This study investigates the critical parameters necessary for evaluating large-scale renewable offshore energy hubs, based on insights from industry experts. Using a Multi-Criteria Decision Analysis methodology, the experts emphasized that, in their view, technical and economic parameters rank higher than environmental and societal considerations when evaluating large-scale renewable offshore projects, including green hydrogen production. Environmental and societal parameters should not be neglected, but they ought to be evaluated outside this assessment framework. This could refer to the environmental impact assessment already in use. These findings provide a foundation for evolving the traditional Triple Bottom Line theory into a Quadruple Bottom Line approach by incorporating technical parameters alongside economic, social, and environmental factors, while addressing the specific challenges of offshore energy hubs. Among all the parameters ranked across the four domains, the top 15 were exclusively techno-economic, with technical and economic scores averaging 4.5 and 4.3 out of 5, respectively. In contrast, societal and environmental scores averaged below 3.0. To ensure the successful deployment of offshore energy hubs, a stepwise approach is recommended to manage complexity, reduce risks, and support scalable solutions. This approach aims to align the needed industrial parameters with the demands of the energy transition.
The EU Green Deal calls for a rapid and efficient green transition. On-going climate change and an increasing need for secure and sustainable energy means ambitious projects and goals are accelerated. To expand and exchange offshore wind energy across North Sea neighbouring countries, the Danish government presented in 2020 the Danish North Sea Energy Island (NSEI) project. This pilot project illustrates the shift from ‘nationally individualistic’ modes of connecting offshore wind energy projects, to supplying a multi-lateral renewable offshore energy grid. The Energy Island project builds on the Hub-and-Spoke (H&S) approach, which introduces a new level of complexity to governing the next generation of offshore wind energy projects. This paper analyses the political motivations for the Danish project and the planning and implementation of the Energy Islands, integrating a combination of collaborative and transboundary governance perspectives. The qualitative analysis is based on a document analysis and a literature review. Findings show how planning for the Danish Energy Island has faced delays and challenges, causing uncertainties about the Island’s capability to support Green Deal goals, as well as a mismatch between political ambitions and practical implementation. The artificial offshore island is currently under reconsideration due to costs and is, as of March 2024, still in its planning phase. This case study on the Danish NSEI serves as an introduction to the general functionalities and development of the Island and defines a Danish Energy Island. Results indicate that the combination of transboundary and collaborative governance structures are necessary as part of a successful implementation of Energy Islands.
The share of renewables in the power system is increasing rapidly. Large offshore wind power plants (OWPPs) are developed at a high pace and conventional fossil fuel-based plants are decommissioned. Consequently, there will be a risk of insufficient amount of power plants providing black start functionality for system restoration after a black out. This paper proposes a STATCOM with a battery energy storage that is located at the point of common connection to an OWPP that together can provide a reliable black start service to the power grid. The concept is demonstrated by using time domain simulations in PSCAD. The STATCOM functionality provides fast and dynamic reactive power management and the battery unit provides active power balancing capability to maintain the frequency within a tolerable range specified by the system operator. The simulation results fulfill the success criteria for the black start and confirm its feasibility for practical implementation.
In the current transition of power industry from conventional sources to renewable energy sources, wind power generation is becoming one of the key sources of electrical energy. Although the development of wind power plants (WPPs) has made a significant contribution to addressing the demand for clean and cheap energy, the integration of large-scale WPPs introduces a series of technical challenges to power system operations. These challenges involved control, protection, and adherence to specified power quality standards. Particularly, power quality plays a vital role in utility systems and industries having direct technical and economic impact on both power consumers and suppliers. To tackle such issues, various grid codes have been initiated by regulation authorities. Moreover, different ancillary devices and control approaches have been adopted to comply with the established grid code. This article aims to review the state-of-the-art research and progress, while considering the main challenges related to dynamic performance and power quality enhancement of emerging grid-forming wind power plants. Various topologies of wind energy conversion systems (WECSs) are examined and compared, and their control strategies are investigated. A comprehensive review on power quality and dynamic response issues caused by large-scale wind power integration is presented. Moreover, the evolving grid code requirements for grid-connected WPPs in most leading countries including Denmark, U.K., Australia, Germany, and the USA are analyzed and compared. Furthermore, the improvement approaches proposed in the literature are investigated and classified on different basis and their pros and cons are discussed. A brief discussion on the solutions and future directions is presented. Finally, some conclusive considerations about the overall study are provided.
The following report presents the results of the experimental testing of the Exowave wave energy converter (WEC) performed in September 2023 at the Ocean and Coastal Engineering Laboratory at Aalborg University, Denmark. The model tests are performed based on the current design of the WEC35 Exowave floater as part of the project 250 MW bølgekraft I den danske Nordsø før 2030 – fase 1 supported by the Danish Energy Agency under the Energy Technology Development and Demonstration Program (EUDP) contract number 64022-1062.
Formålet med denne anden version af dette notat er stadig at få de vigtigste fakta om atomkraft i Danmark på bordet. I første version af notatet lagde vi op til en åben debat og inviterede til kommentarer og input. Dem har vi modtaget mange af. Det vil vi gerne takke for. Vi har brugt de mange kommentarer til at rette, forbedre, tilføje og uddybe, hvorfor vi nu kan fremlægge anden forbedrede og udbyggede udgave af notatet. Vi er selvfølgelig stadig åbne for at modtage kommentarer og inputs frem mod en version 3.
Nogle af de væsentligste ændringer i forhold til version 1 er:
Der er blevet spurgt til detaljerne i vores analyser og modelberegninger, da det for mange kan være svært at forstå, hvordan en fremtidig elforsyning baseret på vedvarende energi kan være stabil. Derfor har vi uddybet modelberegninger fra version 1 af notatet i to appendikser og tilføjet nye modelberegninger, som uddyber analyserne i forhold til det danske energisystems rolle i Europa. Desuden har vi tilføjet et helt afsnit om stabilitet, som forklarer, hvordan stabilitet og forsyningssikkerhed sikres i et vedvarende energisystem såvel som i et atomkraftsystem.
Der har været kritik af vores valg af eksempler på atomkraftværker, når vi har identificeret anlægsomkostninger og byggetider. Derfor har vi tilføjet flere til listen og uddybet diskussionen af hvilke omkostninger og byggetider, der er
relevante og aktuelle i en dansk sammenhæng. Et særskilt kritikpunkt har været valg af ’kapacitetsfaktor’. Kapacitetsfaktoren udtrykker, hvor meget et værk producerer igennem en periode sammenlignet med, hvor meget det maksimalt vil kunne producere, hvis det kørte ved fuld belastning (fuldlast) i hele perioden. Ved en kapacitetsfaktor på 100% vil værket køre fuldlast i hele perioden og ikke have ’udetider’, hvor værket ikke kan benyttes f.eks. ved direkte nedbrud, vedligehold eller regulering af driften for at følge behovsprofiler. Vi er her blevet kritiseret for at vælge 75% for atomkraftværker, og i stedet er der blevet peget på 85% som mere retvisende. Vi er også blevet kritiseret for ikke at indregne en eventuel udnyttelse af overskudsvarmen fra et atomkraftværk til fjernvarme, og der er blevet spurgt til, om vi har alle omkostninger til elnettet med. Som svar på disse kritikpunkter har vi foretaget flere beregninger med forskellige kapacitetsfaktorer for atomkraftværker samt analyser med og uden fjernvarmeudnyttelse. Hermed kan man klart se betydningen af disse valg af forudsætninger.
Kilden for vores valg af 75% er Det Internationale Energiagenturs World Energy Outlook, hvor de forudser, at atomkraft i 2050 i det Europæiske energisystem vil have en kapacitetsfaktor mellem 70% og 80%. 85% er teknisk muligt, men vælges typisk når atomkraft ikke indgår i sammenhæng med et energisystem med vedvarende energi.
For at styrke gyldigheden af vores beregninger har vi desuden tilføjet nye analyser af Danmark i en Europæisk sammenhæng, hvor vores beregningsmodeller både optimerer på investeringer i produktionskapacitet og på transmissionsledninger.
Disse ekstraanalyser ændrer dog ikke på den centrale hovedkonklusion: At et dansk energisystem med atomkraft er dyrere end et med vind og sol, og at atomkraft tager længere tid at opføre end vind- og solanlæg.
Endelig har der blandt nogle været en forvirring om, hvem vi er, og hvad vores faglighed er i forhold til atomkraftdebatten sammenlignet med forskere, som har en mere specialiseret baggrund i kernefysik eller lignende. Vi er en bred sammensætning af ingeniører, fysikere og økonomer. Vores fælles faglighed er koncentreret om energisystemanalyse, og vores forskningsområde er at analysere, hvordan vi på energiområdet bedst og billigst kan gennemføre den grønne omstilling og hurtigst muligt opnå et CO2-neutralt samfund. Vi er således ikke kun specialister i en enkelt teknologi. Vi er først og fremmest specialister i, hvordan teknologierne spiller sammen, så vi kan finde de bedste løsninger og
optimere det samlede energisystem.
Det er vores vurdering, at det netop er den faglighed og de forskningskompetencer, der er brug for, når konsekvenserne af at investere i atomkraft i Danmark skal sammenlignes med ikke at gøre det. Når trafikforhold skal udvikles og optimeres, er det også trafikforskerens kompetence, der efterspørges, og ikke ekspertise i f.eks. forbrændingsmotorteknologien.
Samlet set er rapporten inddelt i fire kapitler, der fokuserer på forskellige pointer. I kapitel 1 sammenlignes omkostningerne ved at producere en enhed (MWh) el fra henholdsvis atomkraft, sol og vind uafhængigt af resten af energisystemet;
Kapitel 2 har et fokus på de samme teknologier, men hvor de er i drift i energisystemet, og dermed kan betydningen af forskelle i produktionsmønstre fra vedvarende energi og atomkraft kvantificeres. Kapitel 3 fokuserer på den del af energisystemanalyserne, der omhandler forsyningssikkerhed og stabilitet. I kapitel 4 diskuterer vi bygge- og planlægningstider på atomkraft.
I Danmark har vi en god og lang tradition for en åben demokratisk debat om vores fremtidige energiforsyning.
Gennem årene har vi udviklet et godt fælles grundlag for, at en sådan debat er baseret på fakta om, hvad de enkelte teknologier kan i dag, samt en konsensus om fremtidige forventninger. Teknologikataloget, som løbende opdateres af Energistyrelsen og Energinet i en dialog med relevant faglig ekspertise, udgør en fælles ramme for denne forståelse.
I den senere tid har der været en debat om, hvorvidt atomkraft kan og bør være en del af den grønne omstilling af Danmarks energiforsyning eller ej. Debatten har indeholdt mange modsatrettede udsagn om blandt andet økonomien i atomkraft og dens evne til at være en del af det samlede fremtidige elsystem.
Det er forståeligt, at en sådan debat opstår i lyset af de nuværende klima- og energiforsyningsudfordringer, men det er en fordel for debatten, at den bliver så faktabaseret som muligt. Målet med vores notat er at bidrage til dette.
Vi har fundet frem, hvad vi kunne af relevante fakta om nyligt etablerede atomkraftværker i Europa samt forventninger til atomkraft i fremtiden baseret på data fra det Internationale Energiagentur. Disse fakta omhandler anlægsomkostninger, levetider, driftsomkostninger og byggetider.
På baggrund af en sådan viden samt tilsvarende data om eksisterende vedvarende energianlæg i Danmark i kombination med Teknologikatalogets forventninger til fremtiden har vi foretaget en direkte sammenligning af omkostningerne ved at producere el fra henholdsvis vind, sol og atomkraft.
Det er imidlertid svært direkte at sammenligne sol, vind og atomkraft. Atomkraft er kendetegnet ved kontinuert produktion i modsætning til den fluktuerende produktion fra vind og sol. Der er en umiddelbar relativ fordel ved kontinuert elproduktion. Men atomkraften har også nogle ulemper, hvad angår radioaktivt affald og sikkerhed. Den fluktuerende produktion fra vind og sol afføder et behov for kapacitet til at balancere systemet, når der ikke er forsyning fra vind og sol. Det kan fx være transmissionsnetskapacitet til at balancere over geografiske afstande, kapacitet i form af gasturbiner, der kan køre på grøn gas fra nettet i sådanne perioder og det kan være behov for kapacitet i form af elektrolyse til brintproduktion, så brinten produceres, når der er mest el i systemet.
For at kvantificere den økonomiske betydning af dette behov for ekstra kapacitet har vi foretaget energisystemanalyser og regnet på et fremtidigt dansk energisystem henholdsvis med og uden atomkraft. På den måde kan vi vurdere, hvordan atomkraft vil kunne påvirke det samlede energisystem og dets omkostninger.
Vi ser gerne en åben debat om de data, som vi fremlægger her. Derfor kalder vi også dette skrift for ’første version’, og er der noget, som skal korrigeres eller suppleres, så gør vi gerne det i en eventuelt revideret version.
Under alle omstændigheder håber vi, at notatet bidrager til at gøre debatten mere faktabaseret og transparent. Det er der brug for.
Rapporten præsenterer resultaterne af forskningsprojektet "Værdier og Normer for Grøn Omstilling i Det Blå Danmark", der har undersøgt de kulturelle og sociale betingelser, som medlemmer i branchen oplever enten understøtter eller står i vejen for grøn omstilling i den danske skibsfart og de tilknyttede sektorer og organisationer.
This paper contributes to the understanding of competition and industry evolution by analyzing how submarket dynamics and agency influence the development of the emerging industrial field of Danish offshore wind energy. We argue that industry evolution is sensitive to the balance between integration, overlap and disintegration across submarkets. This balance depends on how strategic intent and behavior influence submarket dynamics, leading to the conclusion that effects of agency and managerial intent should play a more prominent role in studies of industry evolution.
Denne guide indeholder 8 anbefalinger til, hvordan
den grønne omstilling i Det Blå Danmark kan understøttes. Guiden er baseret på tre forskningsrapporter
fra DPU, Aarhus Universitet udarbejdet med støtte
fra Den Danske Maritime Fond i årene 2019-2022. I
rapporterne kan du læse mere om baggrunden for
anbefalingerne. Ud over anbefalingerne indeholder
guiden også refleksioner fra repræsentanter fra Det
Blå Danmark. Guiden er lavet til dig, der arbejder
med grøn omstilling; uanset om det er som udstyrsproducent, i rederierne, på skibene eller for en offentlig organisation.
I søfart handler den grønne omstilling om en række
nye tekniske løsninger, eksempelvis nye drivmidler
til skibe og nye digitale teknologier. Men den er
mere end det. Den involverer også nye måder at organisere sig på og et nyt ’mindset’, dvs. nye måder
at tænke drift og vækst på. Formålet med den ene
af rapporterne – “Grøn omstilling i det Blå DanmarkVærdier og normer for handling”— var således at
kvalificere arbejdet med den grønne omstilling
ved at kortlægge de ord, som aktørerne i Det Blå
Danmark beskriver den grønne omstilling med, de
nye typer organisering, som omstillingen kalder på,
samt de ofte oversete kulturelle og sociale betingelser, der står i vejen for eller bidrager til den grønne
omstilling.