Helt håbløst: Projekt til 200 milliarder søger folk

Ib og Søren er to erfarne herrer, der synes, at dansk klimapolitik er baseret på ufuldstændige fakta - og at de energiøer, der skal anlægges, trænger til lidt debat. De har også ondt af de folk, der skal arbejde med projektet

Ib og Søren synes, det er alt for tidligt at ansætte folk, der skal arbejde med energiøerne. De vil have mere fakta frem - og mere debat. Foto: Ib og Søren
Ib og Søren synes, det er alt for tidligt at ansætte folk, der skal arbejde med energiøerne. De vil have mere fakta frem - og mere debat. Foto: Ib og Søren

- Vi - Ib og Søren – skrev i Ekstra Bladets e-avis 23. april om regeringens klima- og energiplan.

- Vi anser den for at være meget overfladisk og var glade for læsernes ønske om, at vi skulle skrive mere.

- Det gør vi her ved at se på den hundedyre såkaldte 'energiø' i Nordsøen, hvor projekteringen nu er sat i gang med afsejling af to måleskibe.

Igangsætning ud i det blå
Sådan indleder de to meget erfarne herrer Ib, lægeuddannet i 1961, dr.med., tidl. direktør for det nationale forskningsinstitut Arbejdsmiljøinstituttet og forsker i klimahygiejne og forebyggelse ved Aarhus Universitet, og Søren - der er kemiingeniør fra 1960, tidligere laboratoriechef, driftsingeniør, produktionschef, udviklings- og projektchef samt senior administrator i store danske virksomheder inden for kemi og energi - et længere indlæg om dansk klima- og energipolitik.

Forfatterne foran Sørens database over vind- og vind-el- produktion i Europa. Søren til højre. Begge er pensionister efter alsidige arbejdsliv i forskning om klima, vejr, ude- og indemiljøer samt opbygning og drift af kemiske virksomheder. Ib - der sidder til venstre - er 84, og Søren er 83 år.
Forfatterne foran Sørens database over vind- og vind-el- produktion i Europa. Søren til højre. Begge er pensionister efter alsidige arbejdsliv i forskning om klima, vejr, ude- og indemiljøer samt opbygning og drift af kemiske virksomheder. Ib - der sidder til venstre - er 84, og Søren er 83 år.
 

Da de skrev deres første indlæg - som bl.a. handlede om de problemer, der kan være ved at basere alt for meget elprodruktion på vind - kunne læserne svare på, om de to herrer skulle skrive mere. Og af de 1397 læsere, der svarede, svarede 1004 ja. Så værsgo, her er Ib og Søren andet indlæg om Danmarks klimapolitik:

Dyreste nogensinde - forvaltningsmæssig dødssynd
- I forskning og i erhvervslivet er det ekstremt svært, ja faktisk umuligt at få bevillinger til et projekt, uden at det nøje beskrives, hvad det skal bruges til. Det gælder normalt også for bevillinger fra staten.

- Det må derfor anses for en forvaltningsmæssig dødssynd, at Klima-, Energi-, og Forsyningsministeriet (KEF) nu iværksætter projekteringen af en dyr ø i Nordsøen.

- Det sker endda, uden at der på demokratisk vis klart og offentligt er redegjort for, hvad projektet skal bruges til og hvilke konstruktioner, der skal være på øen.

Vi vil gerne informere
- Det er Danmarks hidtil største og dyreste projekt. Det finansieres af offentlige midler og pensionsmidler og alligevel bliver befolkningen ikke ordentligt informeret.

- Når Klima-,Energi-,og Forsyningsministeriet (KEF) ikke selv vil gøre det, vil vi her gennemgå og regne på de relevante muligheder.

- Vi baserer os på erfaringer fra andre lande, danske og europæiske data om vind og vejr, naturlove og økonomiske love samt sund sans fra livslang erfaring med projektarbejde.

- Vort udgangspunkt er, at vi som de fleste danskere gerne ser, at fossile brændsler som kul, olie og gas samt biomasse erstattes af C02-fri energi. Det skal dog ske på en måde, der er fagligt i orden, realistisk og gennemskuelig samt omkostningsbevidst.

Fire muligheder
- Der er desværre ikke mange C02-fri alternativer at vælge imellem. Der er faktisk kun fire af betydning:

1) KERNEKRAFT 
- Danmark sagde farvel hertil i 1985 på basis af nu helt forældet viden. Forskningen om kernekraft har siden gjort store fremskridt. En spritny rapport fra EU`s forskningscenter i Ispra viser bl.a., at sikkerhed, sundhed og miljøpåvirkning ved kernekraft i dag er som ved vandkraft og vindkraft.

- Der florerer stadig mange myter om fx nedsmeltning, bombemateriale etc. blandt danske politikere og dele af befolkningen. Mange andre europæiske lande anser ellers moderne kernekraft som en særdeles anvendelig C02-neutral energikilde. Den leverer altid en stabil og sikker elproduktion. Den kræver ikke et særligt back-up system og nye kraftværker er kompakte, så de optager ikke megen plads.  

- Dansk kernekraft er imidlertid ikke politisk aktuel endnu, hvorfor emnet her skal forbigås.  

2 & 3) VANDKRAFT OG GEOTERMI
- 2 andre C02-neutrale energikilder. Vandkraft er dog ikke en mulighed i et lavland som Danmark.

- Praktiske forsøg herhjemme med geotermisk udnyttelse af klodens indre varme har heller ikke vist sig brugbare i Danmark.

4)  VIND OG SOL
- To naturkræfter er således, hvad der er tilbage til vor grønne omstilling. Vore nabolande omtaler dem som energikilder, der kan fornys (renewables) dvs. de er tilstede i en periode, hvorefter de forsvinder en tid. De kommer dog altid igen af sig selv.

I-  Danmark betegnes de officielt og helt fejlagtigt som 'vedvarende energi'.

- Det giver befolkningen et falsk indtryk af, at disse energier altid flyder i en jævn strøm uden afbrydelser. Virkeligheden er anderledes. Der er flere variationer.

 

- Solens ydelse per måned i årets løb varierer med en faktor 29 i Danmark, en faktor 8,6 i Tyskland og en faktor 3,3 i Spanien.

Det blæser ikke altid på havet
- Vindkraftens månedsgennemsnit varierer kun med en faktor 1,5-2,2 i de tre nævnte lande. Årstidsvariationen er således stor for solenergi og mindre for vindenergi. Om vinteren blæser det dog gennemgående mere end om sommeren

TIMEVARIATION FOR VINDENERGI I NORD- OG ØSTERSØEN
Figur 1 viser ydelserne fra danske, tyske, hollandske, belgiske og britiske vindmøller offshore i Nordeuropa Januar-April i år.

 

- Det fremgår, at det er usandt, ”At det altid blæser på havet.” Tværtimod går offshore vindkraften forbavsende ofte i nul eller næsten nul. Variationen fra 0 (NUL eller næsten NUL) op til 18000 Megawatt (MW) og omvendt kan endda ske inden for meget korte tidsrum.

Og man kan ikke lagre el
- El i store mængder kan ikke lagres, og skal el fra havvindmøller kunne bruges i det danske elnet, skal variationerne udglattes meget for at kunne tilpasse og ramme det aktuelle danske elforbrug.

- Det kræver tilførsel af el fra andre kilder, der hurtigt skal kunne træde til, når vind og sol svigter. Modsat ved stærk vind, hvor produktionen er højere end forbruget. Da må nogle møller enten sættes i stå eller deres el bruges til andre formål for at undgå overbelastning af elnettet.

- Det drejer sig om tilførsel af store mængder el, da dansk vind og sol tilsammen i 2020 i gennemsnit leverede 49% af det danske elforbrug.

- I 14 vesteuropæiske lande (Norge, Sverige, Finland, Danmark, Polen, Tjekkiet, Østrig, Italien, England, Tyskland, Belgien, Frankrig, Spanien, Portugal) dækkede vind og sol i 2020 i alt 19 % af elforbruget. Betragtet på timebasis varierede ydelsen fra vind- og solkraft mellem 4% og 46% af forbruget.

- Til sammenligning leverede atomkraften i de pågældende lande i gennemsnit 24 % af elforbruget varierende mellem 16% og 34%. Seks af landene: Norge, Danmark, Polen, Østrig, Italien, og Portugal har endda fravalgt atomkraft. Kun godt 3% af de 14 landes samlede energiforbrug dækkes af sol- og vindkraft.

Alle bygge vindmøller
- For at bringe den stærkt varierende og helt ustyrlige elproduktion fra havvindmøllerne i anvendelse i det danske elnet og i danske stikkontakter vil der i fremtiden som i dag være behov for import af el og/eller tilførsel af el fra et dansk back-up system.

- Det første bliver dog vanskeligt i fremtiden, da samvariationen i de europæiske havvindmøllers produktion er stor.

- Efterhånden som alle lande udbygger deres havvindmøller, vil de alle på næsten samme tid få vindmølle-el i underskud eller overskud. Dette illustreres i nedenstående figur 2 og 3 fra 2021.

Svært at hjælpe andre med vindmøller
- For at se hvorledes den danske havvindmølle elproduktion varierer fx i dette forår i forhold til elproduktionen fra de andre nordeuropæiske havvindmøller, har vi for alle landene lavet en regnemæssig justering for at lette en sammenligning.

- Det er sket ved at dividere de enkelte timeværdier for vindproduktion med gns. for ydelserne jan-april og dernæst gange med 1000, så kurverne viser kW ydelse pr MW gennemsnitsydelse.

- Dette gør det muligt at vise samtidigheden af ydelser af meget forskellig størrelse. Gns. af de danske havvindmøllers ydelse var 765 MW, medens den for de øvrige i alt var 8557 MW.

 

 

Samme behov på samme tid
- Det fremgår, at variationen i landenes el-produktion foregår i samtidig takt.

- Det giver ikke store muligheder for, at landene kan hjælpe hinanden med import/eksport af el fra havvindmøller. Alle har næsten det samme behov på næsten samme tid!

- En konsekvens heraf er, at det i fremtiden vil være nødvendigt, at hvert land selv sørger for at opbygge nationale systemer for back-up til deres vindmøller. Ellers bliver det nødvendigt at købe el fra lande med eloverskud fra fx deres kernekraftværker.

- Et dansk back-up system kunne fx baseres på en stærk udbygning af vore termiske kraftværker i kombination med decentrale el-generatorer.

Kræver gigantisk backupsystem
- Da vind og sol i lange perioder helt forsvinder, skal back-up systemet kunne præstere en lige så stor el-produktion som de samlede danske vindmøller og solceller.

- Et sådant nødvendigt, stort ekstra back-up system og prisen for at bygge og drive det, er der ingen politikere, myndigheder eller vindmøllefolk, der hidtil har omtalt eller medregnet.

- Det betyder imidlertid, at brugbar el fra vindmøller altid vil blive langt dyrere end prisen direkte fra vindmøllen og/eller solcellen.

Energiøen - og den funktioner
- Det nødvendige back-up system må baseres på et produkt, som kan fremstilles af varierende mængder overskuds-el og som kan lagres. Her kommer energiøen i Nordsøen på banen.

ENERGIØEN SOM BASIS FOR EFTERSYN OG REPARATION AF VINDMØLLER OG SOM SIKKERT LY FOR HUNDRED-ÅRS BØLGER.

- I alt er der planlagt at opføre i hundredvis af danske havvindmøller i Nordsøen op til i alt en nominel kapacitet på 12.000 MW med et praktisk udbytte på ca. det halve heraf.

- Nordsøens energiø er planlagt til at ligge 80 km ude på højde med Thyborøn. Med så mange vindmøller i et barskt havområde må der forventes mange tilsyn, reparationer og udskiftninger af store maskindele.

23 meter høj bølge i 2007
- Store norske studier af bølgeklimaet i Nordsøen har vist, at der udover forudsigelige signifikante bølgehøjder (fra bølgens top til dens bund) på 10 m, i stormvejr kan forventes at optræde voldsomme, meget stejle og uforudsigelige bølger ('rogue waves') fx en i november 2007 på 23 m.

- Sådanne massive bølger har utrolige kræfter og har sænket eller stærkt beskadiget selv store skibe. Beregninger og forsøg i tanke viser, at det er muligt at opnå 'super rogue waves' indtil 5 gange større end de omgivende bølger, dvs. op til ca. 50 m. Sådanne er dog endnu ikke observeret i naturen.

Det bliver kostbart
- En holdbar ø i et sådant miljø vil blive meget kostbar, da der må stilles ekstraordinære krav til konstruktionernes styrke og udførelse.

- Forholdene inviterer ikke direkte til at placere stort, dyrt og følsomt teknisk udstyr på en ø i dette miljø.

- Olieselskaber og teleselskaber kender de meget store udgifter til vedligeholdelse af deres olieplatforme og teleudstyr. De fortæller gerne om deres problemer, medens der ikke tales om sådanne for energiøens vedkommende.

ENERGIØEN SOM TRANSFORMATORSTATION
- Med mange danske havvindmøller i et mindre område, kan det synes naturligt at samle disses el- produktion med kabelføringer til øen. Her kan overskydende el bruges til lokale produktioner på øen eller via få store kabler sendes til modtagestationer i land. Jvf. figur 2 og 3 er det dog tvivlsomt om import eller eksport af el bliver af større omfang. Det må anbefales KEF at regne herpå!

ENERGIØEN SOM BRINTPRODUCENT

- Havvindmølleparker er valgt som grundpille i den fremtidige danske C02-fri elforsyning. En umiddelbar mulighed er derfor at satse på anvendelse af overskudsproduktionen af vind-el til fremstilling af brint ved elektrolyse.

- En elektrolyseproces med store svingninger og tidvise stop i eltilførslen er dog endnu slet ikke afprøvet i stor stil.

- Opbevaring på øen af den nødvendige brint til senere brug i el-generatorer vil dog kræve enorme brintlagre (enten i tanke ved atm. tryk, i tryktanke eller nedkølet til flydende form). Mere realistisk vil det være at sende brinten i rør til land til opbevaring evt. i det nuværende naturgassystem med store lagre i udhulede salthorste.

- Dette vil også muliggøre en tilslutning til det veludbyggede europæiske brintnet syd for Danmark.

- Videre vil en ombygning af vore 6 termiske kraftværker fra træflisfyring til brintfyring eller anvendelse af brint til decentral anvendelse i el-generatorer blive mulig.

- Der er indbygget store energitab ved sådanne processer, hvilket uundgåeligt vil afspejle sig i en høj produktpris. Ved den elektrolytiske fremstilling af brint er energitabet 30 % og ved anvendelse af brint i et termisk kraftværk eller i en el-generator er tabene mindst ca. 40%. I alt mindst 60%. Faktisk frås med energi!

ENERGIØEN SOM P2X PRODUCENT
- Ved P2X forstås omdannelse af brint til forskellige enkle kemiske stoffer, som kan lagres til senere anvendelse. Energiøen har været omtalt som et sted til produktion af stoffer som metylalkohol = metanol (CH3OH) eller ammoniak (NH3).

- Metylalkohol indeholder et kulstofatom pr molekyle og kræver derfor tilførsel af CO2 ved fremstillingen. CO2 fremstilles bedst af skorstensrøg fra store forbrændingsanlæg, hvorfor det ikke er realistisk at have denne produktion på øen. 

- Med direkte tilknytning af produktionen til et stort forbrændingsanlæg i land vil det måske kunne lade sig gøre.

- Der er ret præcise tal for energitabet ved at trække kuldioxid ud af røg, hvis der fyres med kul. Dette udgør ca. 40% af kullets eget energiindhold. Tallet er formodentlig mindre, hvis man fyrer med brint. Under alle omstændigheder er det et stort tab for en kommerciel proces. Tabet vil afspejle sig i en høj produktpris.

- Ammoniak indeholder ingen kulstofatomer og når det forbrændes frigives store mængder energi, men ingen CO2. Kvælstof (N2) findes i store mængder i atmosfærisk luft og kan direkte udvindes derfra, dvs. også på øen.

-  I dag produceres ammoniak ved høje temperaturer og tryk ved en proces, der kræver døgndrift. Det kan vind og sol ikke levere, hvorfor processen ikke kan forventes at kunne anvendes i praksis de nærmeste år.

HVAD ER DET RELEVANT AT BRUGE ENERGIØEN TIL?
- Gennemgangen viser med tydelighed, at den mest relevante funktion for energiøen i Nordsøen vil være som samlingspunkt for kablerne fra de mange omliggende danske vindmøller og for de transformatorer mv., der behøves for at overføre en meget varierende og tidvist manglende elproduktion til fordelingsanlæg i land.

- Det var energiselskabet Ørsteds primære udmelding, at der ikke var behov for en kostbar energiø, da ovennævnte funktioner billigere kunne varetages fra platformskonstruktioner. Sådanne har hidtil med succes været brugt i de eksisterende havvindmølleparker.

- Da Ørsted indgik i projektkonsortiet skiftede selskabet imidlertid standpunkt.

- Behovet for en havn i Nordsøen til service af havvindvindmøllerne er ikke indlysende, da disse funktioner hidtil har kunnet klares udmærket fra de eksisterende basishavne på Jyllands vestkyst.

Forudser store problemer
- Det har aldrig i praksis været forsøgt at gennemføre komplicerede kemiske eller elektrokemiske processer med variabel og tidvis helt manglende elforsyning. Disse processer udføres altid kun med stabil elforsyning.

- Skal der vælges en produktion med et produkt, der kan lagres, vil elektrolyse med overskydende el være den mest relevante proces enten på øen eller i land.

- Lagring af produceret brint på øen vil som tidligere omtalt byde på store problemer. En rørledning til overførsel af brinten til lagring i salthorste i land og tilslutning til det europæiske brintnet vil være mere relevant. Vælges løsningen med brintproduktion i land, kan rørledningen til øen undværes.

- Et endnu større energitab vil forekomme ved elektrokemisk fremstilling af P2X produkter. Disse kræver stabile produktionsforhold, som bedre vil kunne opnås i land.

Det skal testes i et forsøgsanlæg
- Det vil være uforsvarligt at investere i et sådant produktionsanlæg uden først at have indhentet de nødvendige erfaringer og data om drift og økonomi i et forsøgsanlæg.

- Der er således al mulig grund til, at KEF-ministeriet oplyser, hvilke funktioner, de ønsker lagt på øen og hvilke, der bedre, mere sikkert og billigere vil kunne klares på land.

- Det er på tide, at KEF`s hidtidige meget luftige udmeldinger om øens formål nu udbygges med realistiske analyser og beregninger.

Håb er ikke en strategi
- Øens størrelse og udformning vil være helt afhængig af, hvilke funktioner og dermed hvilke konstruktioner der placeres på øen. At planlægge ud fra det nuværende offentligt tilgængelige materiale vil dog være utilstedelig naivt.

- Heldigvis er der indbygget en solnedgangsklausul om rentabilitet og udlandsforbindelser i den politiske aftale med afgørelse sidst på dette år.

- Håb skal nu erstattes af solid strategi, da der allerede nu annonceres efter et stort antal ingeniører til projektering af Nordsøens såkaldte energiø.  De må have behov for at få at vide, hvilke tekniske systemer, der skal placeres på øen. - Også for blot at fastlægge, hvor stor den evt. skal være.

Burde hedde 'stikdåse-ø'
- Umiddelbart synes det svært at finde funktioner til øen, der retfærdiggør betegnelsen: 'energiø'.

- Det mest dækkende synes at være funktioner som sokkel for transformatorer og samlingspunkt for kabler.

- Det må anerkendes som dygtigt spin, der har sikret ministeren ærefulde ture rundt på kloden for under stor opmærksomhed at fortælle om dansk foretagsomhed og projekter ud i det blå, skriver Søren og Ib, der er klar til mere, men hvad tænker du?