Indsendt af
Aarhus Universitet
Resumé
Udviklingen af nye, innovative energiløsninger er en af de største, aktuelle globale udfordringer, og udviklingen af integrerede og vedvarende energisystemer er en forudsætning for fremtidig vækst og velfærd.
Et skifte til et helt eller delvist fossilfrit energisystem vil kræve en meget bred vifte af komplementære energikilder. Danmark har via sin industrielle struktur og sin stærke forskningsmæssige baggrund en unik mulighed for at etablere sig som en central bidragyder til udviklingen af nye, globale energiløsninger.
Gennem en integreret og interdisciplinær indsats på en række målrettede innovationsområder, vil dansk forskning og industri kunne bringe sig i en international førerposition, og samtidig skabe et stort antal nye eksportarbejdspladser i energisektoren.
Udfordring og muligheder
Fremtidens energiudfordring er ubestridt global, med potentielt alvorlige negative implikationer for miljø, klima, forsyningssikkerhed, international sikkerhed samt global samhandel, vækst og velfærd, hvis ikke den tackles effektivt og i tide.
Energi driver bogstaveligt taget vores samfund, og et samfund baseret primært på vedvarede energi er den eneste langsigtede og bæredygtige løsning. Danmark har med ambitiøse politiske energimål, et godt industrielt udgangspunkt og et stærkt videns- og forskningsfundament, en unik mulighed for at blive en stærk global bidragsyder til at imødegå denne udfordring.
Derfor vil det danske samfund kunne gå foran med at løse egne energiudfordringer og samtidig skabe vækst og velfærd gennem markant øget industriel produktion og eksport. Den foreslåede indsats vil således ikke kun gavne den eksisterende industri, men skabe grundlag for en række nye ’vindmølleeventyr’.
Målsætning
Det er forslagets overordnede mål at skabe grundlag for integrerede vedvarende energisamfund og etableringen af 50.000 nye arbejdspladser i Danmark (svarende til to ’vindmølleeventyr’).
Herudover er det formålet at positionere og koordinere dansk forskning, så den bliver anerkendt som en ledende international aktør på området med stærk deltagelse i internationale partnerskaber.
Endelig skal forskningen danne grundlag for en styrket uddannelsesindsats på universiteterne, med en øget færdiggørelse af højtkvalificerede kandidater, som vil forankre væksten i dansk industri.
Forslaget skal ses i sammenhæng med initiativer som pilotpartnerskabet ’Smart Energy’ og Inno+ forslagene, ’Grøn bioraffinering af bæredygtig biomasse’ og ’Smart Society- Big Data udfordringen’.
Innovationsbehov
Et skifte til et fossilfrit energisystem vil kræve en meget bred indsats med mange komplementære energikilder, og der er et stort innovationsbehov i udviklingen af disse.
En stor udfordring i udnyttelsen af en række vedvarende energikilder vil være store periodevariationer, så kombinationen af flere energikilder, etablering af lagringsmuligheder, et intelligent distributionsnetværk samt adaptive og forbrugerinddragende pris- og markedsmekanismer er afgørende for, at satsningen kan blive en succes.
De sidstnævnte aspekter berøres også i det foreslåede pilotpartnerskab ’Smart energy’i regeringens innovationsstrategi.
Med det stigende globale behov for energi, vil der fremover være en væsentlig ressourceknaphed. Det gælder derfor om at udnytte energiens nytteværdi optimalt, og metoder til at udnytte energien flere gange vil være et afgørende konkurrenceparameter.
Selvom Danmark allerede står stærkt, vil der fremover være et stort innovationsbehov for at udstrække disse kompetencer til andre områder i processen frem mod en cyklisk (vedvarende) ressourceudnyttelse.
Der ligger et stort innovationspotentiale i at finde mere effektive alternativer til f.eks. at anvende biomasse til lokal fjernvarmeproduktion, som i dag kun giver en ringe udnyttelse af ressourcens nytteværdi. Et eksempel herpå er udnyttelse af lavværdi energikilder som geotermi, der har et potentiale til århundreders fjernvarme forsyning. Et andet eksempel er anvendelse af termoelektriske materialer til at konvertere spildvarme til el:
Med henblik på at nå de opstillede mål, er det en forudsætning, at der satses med innovationsaktiviteter bredt og forskningsfagligt interdisciplinært.
Der er således brug for både naturvidenskabelige, teknologiske, økonomiske, og humanistiske bidrag til udviklingen af fremtidens samlede energisystem, dets forskellige komponenter og disses samspil. Specifikke innovationsbehov og -potentialer kan identificeres inden for alle typer af vedvarende energi – geotermi, bio, hydro, sol og vind – men da dette indsatsområde betragter det samlede, kommercielle energisystem fokuseres på følgende:
- Geotermi
- Energikomponenter (Forbedrede solceller og termoelektriske systemer)
- Energilagring (el, brint, opgraderet VE-gas)
- Omdannelse af biomasse til højværdi energimaterialer
- Smarte energitransmissionssystemer (’smart energy’/’smart grid’)
- Intelligente energi- og informationssystemer (’smart city’/’smart industry’)
- Logistik og økonomi i fremtidens energisystem
- Forbrugerinddragelse og markedsmekanismer
Det er af stor betydning, at de foreslåede innovationsområder integreres og koordineres, således at samspilspotentialet udnyttes optimalt både forskningsfagligt og forretningsmæssigt.
De danske forudsætninger
Danmark har fremragende forudsætninger for at bevæge sig markant frem på dette felt. Der er en eksisterende stærk industri med interesser inden for energiområdet med store virksomheder som Danfoss, Grundfos, Haldor Topsøe, Novozymes, DONG, Energinet.dk, Siemens, Vestas, AP Møller-Maersk, etc., samt et stærkt vækstlag af små og mellemstore produktions- og servicevirksomheder, som kan både være underleverandører og vokse til nye banebrydende virksomheder inden for dette vækstmarked.
Forsknings og innovationsmæssigt står Danmark stærkt med tradition for tætte innovationssamarbejder mellem virksomheder og universiteter, samt et udbygget GTS-system til formidling i forhold til mindre virksomheder. Det interdisciplinære samarbejde omkring energispørgsmål er endvidere allerede indarbejdet ved en række danske universiteter.
Effekter og potentialer
Indsatsen i dette forslag vil skabe grundlag for en integreret national energiforsyning baseret på vedvarende ressourcer og samtidig positionere og koordinere dansk forskning, så den bliver anerkendt som en ledende international aktør på området.
Arbejdet vil endvidere skabe grundlag for etableringen af et stort antal nye eksportarbejdspladser inden for energikomponenter og systemer, og Danmark vil styrke sin position som en global bidragsyder til løsningen af den globale energiudfordring.