Power-to-X omdanner vedvarende energi til brint og andre klimarigtige brændstoffer. Det sker ved hjælp af elektrolyse – en teknologi, hvor vand spaltes til brint og ilt ved hjælp af grøn strøm.

 

PUBLICERET 31.03.2023

DANMARK ER GODT i gang med den grønne omstilling.
Målet er en fremtid med 100 procent grøn energi i stikkontakterne, og hvis Danmark udnytter sine store potentialer inden for vedvarende energi for at nå målet, får vi rigtig mange vindmøller og solceller.

”Der vil være store dele af året, hvor der vil være meget mere grøn energi, end vi kan bruge i elsystemet. Det er dyrt, hvis vi skal udbygge elnettet til spidsproduktionen, og det er kun rentabelt at udbygge produktionen af grøn energi så langt ud over vores klassiske behov, hvis vi har et fleksibelt forbrug til at opsluge det,” siger Martin Hartvig, senioringeniør og brintekspert i Energinet.

 

Strøm + vand = brint
Brintproduktion er én af måderne at anvende den ekstra strøm. Ved hjælp af elektrolyse kan vand splittes og blive til brint og andre materialer. Metoden kaldes Power-to-X.

Brint kan for eksempel anvendes direkte som brændstof til transport eller til at fremstille eksempelvis grøn kunstgødning eller metanol. Som Martin Hartvig udtrykker det, er det ”den sexede del af Power-to-X”.
”I et klimaperspektiv er det dog vigtigere, at det er vores mulighed for at få vind og sol i stikkontakterne en stor del af tiden – også når det kun blæser en smule, eller når solen kun skinner lidt,” siger Martin Hartvig og tilføjer:
”Danmark har næsten intet direkte brintbehov i dag. Så der skal et nyt Power-to-X-forbrug til, der omdanner brint til for eksempel ammoniak eller metanol. Vi har mange flere strømressourcer, end vi selv har behov for, så eksport af brint og Power-to-X-produkter giver mening. Også i et klimaperspektiv. Vi vil kunne erstatte forbrug i Europa, der i dag dækkes af fossile energikilder.”

David Dupont-Mouritzen, projektdirektør i HØST PtX Esbjerg. (Foto: Copenhagen Infrastructure Partners)

 

Hinandens bedste venner
El og brint kan altså blive hinandens bedste venner.
Én af aftagerne af grøn strøm er Copenhagen Infrastructure Partners (CIP), som investerer i energiinfrastruktur med særligt fokus på grøn energi.

I begyndelsen af 2023 indgik Energinet nettilslutningsaftale med bl.a. CIP, som tilslutter et Powerto-X-anlæg til Energinets transformerstation i Endrup ved Esbjerg.
Baseret på adgang til strøm fra Endrup vil CIP på sit anlæg HØST PtX Esbjerg producere grøn ammoniak af brint. For at kunne omdanne strøm, der er tilgængelig, som vinden blæser, og solen skinner, designes fabrikken med et brintlager og ammoniaktanke.
På den måde kan man sige, at et Power-to-X-anlæg faktisk er et stort molekylebatteri til lagring af grøn strøm.

Projektdirektør i HØST PtX Esbjerg, David DupontMouritzen, kan sagtens genkende forudsigelsen om, at el og brint kan blive hinandens bedste venner.
”Det er vi meget bevidste om. Det er derfor, vi vælger Esbjerg til vores anlæg. Der er adgang til en stærk elinfrastruktur, og der er nærhed til Nordsøen, hvor vi ser fremtidens store udbygning af havvind. El og brint går hånd i hånd. Uden en fleksibel storforbruger af strømmen fra havvind får Danmark ikke indfriet energipotentialet i Nordsøen. Det er især elektrolysen, der er den store strømforbruger, men samtidig også den del af et Power-to-X-anlæg, der bedst kan skrues op og ned for – afhængigt af hvor meget strøm, der er tilgængeligt,” siger David Dupont-Mouritzen.

 

I samfundets interesse
For CIP har det også været vigtigt at bygge noget, der er i samfundets interesse. Det er en del af investeringsfirmaets principper for investering. Og brintanlæggene er nødvendige, hvis Danmark skal udbygge havvind i stor skala.

”Hvis man tror på, at klimaudfordringerne løses bedst i et samspil mellem det private og det offentlige, så har vi det rigtige set-up her. Alternativet er, at staten selv skal bygge Power-to-X-anlæg svarende til 4-6 GW som udmeldt i regeringens Power-to-X-strategi,” siger David Dupont-Mouritzen.

Han siger, at CIP også med stor interesse følger udviklingen i brintinfrastrukturen.
”Det er supervigtigt, at vi får en brintinfrastruktur, der forbinder Danmark med Europa. Der vil være behov for et marked til at absorbere brinten, som Nordsøens vind kan producere. Hvis vi har rammevilkårene for at bygge Power-to-Xanlæggene og en infrastruktur til at flytte brinten, kan vi ikke bygge for mange vindmølleparker eller opføre dem for hurtigt.”

CIP vurderer eksportmulighederne til at være store. Da Danmarks produktion af naturgas toppede omkring årtusindeskiftet, var produktionen af naturgas cirka otte-ti mia. kubikmeter gas om året. Hvis potentialet for havvind i Nordsøen bliver udnyttet til de beregnede 35GW havvind, vil det svare til mindst halvanden gang naturgas-produktionen, da den var på sit højeste.
Og det er vel at mærke fra en kilde – vind – der ikke tørrer ud.

 

Energinet er sammen med 30 andre operatører af energiinfrastruktur fra 28 europæiske lande i gang med at undersøge muligheden for en europæisk rygrad af brintinfrastruktur – European Hydrogen Backbone. I 2040 kan initiativet komme til at omfatte 53.000 km brintrør i Europa.

 

BRINTENS MOTORVEJE PÅ VEJ

Energinet er i gang med at undersøge grundlaget for at etablere dansk brintinfrastruktur, der fra Jylland kobles til det fremtidige tyske brintnet. De foreløbige analyser viser, at der er rigtig god samfundsøkonomi i brintnettet. Undersøgelserne omfatter også et brintlager i Jylland.

Energinet har allerede etableret et samarbejde med Gasunie Deutschland om mulighederne for at etablere infrastruktur til brint hen over grænsen. De to operatører har underskrevet en aftale på vegne af den eller de kommende danske og tyske brintnetoperatører, da det endnu er uafklaret, hvem der bliver brintnetoperatører.

På europæisk plan er Energinet sammen med 30 andre operatører af energiinfrastruktur fra 28 lande i gang med at undersøge muligheden for en europæisk rygrad af brintinfrastruktur – kaldet European Hydrogen Backbone. I 2040 kan initiativet komme til at omfatte 53.000 kilometer brintrør i Europa. Mere end 60 procent er baseret på, at eksisterende gasrørledninger bliver konverteret til brint.

(OPDATERING, juni 2023: Efter at denne artikel blev udgivet i Energinets årsmagasin i marts 2023, er Energinet og Evidas roller i fremtidens brint-infrastruktur blevet afklaret - og Energinet har udgivet et forstudie, der viser en potentiel samfundsøkonomisk gevinst på 30-75 milliarder kroner ved at lave et nedgravet brintsystem i Jylland og koble det til Tyskland)

 

Der er planer om betydelig produktion af brint i Danmark. Danmark kan ikke selv anvende brinten, og den overskydende brint vil kunne eksporteres. (Illustration fra markedsdialog foretaget i 2022 af KPMG, Evida og Energinet)

 

TYSKLAND SKAL BRUGE BRINT

Eksportmæssigt er det oplagt at kigge mod lande som Holland og Tyskland. Danmark er et lille land med stort havterritorium, og den danske del af Nordsøen er lavbundet – et oplagt sted at sætte vindmøller op.

Tyskland har ikke de samme muligheder for at producere i rigelige mængder, men med sine over 80 millioner indbyggere har vores naboland til gengæld større behov for brint i industrien, end vi har.

Danmark kommer i konkurrence med for eksempel Nordafrika. Landene her kan opstille vindmølle- og solcelleparker i meget store tal og kan derfor producere billig brint. Også billigere end det er muligt i Danmark. Ulempen er, at det skal transporteres mange kilometer til for eksempel Tyskland. Her har Danmark den fordel, at vi ligger tæt på det store, tyske forbrug, og transporten er derfor billigere.

Produktionsomkostningerne mindskes desuden, hvis vi kun omdanner el til brint i de ”billige timer”, hvor der er rigelige mængder el.
Ifølge beregninger i TYNDP22 (Europas Ten-Year Network Development Plan) vil Danmark ved en høj udnyttelse af egne ressourcer kunne levere op til 20 procent af Tysklands brintbehov.
TYNDP udarbejdes af ENTSO-E og ENTSOG, som er de europæiske netværk for el- og gastransmissionoperatører.