavns Kommune i tråd med kommunens ambitiøse politik for reduktion af CO2 udledning.

Hele værdikæden er med

En rapport fra Klimapartnerskabet for energi og forsyning vurderer, at bæredygtige brændstoffer i Danmark skal bidrage med en reduktion i CO2 udledningen på 1,9 mio. ton for at nå målet om at reducere den danske CO2 udledning med 70 pct. inden 2030. I forbindelse med ansøgningen til Innovationsfonden er partnergruppen gået sammen med Nel, Everfuel og Haldor Topsøe, der alle tre er blandt de førende inden for produktion og distribution af bæredygtige brændstoffer. De tre virksomheder bliver partnere i projektets første fase på 10 MW og i udviklingen af projektets anden fase.

Med tilføjelsen af de tre nye projektpartnere dækker projektet nu hele værdikæden for produktion og distribution af brint og bæredygtige brændstoffer og understreger dermed den styrkeposition, som Danmark har inden for grøn teknologi. Gennem en fokuseret indsats fra både industrien samt politiske beslutningstagere og myndigheder har Danmark muligheden for at opbygge en ledende position inden for Power-to-X og skabe en ny industriel styrkeposition, der kan skabe et betragteligt antal arbejdspladser og nye forretningsmuligheder for danske virksomheder.

Vi kan nå i mål – men det kræver teknologi

En analyse fra Energinet, der en offentlig virksomhed, som driver den danske energiinfrastruktur og ejes af Energi-, Forsynings- og Klimaministeriet, viser, at det er muligt at nå Folketingets ambitiøse mål om 70 pct. reduktion af CO2 udslippet i 2030, men den viser også, at vi ikke kommer i mål alene med direkte elektrificering og grøn strøm i elbiler, varmepumper etc. Indirekte elektrificering samt Power-to-X er derfor oplagt til at skabe de ønskede reduktioner både før og efter 2030.

Analysen giver ikke et samlet bud på, hvordan samfundet præcist er skruet sammen i 2030, men den viser en række mulige konsekvenser af, at CO2 udledningen fra alle dele af energisektoren skal reduceres fra ca. 31 mio. ton pr. år til 10-12,5 mio. ton CO2 i 2030. Direkte og indirekte elektrificering i den forventede størrelsesorden medfører et markant øget elforbrug, måske op til en fordobling i forhold til i dag.

Vindkraft i stor skala nødvendig

Langsigtede analyser er derfor vigtige for, at Energinet kan nå at omstille el- og gassystemerne samt sikre, at de er rigtigt dimensioneret, så energien fortsat kan transporteres rundt i landet og forsyningen holdes intakt. Det tager typisk mange år at planlægge nye markedsløsninger, lave nye digitale løsninger, skabe fundamentet for nye energiklynger eller bygge ny infrastruktur.

Regeringens vision om storskala havvind i de danske farvande er nødvendig for at omstille hele samfundet til 100 procent grøn energi. Særligt Nordsøen rummer stort potentiale til at forsyne både Danmark og en stor del af Europa med grøn strøm. Men det danske 2030 mål kræver ikke i sig selv fuld skalering af visionen om 10 gigawatt havvind. Udbygning af havvind i den størrelse vurderes først nødvendig efter 2030, og her kan Power-to-X blive en afgørende medspiller.