Professorer: Digitalt styresystem skal understøtte fremtidens vedvarende energi

Danmark er førende indenfor grøn energi. Derudover er vi et af verdens mest digitaliserede lande.

Og netop det digitale lag hen over energisystemet er nødvendigt, når vi i en nær fremtid skal overgå til et energisystem baseret på vedvarende energikilder, hvor vi skal koble el-, varme- og gassystemer sammen. Og digital styring og markeder, data og kunstig intelligens skal og afstemme forbrug og produktion af energi.

Der ligger en åbenlys forretningsmulighed, men også en klimamæssig pligt i, at Danmark går forrest i udviklingen af den grønne omstillings næste trappetrin: et digitalt styresystem til fremtidens intelligente, sektorkoblede energisystem.

Ekspertise forpligter

Regeringen lægger i sit nyligt offentliggjorte ’Klimaprogram 2021’ vægt på, at digitalisering skal understøtte reduktionen i CO2-udledningen frem mod 2030.

Uden nationale programmer med fokus på udviklingen af et digitalt styresystem til fremtidens energi inviterer vi andre lande til at overhale os.

Jacob Østergaard og Henrik Madsen
Hhv. professor ved DTU Elektro og professor og afdelingsleder, DTU Compute

Som forskere står vi klar til at bidrage med at løfte opgaven bag designet af et digitalt styresystem til vores fremtidige smarte energi. Et system, som via datasignaler og styring kan binde teknologier og sektorer sammen og flytte den vedvarende energi derhen, hvor der er brug for den, når der er brug for den.

Men det kræver, at de nationale forskningsprogrammer understøtter udvikling og test af det digitale fundament på tværs af energisektorerne.

Som det er nu, kan danske forskere opnå støtte til den type udvikling igennem EU-programmer – i konkurrence med de 26 andre EU-landes forskere. Uden nationale programmer med fokus på udviklingen af et digitalt styresystem til fremtidens energi inviterer vi andre lande til at overhale os.

Det er ærgerligt og ude af trit med den position, Danmark hidtil har prioriteret med den grønne omstilling af energiområdet, og det er ærgerligt, fordi vi har kompetencerne og erfaringen til at udføre opgaven.

Fleksibilitet og styring

Vi har allerede længe arbejdet med digitalisering indenfor energiområdet, og når hundredtusindvis af grønne el-, gas- og varmeproducerende energikilder og forbrugere snart skal kobles sammen i et fælles energisystem, forudsætter det en digitaliseret infrastruktur på tværs af energiformer.

Ligeledes kræver det signaler og styresystemer, som fungerer på tværs af energisystemer og på alle aggregeringsniveauer.

Vi får også behov for masser af fleksibilitet og styring i det nye, grønne energisystem, der mangler inerti.

I dag leveres inertien af de store kul- og oliefyrede kraftværker, vi er ved at udfase. Med inerti menes en fysisk evne til træghed.

Kraftværkerne tager tid at få op i omdrejninger og tilsvarende ned på lavt blus – på samme måde som en kogeplade, der skal varme op, men til gengæld har eftervarmen. Inerti hjælper med at skabe et stabilt energisystem uden nedbrud.

Hvis vi får nationale programmer, kan vi sikre, at forskning kan understøtte udviklingen af et digitalt styresystem – og dermed bidrage til et eksporteventyr af dansk energi.

Jacob Østergaard og Henrik Madsen
Hhv. professor ved DTU Elektro og professor og afdelingsleder, DTU Compute

De grønne energikilder er på grund af deres effektelektronik hurtige i optrækket, men sender også hurtigere systemet ud af balance, hvis der sker en fejl. Det svarer til et gasblus, der hurtigt er på fuld kraft, men mangler eftervarmen.

Systemoperatørerne har derfor kort tid til at reagere, når energisystemet kommer i ubalance, og må i stedet matche produktion og forbrug og sikre stabiliteten ved hjælp af digital styring og fleksibilitet.

Fleksibiliteten kan hentes i lagerenheder som store batterisystemer, som brint produceret af Power-to-X-anlæg, gennem sektorkobling eller som varme fremskabt af industrielle varmepumper. Løsningerne er mange. Et sådant samspil i energisystemet kan dog kun ske med en digital infrastruktur for energisystemet.

Kan understøtte energieksport

Ud over at muliggøre sammenkobling i energisystemet vil et digitalt styresystem også udgøre grundlaget for at kunne implementere tariffer og energiafgifter i fremtidens smarte energisystem.

Ligesom det vil gøre det muligt for danske virksomheder – som nogle af de første i verden – at udvikle ”apps” og tjene penge på for eksempel nye fleksibilitetsprodukter eller markedspladser for salg af energi.

Mulighederne er mange.

Hvis vi får nationale programmer, kan vi sikre, at forskning kan understøtte udviklingen af et digitalt styresystem – og dermed bidrage til et eksporteventyr af dansk energi.