Byerne er de helt store energislugere og dermed også CO2-udledere. Men netop byernes mange forskellige infrastrukturer og energienheder kan være nøglen til at udvikle det fossilfrie samfund, mener DTU-professor.
Danmark skal være uafhængigt af fossile brændsler i 2050. Sådan lyder regeringens langsigtede klimapolitiske mål. Men flere danske byer og kommuner overgår i øjeblikket hinanden i at sætte nye og mere ambitiøse grønne mål. Således har Sønderborg erklæret, at den vil køre udelukkende vedvarende energi i 2029, og København har sat trumf på og sagt, at hovedstaden er fossilfri allerede i 2025. Men kan det lade sig gøre?
”Det er – teknisk set – faktisk ikke så svært, som man måske skulle tro,” lyder det fra en optimistisk DTU-forsker, professor Henrik Madsen. Det kræver dog, at man tænker ud af boksen og udvikler og anvender nye intelligente teknologier til sammenkoblinger i energisektoren. Og det er netop formålet med et stort forskningsprojekt kaldet CITIES, som Henrik Madsen fra DTU Compute er leder af.
CITIES er en forkortelse for ’Center for IT-Intelligent Energy Systems in Cities’. Projektet, der blev påbegyndt i begyndelsen af 2014, viser, at Henrik Madsen faktisk har noget at have sin optimisme i.
”I januar 2014 blev det påvist, at hele elforbruget i flere dage kunne dækkes udelukkende af vedvarende energi. Her dækkede vindenergien op til 120 pct. af Danmarks elforbrug. Der er selvfølgelig stadig et stykke vej, før vi kan sikre vedvarende energi hele året rundt, men det er bestemt muligt,” forklarer Henrik Madsen.
Energisystemerne forbindes
Pointen er, at alle energisystemerne skal kobles sammen via intelligente it-løsninger. Så kan man nemlig veksle mellem de forskellige energikilder, alt efter hvad der er tilgængeligt og mest hensigtsmæssigt på ethvert givent tidspunkt. Når det f.eks. blæser kraftigt, kan overproduktionen af el bruges til at opvarme vand i fjernvarmesystemet. Dermed bliver det muligt at lagre energien i op til flere dage, hvorimod el skal bruges med det samme. Og det er ikke kun elnettet og fjernvarmesystemet, der skal kobles sammen. Når man også integrerer naturgas, biobrændselsanlæg og andre infrastrukturer, som f.eks. rensningsanlæg, samt ikke mindst de enkelte husstande, der f.eks. kan lagre energi i murværket, får man et fleksibelt energisystem, hvor energi kan lagres i timer, dage eller måneder, og herved kan man sikre en stabil energiforsyning og en optimal udnyttelse af den vedvarende energi.
Henrik Madsen er professor på DTU Compute. Han står i spidsen for forskningsprojektet CITIES, der er ledende inden for smart cities-området. Henrik Madsen arbejder desuden med databaseret forecasting af f.eks. produktion af sol- og vindenergi.
|
|
 |
Mere intelligent styring
Udfordringen bliver at få forbundet alle de små decentrale enheder, der kommer til at udgøre fremtidens energiforsyning, frem for de få store centraliserede udbydere, som kendetegner sektoren i dag. En stor del af løsningen ligger i en it-baseret ’smart’ anvendelse af den voksende mængde data, som er til rådighed takket være nye teknologier, i en ny og intelligent form for planlægning og styring.
”I CITIES fokuserer vi på byerne, fordi byerne allerede har meget af den infrastruktur og kompleksitet, som vil kendetegne fremtidens sammenhængende energiløsninger. Men de systemer og matematiske modeller, vi bygger, skal i princippet kunne favne og integrere informationer på alle niveauer, lige fra vaskemaskinen ude hos forbrugeren til national eller kontinental energiplanlægning, optimering og styring,” forklarer Henrik Madsen.
Nye teknologier udvikles
Og her begynder matematikken for alvor at blive kompleks. Men avancerede algoritmer og matematiske modeller med mange typer data er netop det, som man er eksperter i på DTU Compute. Og med i forskningsprojektet CITIES er også en lang række virksomheder, som skal være med til at udvikle nye teknologier, som f.eks. smart meters, der via hyppige målinger i boligen giver vigtige data om energiforbrug og behov, eller nye apps til smartphonen, som kan guide forbrugerne til at spare penge på energi.
”CITIES vil ikke blot føre os tættere på en fossilfri fremtid, det vil også betyde udviklingen af en masse ny teknologi og intelligente løsninger, som kan blive vigtige eksportartikler for Danmark,” fortæller Henrik Madsen.
Afgiftssystemet arbejder imod
Der er dog også en række udfordringer, som skal løses, hvis visionerne skal realiseres, og de er ikke kun af forskningsmæssig karakter. F.eks. understøtter Danmarks nuværende tarif- og afgiftssystemer i energisektoren ikke idéerne bag de nye dynamiske og fleksible energisystemer på optimal vis. Et eksempel er, at halm, flis og biomasse er afgiftsfritaget, hvorimod el stadig er belagt med afgifter, som stammer fra dengang, man lavede el af kul, og hvor el derfor ikke var bæredygtig.
”Derfor har nogle kraftværker brugt mange penge på at omstille fra gas til biomasse. Og de skal nu bruge tonsvis af biomasse, for at værkerne kan køre. Men egentlig burde biomasse blot udfylde rollen som brændstof, når det ikke blæser, og der ikke produceres vindmøllestrøm. For biomasse er jo i sig selv en slags lagret energi. Jeg havde sidste år et møde med den irske energiminister. Han synes, det er genialt, det, vi gør i Danmark, med at koble energisystemerne sammen, og han vil gerne have, at Irland går i samme retning. Så der er virkelig ved at være fokus på disse løsninger – også politisk – og jeg tror på, at det nok skal lykkes,” siger Henrik Madsen.