Forbedret integration af vedvarende energi i energisystemet

Udfordring

Danmark har et officielt mål om ikke at benytte fossile brændstoffer i 2050. Forud for det mål ligger målsætningen om at nå 70 % CO2-reduktion i 2030. For at imødekomme dette er det afgørende at introducere store mængder vedvarende energi fra vind- og solenergi i energisystemet. Samtidig skal den vedvarende energiproduktion integreres med produktion af brint og andre brændstoffer – såkaldt Power-to-X.

På grund af deres høje tidsvariabilitet er præcise prognoser for vind- og solenergiproduktionen afgørende for at opretholde netstabiliteten for at optimere planlægning af drift, vedligeholdelse og energiforbrug og for energihandel samt produktion af brint og andre grønne brændsler. I den seneste tid har udbygningen af ​​vind- og solenergi allerede ved flere lejligheder tømt de danske nettjenester, hvilket viser et behov for at handle nu.

Vedvarende energikilder ses i stigende grad som den vigtigste løsning på igangværende klimaudfordringer. Som følge heraf er udbredelsen af ​​vedvarende energikilder steget dramatisk de seneste år og forventes at stige yderligere i de kommende år. Dette giver en ny udfordring, da vind og sol kun producerer strøm, når vinden blæser og solen skinner. Dette skift mod elproduktion fra fluktuerende kilder som vind og sol er udfordrende, fordi det forandrer konventionelle metoder til handel med energi og drift af energisystemer.

Vedvarende elproduktion varierer og svinger på flere rumlige og tidsmæssige skalaer, hvilket tvinger netoperatører og balanceansvarlige parter til at justere deres drift og handle dage frem, timer frem, minutter frem og i realtid. I områder med en høj udbredelse af vedvarende energi er der derfor behov for pålidelige prognoser på alle relevante tidsmæssige skalaer for at sikre sikker og økonomisk drift af elsystemet. Der er også behov for prognoser for flere rumlige aggregeringsniveauer, fx til planlægning af netværksdrift og brug af lagring og Power-to-X-løsninger.

Formålet med dette projekt er at imødekomme efterspørgslen efter mere præcise og detaljerede prognoser for elproduktion, og mere specifikt gøre brug af sådanne forbedrede prognoser til optimering af brint. Dette gøres af et konsortium, der omfatter alle vigtige aktører i værdikæden og med et hidtil uset samarbejde og tilgængelighed af data. Dette projekt vil vise, hvordan industrien kan arbejde sammen på tværs af værdikæden og øge innovation og samarbejde mellem metrologiske aktører og store forsyningsselskaber, faciliteret af en mindre virksomhed med innovative metoder.

Løsning

Projektets partnere, DTU, ENFOR og AI-Energy, sigter mod at øge nøjagtigheden af ​​prognoser for vedvarende energi med en ambitiøs målsætning på 10 % og at udnytte disse forbedrede produktionsprognoser i optimeringen af ​​Power-to-X.

Arbejdet vil resultere i reducerede ubalancer og omkostninger til understøttende tjenester og gøre plads til yderligere udbygning af vedvarende energi. Projektet sigter mod at gøre dette ved at inkludere hele værdikæden fra metrologiske data, prognoseselskaber (ENFOR og AI-Energy), og løsningerne vil blive testet af vedvarende energiproduktionsselskaber.

De forventede forbedringer er desuden muliggjort ved, at slutbrugere leverer hidtil udelte vind- og soldata for at forbedre nuværende vejrmodeller og desuden udvikle nye elprognosemodeller med højere opløsning og frekvens tilpasset det nuværende og fremtidige elmarked.

Projektet vil introducere nye komponenter i elprognosen med fokus på:

• Tilføjelse af flere datakilder for at forbedre vejr- og strømudsigter
• Tilpasning af data til brug for vind- og solenergiproduktion
• Øgning af modellernes tid og geografiske opløsning
• Analysere forbedringer af inklusion af vindmølleparker direkte i vejrmodellerne

Det forventede resultat er en estimeret forbedring på 10 % i prognosenøjagtigheden af ​​vedvarende energiproduktion, hvilket i sidste ende vil øge forsyningssikkerheden, reducere omkostningerne ved at integrere vedvarende energi (ved at reducere balanceringsomkostningerne) og forbedre business casen for Power-to-X-faciliteter ved at muliggøre en mere optimeret drift (produktion) af brint og andre grønne brændstoffer, og skabe værdi for slutbrugerne. Ved projektets afslutning vil det meste af den nye komponent være operationel og tilgængelig i kommerciel skala.

I dette projekt vil alle interessenter i værdikæden arbejde tæt sammen for at sikre fokus på udvikling og afprøvning af metoder, der kan sikre forbedringer for handels- og realtidsproduktionsmiljøer.

Partnere i projektet

• ENFOR
• AI-Energy
• DTU