Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12
KEB Alm.del Bilag 356
Offentligt
Bølgekraftteknologi.Strategi for Forskning, Udviklingog Demonstration 2012
Partnerskabet for Bølgekraft
StyregruppeJens Peter Kofoed,Aalborg Universitet (projektleder)Jan Krogh,Aalborg Universitet (projekttovholder)Kim Nielsen,Rambøll/Aalborg Universitet (hovedforfatter)Niels Ejnar Helstrup Jensen,Energinet.dkErik Friis-Madsen,BølgekraftforeningenBritta Vang Mikkelsen,Hanstholm HavneforumAndy Jensen,DanWEC (observatør)
Denne folder er et resume af følgende dokument:K. Nielsen, J. Krogh, N. E. H. Jensen, J. P. Kofoed, E. Friis-Madsen, B. V. Mikkelsen, A.Jensen (2012).Bølgekraftteknologi. Strategi for Forskning, Udvikling og Demonstrati-on 2012. Aalborg: Aalborg Universitet. Institut for Byggeri og Anlæg (DCE TechnicalReports; 146).Dokumentet er tilgængeligt for download:http://goo.gl/uAawr
IntroBølgeenergianlæg har potentiale til at kunne levere et væsentligt bidrag til fremti-dens energiproduktion, og der arbejdes ihærdigt med udviklingen af mange forskelli-ge typer bølgekraftanlæg rundt om i verden. Erfaringerne viser, at det er muligt atproducere energi fra bølger, men også at der kræves en fortsat målrettet og langsig-tet udviklingsindsats for at gøre prisen for den producerede strøm konkurrencedyg-tig.Bølgekraftbranchen vil med ’Bølgekraftteknologi. Strategi for Forskning, Udvikling ogDemonstration 2012’ præsentere en strategi, som kan gøre bølgekraft placeret påstørre vanddybder langt fra land, mere rentabel end vindkraft. Udviklingen skal skegennem et styrket og udbygget samarbejde om teknologiudviklingen og understøttetaf forbedrede rammevilkår for bølgekraft.Projektet er udviklet af Forskningsgruppen for Bølgeenergi under Institut for Byggeriog Anlæg ved Aalborg Universitet og Hanstholm Havneforum efter drøftelser medEnerginet.dk, som et led i EUDP-projektet ”Ny strategi for bølgekraft gennem indu-strielt partnerskab”. EUDP’s medfinansiering af projektet betyder ikke nødvendigvis,at strategien er et udtryk for Energistyrelsen/EUDP’s synspunkter.
Styregruppen
Hvorfor bølgekraft?I energiforliget 2012 er der til bølgeenergi specifikt afsat 25 mio. kr. til udvikling afbølgeenergiområdet som en del af regeringens plan mod en omstilling til et energisy-stem baseret 100 % på vedvarende energi.Nogle af de mange fordele ved bølgekraft er:Bølgekraft produceres uden fossilt brændstof.Bølgekraftanlæg er lave strukturer, som placeret til havs ikke generer visuelt.Bølgekraft er mere forudsigelig og stabil i forhold til vind.Bølgekraft producerer mere energi placeret på dybere vand længere fra land.Bølgekraftanlæg kan have en kystbeskyttende virkning.Bølgekraft kan grundet fordelene være medvirkende til at nedbringe omkostninger-ne for energiparker til havs og dermed også energiprisen som et samfund, baseret på100 % vedvarende energi, må betale. Der er gode forudsætninger for at nå dettemål, bl.a.:1. Vindkraft og bølgekraft kan deles om omkostningstunge offshore installationer,f.eks. platforme, fundamenter, transformere, elkabler, forbindelse og servicefaci-liteter, og desuden vil en kombination øge udnyttelsesgraden af det tilgængeligehavareal. Desuden vil placering af bølgeenergianlæg foran offshore vindmøllepar-ker reducere bølgerne, hvilket kan lette servicering af vindmøllerne.2. Bølgekraft vokser op og klinger af langsommere end vindkraft og energiproduktio-nen fra bølger er mere stabil. Kombination vil derfor give en mere udjævnet ener-giforsyning end for vind alene. Bølgekraftproduktion kan, afhængig af lokalitet,forudsiges 6-9 timer forud med en langt større nøjagtighed, end det er tilfældetfor vind og er derfor billigere at integrere i det samlede el-system.
3. Der er begrænsede lavtvands områder til rådighed for store vindmølleparker, ogplaceringen på dybt vand betyder for vindkraft alene højere omkostninger udenen tilsvarende højere energiproduktion. For bølgekraft derimod betyder dybt vandtypisk et større energipotentiale og energiproduktionen. Energiparker på dybtvand som kombinerer vind- og bølgekraft forventes i fremtiden at blive mere ren-table end vindkraft alene.Endelig er den danske bølgekraftbranche internationalt med helt fremme. Erfaringer-ne fra offshore vind og offshore industri genbruges i vid udstrækning, og et væsent-ligt mål for branchen er at skabe danske arbejdspladser samt eksportere teknologi ogknowhow. Dette er allerede realiseret i det små. Det internationale udskillelsesløbmellem forskellige bølgekraftteknologier er ved at blive løbet i gang, og vil tage til dekommende år. Danmark står teknologisk meget stærkt, men for at fastholde teknolo-giudviklingen i Danmark er det afgørende, at der f.eks. sikres de nødvendige ramme-betingelser for at etablere de første demonstrationsanlæg i danske farvande.Bølgekraftbranchen vil med denne strategi styrke og udbygge samarbejdet om udvik-ling af teknologien, og i fællesskab arbejde politisk for at forbedre rammevilkårenefor bølgekraft.
VisionVisionen for dansk udvikling af bølgekraftteknologi er, at danske industri- og er-hvervsvirksomheder opnår kompetencer til afsætning af konkurrencedygtige bølge-kraftteknologier både på det danske og det internationale marked. Udnyttelse afbølgekraften er forudsætningen for, at der i fremtiden kan bygges offshore energi-parker på større havdybder. Udvikling af bølgekraftteknologi skal senest fra 2030sikre mulighed for en omkostningseffektiv, bæredygtig elforsyning fra offshore ener-giparker i Danmark.Danmark har i dag nogle af de bedst dokumenterede bølgekraftkoncepter i verden.Dette er opnået med relativt beskedne udviklingsmidler, idet udviklingen i Danmarktypisk er foregået ved gradvist at opskalere og dokumentere anlæg, hvilket har mini-meret de økonomiske og sikkerhedsmæssige risici. Samarbejdet mellem forskningsin-stitutioner og udviklere om konkrete projekter har fastholdt et højt fagligt niveau.Offshore vindmølleparker er et væsentligt element i fremtidens elforsyning. Offshoreer dyrt, særligt når man af hensyn til natur og miljø må langt til havs, uden at der afden grund produceres mere energi. Bølgekraft er den eneste teknologi, der dragerfordele af at blive placeret på dybt vand i store bølger langt fra land, og kan derforblive forudsætningen for, at der kan anlægges omkostningseffektive kraftværkeruden for de kystnære områder.Fra 2030 forventes bølgekraft at kunne reducere de samfundsøkonomiske omkost-ninger forbundet med at udbygge el-produktionskapaciteten offshore. For at nådette mål, er der i en overgang behov for tillægstariffer, der gradvist udfases efter-
Partnerskabet for BølgekraftBølgekraftteknologiudviklere ognetværksorganisationerWavestarFloating Power PlantWave DragonWavePlaneDexawaveCrestWing WaveEnergyFynLeancon Wave EnergyResen EnergyRolling cylinderWavePistonWeptosOffentlige myndighederog energiselskaberEnerginet.dkDONG Energy A/SBølgekraftforeningenAlliancen for Grøn Offshore EnergiEsbjerg ErhvervsudviklingLindø Offshore Renewable Center (LORC)Hanstholm HavneforumOffshore Center DanmarkRådgivere og serviceRambøllInnovaytSandroos, advokatfirmaUniversiteter, Godkendt TeknologiskServiceinstitutter(GTS) og testcentreAalborg UniversitetDHIDanWEC
Bølgekrafts gennemsnitlige FUD-investeringer afoffentlige støttemidler per år, herunder tillægstarifferÅr2012 -AktivitetFUDTilskud til prioriterede F&U-projekter, samt generelforskning og udviklingsstøtte"ForskVE"-modelYdelsesbetinget støtte (ForskVE-modellen), base-ret på maskinens ydelse i forhold til bølgerne, ikkekWhDesign og etableringsstøtteTilskud til design og fremstilling af demonstrations-anlæg. Støttensammenkædes med tillægstariffentil demonstrationsanlægDemo-anlæg 2- 5 MWEkstra feed-in tarif til 7000 MWh/år til de første de-monstrationsanlæg, sikret i en periode på 10 år.Demo-parker 10-20 MWEkstra feed-in tarif til de første små parker med enårlig elproduktion på ca. 30.000 MWhStørre bølgekraftparker 30-60 MWFørste større parker, produktion 100.000 MWh/årUdbudte energiparker 500-1000 MWUdbud af større energiparker, hvor bølgekraft kom-mer til at bidrage med 1500 GWh årligt
Feed-in Tarif kr/kWh
SamletTarif
Mertarif*
2015
2020
2025
20 mio. kr. pr å
2012 - 2020
10 mio. kr. pr år
2013 - 2020
25 mio. kr. pr år
2015 - 2025
4,50
3,50
25 mio. kr. pr år
2020 - 2030
3,001,500,90
2,000,50-0,10
60 mio. kr.
2025 - 2035Efter 2030
Gennemsnitlige årlige investeringer mio. kr. pr årGWh produceret per år*i forhold til dagens havmøller. For større energiparker forventes prisen på energi at komme10 øre under rene offshore vindmølleparker. Der forventes derfor en samfundsmæssig besparelse.
Feed-in Tarif kr/kWh
SamletTarif
Mertarif*
2015
2020
2025
2030
2035 og efter
projekter, samt generele10 mio. kr. pr år
20 mio. kr. pr år
kVE-modellen), base-rhold til bølgerne, ikke
teing af demonstrations-es med tillægstariffen
25 mio. kr. pr år
MWh/år til de første de-en periode på 10 år.
4,50
3,50
25 mio. kr. pr år
te små parker med en000 MWh-60 MWtion 100.000 MWh/år-1000 MWr, hvor bølgekraft kom-GWh årligt
3,001,500,90
2,000,50-0,10550,1806
60 mio. kr. pr år50 mio. kr. pr år- 150 mio. kr. pr år10536130130-801500-1501500
iparker forventes prisen på energi at kommer forventes derfor en samfundsmæssig besparelse.
Strategi og anbefalingerStrategiens udviklingsplan i tabellen på forrige side viser en oversigt over de nødven-dige investeringer for at opnå den forventede teknologiudvikling.Målsætningen er at producere 1500 GWh/år til en reduceret pris på 0,10 kr/kWh iforhold til ren offshore vindkraft. Dette vil kræve en offentlig investering på ca. 1,5milliard over de næste 20 år. Denne investering vil alene ved den reducerede el-produktionspris være tilbagebetalt på 10 år.Den danske bølgekraftbranche er i dag nået til et punkt, hvor driftserfaring er afgø-rende for at udviklingen for alvor tager fart. Den videre udvikling af teknologi skerbedst ved en hurtig kommercialisering igennem tidsbegrænsede tillægstariffer, hvor-igennem der sættes fokus på omkostninger, ydelse og driftsikkerhed. Desuden skalpartnerskaber styrke samarbejde imellem forskningsmiljøer, udviklingsselskaber,industrivirksomheder samt aktører inden for markedet.
Det danske Partnerskab for Bølgekraft vil opfylde den overordnede vision igennem:At bølgekraft sidestilles med offshore vindkraft i forhold til nettilslutningsvilkårog afregningstarif, således at bølgekraft kan indgå på lige fod med vindenergi iudbud af offshore energiparker.At der som supplement til ovenstående indføres tidbegrænsede og produkti-onsbegrænsede tillægstariffer for bølgekraft, for herigennem at gennemføreen hurtig kommercialisering af bølgekraft og skabe fokus på omkostninger,ydelse og driftsikkerhed.At ForskVE-modellen, hvor støtten er betinget af, at projektet leverer en aftaltel-produktion afhængig af bølgeforhold, videreføres på relevante demonstra-tionsprojekter.At der sikres offentlig medfinansiering til etablering af demonstrationsanlægaf de mest lovende konkurrerende bølgekraftkoncepter inden 2016.At fokusere udviklingen igennem COE-beregninger (Cost Of Energy), og sand-synliggøre, at anlæggene på sigt kan fremstille elektricitet til en konkurrence-dygtig pris for offshore vedvarende energi.At gennemføre en miljømæssig og samfundsmæssig vurdering af konkrete off-shore lokaliseringsmuligheder for bølgekraftværker i Danmark, hvor der sam-let kan produceres mindst 1500 GWh om året.At Danmark fortsat er stærkt repræsenteret i internationalt samarbejde.
Prioriterede indsatsområderSom baggrund for udarbejdelsen af strategien er der gennemført en række inter-views med bølgekraftudviklere samt øvrige interessenter suppleret med en spørge-skemaundersøgelse. Formålet har været at få kortlagt og prioriteret en række fællesproblemstillinger og udviklingsfelter på tværs af de enkelte bølgekraftprojekter oggerne med sideblik til mulige industrielle partnere uden for den lidt snævrere kredsaf udviklere.De udviklingsområder som Partnerskabet har prioriteret som områder, der medstørst fordel kan udvikles i fællesskab, er følgende:Emne og tidshorisontForankringssystemer2012-2015BeskrivelseEt fælles udviklingsprojekt med henblik på at udviklenye forankringsmetoder for flydende anlæg med øgetsikkerhed og levetid og som kan udføres til reduceredeudgifter.Det handler om hele kæden fra overføring af energi frabølgeabsorbere (gear, hydraulik etc.) til generator. Etsamarbejde omkring at udvikle og afprøve den PTO ogeffektteknologi, der er mest hensigtsmæssig mht. deenkelte generatorer i en bølgekraftmaskine fra en ma-skine (AC/DC til AC-konverter på bølgemaskineniveau)til en ”farm” af bølgemaskiner inkl. en transformersta-tion. Herunder vurdering af virkningsgrad, pris, vedli-gehold mm.
PTO-systemer2014-2017
El-transmission fra fly-dende anlæg til havbund2013-2016
Udviklingen og afprøvningen af en fleksibel el-kabelforbindelse, som kan benyttes til at tilslutte enflydende bølgemaskine, der kan svaje omkring sit an-kerpunkt til et fast punkt på havbunden. Det er en ud-fordring tæt knyttet til forankringsmetoden mht. an-læggets størrelse, vanddybden, bundforhold og hav-området.Der er behov for fælles udviklingsprojekter omkringafprøvning af nye materialer og komponenter på pro-totyper, således at erfaringer omkring holdbarhed,begroning, korrosion mm. fra afprøvning af et anlægkunne komme et andet til gode.Udarbejdelsen af en skitseplan for mulig fremtidig pla-cering af bølgekraftanlæg i Danmark.DanWEC som GreenLab indgår i målsætningen for atreducere udgifterne til etablering af fuldskalaforsøg.
Materialer og komponen-ter (løbende)
Placeringsmuligheder2012-15Faciliteter til demoanlæg(løbende)
Styregruppen vil hermed gerne takke alle, der på positiv og engageret vis har delta-get i projektets gennemførelse, og ser frem til videreførelsen af partnerskabet somramme for gennemførelsen af strategien.
Partnerskabets videreførelseMed afslutning af EUDP-projektet ”Ny strategi for bølgekraft gennem industrielt part-nerskab” med udgangen af juni 2012, er opgaven og udfordringen at sikre, at Part-nerskabet for Bølgekraft videreføres og konsolideres. Det er afgørende, at Partner-skabet løftes ud af og oven over diverse øvrige foreningsaktiviteter og netværksdan-nelser m.v. Derfor er nedenstående forslag skitseret:FormålFormålet for Partnerskabet for Bølgekraft er at arbejde for udvikling af bølgekraftgennem industrielle partnerskaber. Dette sker ved at arbejde for implementering afstrategien, herunder at stimulere og medvirke til etablering af projekter og samarbej-der i henhold til de prioriterede udviklings- og samarbejdsområder.Partnerskabet bør endvidere løbende arbejde for, at der sker den størst mulige koor-dinering af diverse udadvendte aktiviteter for bølgekraftudvikling i form af fællesmøder, konferencer m.v.DeltagerkredsPartnerskabet vil omfatte følgende interessentskabskredse:Bølgekraftudviklere og øvrige netværkForskningsinstitutioner, Godkendte Teknologiske Serviceinstitutioner og testcentreIndustri og specialiserede virksomhederOffentlige myndigheder og energiselskaberRelaterede servicefunktioner (fundraisere, rådgivere, advokater m.v.)
StyregruppePartnerskabet ledes af en styregruppe, der sammensættes med repræsentation iforhold til førnævnte deltagerkreds.Som overgangsstyregruppe og med det formål at sikre videreførelsen af Partnerska-bet indtræder styregruppen for partnerskabsprojektet fra 1. juli 2012 og virker indtiludgangen af 2012, hvor en nyvalgt styregruppe tager over.Styregruppen vælges for en 2-årig periode og fastsætter selv sin forretningsorden.VirkePartnerskabet virker gennem partnerskabsmøder, der som udgangspunkt afholdes togange årligt. Partnerskabet kan etablere en samarbejdsaftale med en af førnævnteinteressenter med henblik på varetagelse af sekretariatsfunktionen for Partnerska-bet.Partnerskabet virker som udgangspunkt inden for rammerne af 2012-strategien, ind-til denne afløses af en ny eller revideret strategi.Kontakt infoJan Krogh, Aalborg Universitet,[email protected]Kim Nielsen, Rambøll/Aalborg Universitet,[email protected]
Partnerskabet for Bølgekraft