Search

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 errelevante 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 ogoptimere 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. God læselyst og en god fortsat debat.

I artiklen redegøres der for de indgåede politiske aftaler, der vedrører udbygning af havvind samt EU-Kommissionens forslag til ændring af direktivet om vedvarende direktiv. Direktivforslaget har til formål at sikre en hurtig sagsbehandling, så VE-anlæg kan etableres hurtigt samtidig med, at der sikres en beskyttelse af sårbare habitater og arter. Der redegøres for, hvordan en vedtagelse af direktivforslaget vil påvirke dansk ret.

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.

The climate crisis threatens the livelihood of the planet, and it is urgent to transition our energy system from fossil fuel energies to renewable energy. In this case study I examine how divergent interests are taken into consideration in the facilitation of the wind turbine project at Lem Kær in Ringkøbing-Skjern municipality and how this influences the democratic legitimacy and quality. By using qualita-tive interviews and document analysis I examine how relevant actors argue to secure their interests and how documents influence the process and outcome of the project. Through a critical frame I use theories and notions on democracy, public sphere, participation, and justice. I conclude that the leg-islation on the area is an obstacle for proper citizen engagement and that the interests of Vestas are prioritized higher than those of the citizens. I argue that the democratic processes in the project are challenged by a lack of justice which in turn challenges the green transition. Further, I come up with suggestions on how to develop the theoretical framework. Finally, I suggest three solutions on how to comply with the challenges on this area: First, legislation must be made more inclusive, secondly, market operators must take care of local interests, and thirdly, it is essential to make better opportu-nities for citizens to participate through deliberative processes.

Artiklen redegør for EU's deltagelse på vegne af medlemsstaterne i Parisaftalen og for de mange EU-retsakter, der blev vedtaget i 2018 som led i EU's og medlemsstaternes opfyldelse af forpligtelserne under Parisaftalen. Den forvaltningsmekanismeforordning, som forpligter Danmark til at indsende en integreret klima- og energiplan for perioden 2021 til 2030 behandles, ligesom der redegøres for ændringerne af energieffektiviserings- og bygningsdirektivet samt det nye VE-direktiv.

ResuméOmstilling af det danske energisystem skal bidrage til de nationale målsætninger vedrørende drivhusgasreduktion. Der arbejdes her ud fra en målsætning om 70 % reduktion i 2030 og fuld uafhængighed af fossile brændsler i 2050, i forhold til mål året 1990. For at denne omstilling skal finde sted er fokus på samspil mellem den energiproduktion og forbrug essentielt. Denne specialerapport vil bidrage med løsninger til drivhusgasreduktion og samspil mellem energiproduktionen og forbruget. Dette sker ved at analysere på de vigtigste produktionsteknologier og rammerne for disse i et regulerings og planlægningsperspektiv. Dertil hvordan de teknologivalg, regulering og planlægning på forbrugssiden, hvor elektrificering af personbil-transporten og varmesektoren er i fokus, skal udmøntes. I konklusionen vurderes en række løsningsforslag til hvordan fremtidens energisystem skal designes ud fra teknologivalg, regulering og planlægning så systemkrav for fleksibilitet, robusthed og forsyningssikkerhed langsigtet understøttes frem mod i perioden 2020-2050., Restructuring of the Danish energy system must contribute to the national greenhouse gas reduction objectives. The main goals are here a 70% reduction in 2030 and full independence of fossil fuels in 2050, compared with the target in 1990. In order for this transition to take place, the focus is on the interaction between energy production and consumption. This master thesis will contribute with solutions for greenhouse gas reduction and interaction between energy production and consumption. This is done by analyzing the main production technologies and their frameworks in a regulatory and planning perspective. In addition, the technology choices, regulation and planning on the consumption side, where the electrification of passenger transport and the heating sector are the focus, must be implemented. The conclusion assesses a number of solutions for how the energy system of the future should be designed based on technology choices, regulation and planning so that system requirements for flexibility, robustness and security of supply are supported long term in the period 2020-2050.

Jeg min medforfatter stud. scient. pol. Martin Kaae Riis drøfter Kinas grønne eksportfremstød i Afrika mshp Etipien, Sydafrika samt Sao Tome og Principe

Vindmølleudbygningen på land i Danmark har i bestræbelsen efter effektivitet i disse år bevæget sig væk fra mindre vindmøllemodeller og lokale ejerskabsformer, hvilket skaber en række udfordringer. Den folkelige og politiske opbakning til vindmøller på land er dalet og projekter bliver vanskeligere at realisere. Dette speciale giver indblik i, hvordan lokalt ejede mellemstore vindmøller, med maksimal totalhøjde på 100 meter, der historisk set har opnået bred opbakning, er udfordret på grund af reguleringsmæssige og økonomiske forhold, der ekskluderer disse typer af projekter. Undersøgelsen består af en historisk kortlægning af vindkraftens udviklingen i Danmark, kvantitative analyser af mellemstore vindmøller sammenlignet med store vindmøller i forhold til effektivitet, økonomi og miljøpåvirkning, samt interviews med lokale aktører med interesse i mellemstore vindmøller og lokalt ejerskab. Specialet adresserer et behov for differentiering i det danske støttesystem, og anbefaler og diskuterer en række former for særordninger, der undtager lokalt ejede mellemstore vindmøller fra nuværende og kommende udbudsordninger. På den måde kan der skabes incitament for industrialisering og markedsføring af mellemstore vindmøller, som gennem lokalt ejede projekter kan bidrage til at opnå de nationale mål for vedvarende energi., The extension of onshore wind turbines in Denmark, has in its reach for efficiency in recent years, moved away from smaller wind turbine models and local ownership forms, which has created a set of challenges. The public and political support to onshore wind turbines have decreased and projects are becoming increasingly difficult to realize. This thesis gives an insight to how local owned medium height wind turbines, with a maximum height of 100 meters, which historically has received broad support, are being challenged due to regulatory and economic factors which excludes these kinds of projects. The investigation consists of a historical mapping of the development of wind power in Denmark, quantitative analysis of medium height wind turbines compared to large wind turbines in relation to performance, economy, environmental impact along with interviews with local actors with interest in medium height wind turbines and local ownership. The thesis addresses a need for differentiating within the Danish subsidy system, and recommends and discuss a number of special provisions, that excludes local owned medium sized wind turbines from the present and the imminent tendering system. This can create incentives for industrializing and marketing of medium height wind turbines, that through locally owned projects can contribute to reach the national goals for renewable energy.

Denne analyse er udarbejdet for Trafik- og Byggestyrelsen.Formålet med analysen er at belyse, i hvilket omfang det er nødvendigt atkunne indregne vedvarende energi (VE) i energirammen, når der tages hensyntil at nogle bygninger kan have et større energibehov end den gennemsnitligebygning som følge af arkitektoniske ønsker eller begrænsninger fralokalplaner. Hvordan og i hvilket omfang VE benyttes som buffer i disse tilfældeskal undersøges. Endvidere skal det belyses, hvad de økonomiskekonsekvenser vil være, hvis man alternativt til VE skal dække den manglendeenergimæssige ydeevne ved yderligere energieffektivisering af bygningen.Rapporten består af en kortfattet beskrivelse af baggrund, formål og metode,en gennemgang af de anvendte beregningsmodeller og af de udførte analyser,behandling og diskussion af resultater samt en konklusion.

Efficient buildings are essential for an affordable Danish energy supply in 2050. The purpose of this report is to describe the contribution and role of the building sector in a 100% renewable energy future, as well as the transitions that are necessary in the building sector to support this change. The report builds on a literature review encompassing more than 50 reports and research papers over the last 10 years and more than a two decades knowledge about the interactions between different components of the energy sector. The review has been focused on aspects such as cost-effective solutions from an energy system integration perspective, heat savings, electricity savings, and user behavioural aspects as well as energy storage and household level flexibility.Many reports on green or sustainable buildings focus only on savings levels and disregard the cost of renewable energy production. Some reports focus on building level on‐site renewable energy production optimising storage for passive houses or net‐zero emission buildings. The question is, how far should we go with savings? What is the role of flexible demand or storage at the building level? And to what extent should on‐site renewable energy production be the solution?

Artiklen behandler den evaluering, som Deloitte fortog af vandsektorloven og supplerer evalueringen med vurderinger af de lovgivningsmæssige rammebetingelser, der har betydning for vandselskabernes muligheder for at udnytte eget affald til produktion af vedvarende energi

The ambitious Danish energy targets aim to phase out fossil based energy and heat production by 2035 and a big part of this transition is up to the Danish municipalities to implement. This project focuses on the possibilities of a transition of the local energy system in the municipality of Kalundborg, and furthermore the municipality’s influence on this transition. Our work is based on the assumption that a phase-out of the coal-fired power plant Asnæsværket is imminent and new energy sources will have to be identified. We set up a theoretical framework which consists of a basic understanding of the ongoing change from government to governance, a description of strategic energy planning and the municipal modes of governance: Energy consumer, regulator and facilitator. Through our analyzing steps we cover Kalundborg’s energy consumption, local renewable energy resources and set up an alternative energy scenario for the municipality. We use these modes of governance to identify the municipality’s influence on the energy transition and discuss to what extend strategic energy planning has strengthened this influence. Through our analysis we conclude that the current potential in local renewable energy resources is not sufficient to cover the energy demands. Furthermore we find that the primary influence Kalundborg Municipality has on the transition is through the role of facilitator and found that strategic energy planning mainly contributes to this role.

Vand- og energisektoren er indbyrdes afhængige. Skal ressourcerne udnyttes bedst, er der behov for, at lovgivningen bliver mere fokuseret på sammenhængen mellem de to sektorer.

Artiklen behandler de retlige barrierer, der er ift. vandselskabernes udnyttelse og salg af vedvarende energi, der produceres ved udnyttelse af selskabernes affald.

Med afsæt i klimaforandringer undersøges hvordan en omstilling af energisystemet kan reducerer CO2-emissionerne. Specialet tager afsæt i et regionalt perspektiv (hovedstadsregionen) og i en omstilling af et energisystem fra fossil til vedvarende energikilder. Specialets genstandsfelt er at analysere hvilken planlægningsmetode der kan medføre indfrielsen af målsætningen fra Energiaftale fra 2012 om el- og varmesektoren bliver fossilfri i 2035.

The purpose of this thesis is to examine the following issue: “While Kenya has a large potential for geothermal energy, how can this be exploited to create economic development and prosperity for the people”. Through examination of the political structures and the policies, the political will to further develop geothermal energy in Kenya is analysed. Subsequently the needs for further electricity production are examined, and the different relevant technologies for electricity production are compared. Hereafter the geographical and geological conditions for geothermal energy are described. The structural limitations are analysed, after which the industrial structures and growth sectors are examined. Finally the possibilities for financing geothermal development are analysed. By keeping a strict political discipline and implementing the agreed energy policy, it will be possible to further exploit geothermal energy in Kenya. Thereby it can secure a cheap and reliable energy source, which in turn can secure jobs by attracting further investments to Kenya and making existing industries competitive. This will create economic development and prosperity for the Kenyan people.

Dette speciale undersøger den danske elsektors rammer for omstillingen til et fossilfrit energisystem, der har været den nuværende regerings (V og K) vision siden 2007. I specialet ses det som en forudsætning for at muliggøre omstillingen, at der omstilles til et intelligent vedvarende energisystem (VE-system), såfremt visionen skal indfris. Selvom der eksisterer en udbredt forståelse af, at dette er en nødvendighed, er der stadig ikke udformet nogen konkret strategi for udviklingen. Samtidig med at der mangler konkrete politiske planer for udviklingen, eksisterer der andre udfordringer, der gør, at en udvikling mod et intelligent VE-system ikke nødvendigvis vil komme af sig selv. Der er overordnet set en række systemiske udfordringer (indpasning af en større andel fluktuerende elproduktion, større andel el i energiforbruget, mindre central termisk kapacitet etc.), der vil være nødvendige at adressere. Dette kan ske gennem omstilling til fleksibelt energiforbrug, større integration med udlandet etc. Kombinationen af disse løsningselementer udgør samlet specialets definition af hvad et fremtidigt intelligent energisystem bør indeholde. Der er både tale om løsningselementer i forhold til produktion, elnettet og forbrug. Elsektorens rammer for at realisere disse løsningselementer er ikke nødvendigvis til stede i dag. Både i forhold til den eksisterende regulering af sektoren og i forhold til markedsstrukturer, kan der være barrierer, der står i vejen for udviklingen, ligesom dele af sektoren mangler incitament for aktivt at fremme udviklingen. Der er i specialet derfor fokus på at identificere de eksisterende rammer for elsektoren, samt hvilke ændringer der er nødvendige for at skabe rammerne for en omstilling til et VE-system. For at belyse problemstillingen anvendes der i specialet en analysemodel der indeholder tre faktorer: tidsperspektiv for omstillingen, systemiske løsningselementer og aktører med betydning for omstillingen. Analyserne af de tre faktorer leder samlet frem til den sidste analyse, der belyser hvilke ændringer af de økonomiske, politiske og organisatoriske rammer for elsektoren der er nødvendige, for at skabe handlerum for omstillingen til et fossilfrit energisystem. Vores konklusioner er på baggrund af analysen struktureret i forhold til barrierer og foreslåede ændringer indenfor de tre overordnede overskrifter: organiseringen af sektoren, de politiske og lovgivningsmæssige rammer samt udviklingen af markedet. Vi kommer i specialet frem til at der er nogle barrierer i den nuværende lovgivning og regulering, som kan være en hindring for udviklingen, samtid med at der er behov for at udvikle de nuværende markedsstrukturer, så f.eks. de fleksible forbrug kan agere på markedet.

The present work involves the development of a model for predicting the dynamic temperature of a high temperature proton exchange membrane (HTPEM) fuel cell stack. The model is developed to test different thermal control strategies before implementing them in the actual system. The test system consists of a prototype cathode air cooled 30 cell HTPEM fuel cell stack developed at the Institute of Energy Technology at Aalborg University. This fuel cell stack uses PEMEAS Celtec P-1000 membranes and runs on pure hydrogen in a dead-end anode configuration with a purge valve. The cooling of the stack is managed by running the stack at a high stoichiometric air flow. This is possible because of the polybenzimidazole (PBI) fuel cell membranes used and the very low pressure drop in the stack. The model consists of a discrete thermal model dividing the stack into three parts: inlet, middle, and end. The temperature is predicted in these three parts, where they also are measured. The heat balance of the system involves a fuel cell model to describe the heat added by the fuel cells when a current is drawn. Furthermore the model also predicts the temperatures when heating the stack with external heating elements for start-up, heat conduction through stack insulation, cathode air convection, and heating of the inlet gases in the manifold. Various measurements are presented to validate the model predictions of the stack temperatures. The present work involves the development of a model for predicting the dynamic temperature of a high temperature proton exchange membrane (HTPEM) fuel cell stack. The model is developed to test different thermal control strategies before implementing them in the actual system. The test system consists of a prototype cathode air cooled 30 cell HTPEM fuel cell stack developed at the Institute of Energy Technology at Aalborg University. This fuel cell stack uses PEMEAS Celtec P-1000 membranes and runs on pure hydrogen in a dead-end anode configuration with a purge valve. The cooling of the stack is managed by running the stack at a high stoichiometric air flow. This is possible because of the polybenzimidazole (PBI) fuel cell membranes used and the very low pressure drop in the stack. The model consists of a discrete thermal model dividing the stack into three parts: inlet, middle, and end. The temperature is predicted in these three parts, where they also are measured. The heat balance of the system involves a fuel cell model to describe the heat added by the fuel cells when a current is drawn. Furthermore the model also predicts the temperatures when heating the stack with external heating elements for start-up, heat conduction through stack insulation, cathode air convection, and heating of the inlet gases in the manifold. Various measurements are presented to validate the model predictions of the stack temperatures.

En af de mest nødvendige og aktuelle udfordringer i forhold til arkitekturskabelse er udviklingen af og forståelsen for udnyttelsen af vedvarende energiteknologier som nye elementer i arkitekturen. Derfor har vi lavet denne publikation, der skal inspirere og udfordre til at: forvandle energiteknologi til arkitektoniske potentialerskabe visioner om dagslysets potentialer i energidebattenudvikle nye strategier for tværfagligt samarbejde I kølvandet på klimadiskussionen er energidebatten blevet intensiveret og vi bliver dagligt konfronteret med de på en gang nærværende og abstrakte udfordringer vi står overfor. Vi skal nedbringe brugen af fossile brændstoffer og mindske udledningen af drivhusgasser. Energiforbruget til opførsel og drift i vores bygninger i vesten udgør ca. halvdelen af vores samlede energiforbrug, hvorfor denne udfordring er ekstra nærværende for byggebranchen. Vi ved imidlertid at solen, i et vedvarende flow leverer ca. 15.000 gange mere energi til jordkloden end vores samlede energibehov. Energidebatten åbner derfor spændende muligheder for at udvikle strategier og teknologier, hvor vores bygninger for alvor 'høster' solens energi og fremkalder sollysets tekniske og ikke mindst æstetiske potentialer i arkitekturen. Transparente solceller kan ud over at omdanne solens energi til elektricitet integreres i glasfacader og derved også regulere indeklima og dagslysindtag. Ikke mindst kan solceller fremkalde helt nye dimensioner i glasfacadens udtryk ved at fremhæve glassets vitalitet og potentialer for lystes spil i materialet. På Arkitektskolen Aarhus har vi gennem de sidste 8 år arbejdet med projekter, hvor vi med solceller som medium, har udviklet strategier for hvordan nye energiteknologier kan skabe arkitektoniske potentialer. Projekterne 'SOLcelle og -lys, et arkitektonisk potentiale', 'Transparente solceller - fremtidens solafskærmning' og 'Solcellehus' omhandler udviklingen af strategier for hvordan dagslyset sammen med solcellekomponenter kan fremkalde meget mere end blot at producere energi. Disse projekter har primært haft fokus på definering af visioner for æstetiske udtryk for fremtidens teknologier med lyset og glasset som medium. Nu er udviklingen af tyndfilmsolcelleteknologier så langt fremme, at vi kan kortlægge det internationale kommercielle marked og analysere og sammenstille de mest interessante lysfiltrerende tyndfilmteknologier. Derved defineres disse solcellernes tekniske og arkitektoniske potentialer i et langt mere holistisk perspektiv end de traditionelle produktpræsentationer med fokus på ydelse og pris. Dette har været baggrunden for det tværfaglige forskningsprojekt 'LYS & ENERGI solceller i transparente facader'[1]. Solcellernes lysfiltrerende og gennemsigtige egenskaber er målt og dokumenteret i lyslaboratorier på Statens Byggeforskningsinstitut, de termiske og energiproducerende egenskaber er målt på Teknologisk Institut, VELFAC Vinduer har analyseret markedet for solcelleintegrerede vinduer og på Arkitektskolen Aarhus har vi bl.a. gennem workshoppen LYS + ENERGI + ARKITEKTUR i november 2007 defineret solcellernes æstetiske potentialer og sammenstillet dem med de tekniske værdier.Projektets resultater er her sammenfattet med et arkitektonisk objektiv, hvor vi forsøger at udfordre arkitekturforskningens spændingsfelt mellem kunst, videnskab og praksis. Vi har derfor sammenstillet arkitekturteoretiske tekster om metode og begreber med produktspecifikationer, der indeholder såvel konkrete tekniske målinger som abstrakte æstetiske øvelser. Om publikationen læses, bladres eller bruges som katalog skulle den gerne give et billede af hvad vi har på hjertet - at byggeri kan være energiproducerende ved at høste solens energi direkte og derved skabe nærvær og balance mellem bygningens energiproduktion og -forbrug; mellem teknologi og æstetik; mellem menneske og natur. God fornøjelseEllen Kathrine Hansen Projektets tekniske rapporter, afrapportering samt denne publikation findes på www.lea.aarch.dk [1] Projektparterne er: Arkitektskolen Aarhus, Teknologisk Institut, Statens Byggeforskningsinstitut (SBi) og VELFAC Vinduer. Projektet er finansieret af Energinet.dk.

E-cient fuel cell systems have started to appear in many dierent commercial applications and large scale production facilities are already operating to supply fuel cells to support an ever growing market. Fuel cells are typically considered to replace leadacid batteries in applications where electrical power is needed, because of the improved power and energy density and the removal of long charging hours.The primary focus of this dissertation is the use of high temperature polymer electrolyte membrane (HTPEM) fuel cells that operate at elevated temperatures (above 100oC) compared to conventional PEM fuel cells, that use liquid water as a proton conductor and thus operate at temperatures below 100oC. The HTPEM fuel cell membrane in focus in this work is the BASF Celtec-P polybenzimidazole (PBI) membrane that uses phosphoric acid as a proton conductor. The absence of water in the fuel cells enables the use of designing cathode air cooled stacks greatly simplifying the fuel cell system and lowering the parasitic losses. Furthermore, the fuel impurity tolerance is signicantly improved because of the higher temperatures, and much higher concentrations of CO can be endured without performance or life time losses.In order to evaluate the performance of using HTPEM fuel cells for electricity production in electrical applications, a 400 W fuel cell system is initially designed using a cathode air cooled 30 cell HTPEM stack. The stack runs on pure hydrogen in a deadend anode configuration at a pressure of 0.2 bar with a combined PI and feedforward air ow control strategy. Some of the problems involved in using fuel cells running at high temperatures is longer start-up times, therefore different heating strategies are examined in order to minimize the heating time for systems with critical demands for this. A 1kW fuel cell stack with optimized ow plates was heated in 5 minutes using the introduction of an electrical air pre-heater.Using pure hydrogen in compressed form is problematic due to the very small density of hydrogen, even at high pressures. Hydrogen is a very energy e-cient gas, but large investments are required for a full production and distribution system before the fuel is available for general purpose use in consumer applications. Using liquid renewable fuels that can be produced and transported using existing techniques is benecial if the fuel cell systems are adapted. Converting a liquid renewable fuel such as methanol in a chemical reactor, a reformer system, can provide the high temperature PEM fuel cells with a hydrogen rich gas that e-ciently produces electricity and heat at similar e-ciencies as with pure hydrogen. The systems retain their small and simple configuration, because the high quality waste heat of the fuel cells can be used to support the steam reforming process and the heat and evaporation of the liquid methanol/water mixture. If e-cient heat integration is manageable, similar performance to hydrogen based systems can be expected.In many applications benets can be gained from operating fuel cells together with batteries. In automotive applications and small utility vehicles large power peaks are experienced for accelerations. Very large and expensive fuel cell systems are needed in order to supply these peak powers, which do not occur that often during a normal driving cycle. The combination of batteries and super capacitors together with fuel cells can improve the system performance, lifetime and cost. Simple systems can be designed where the fuel cells and batteries are directly connected, but the introduction of power electronics can increase the degrees of freedom for the system when determining control strategy.The high temperature PEM fuel cell is a promising alternative for converting renewable fuels into electricity and heat in it's simplicity in systems design and reliability during operation.

Rapporten peger på, at der er store samfundsøkonomiske fordele forbundet med at øge fleksibiliteten i det danske energisystem. Dels er der penge at tjene i forhold til handel med electricitet med nabolandende, og dels vil Danmark fremover bedre kunne nyttiggøre vindkraft og andre former for vedvarende energi. Rapporten er resultatet af forskningsprojektet "Lokale energimarkeder", som er gennemført i perioden 2001 til 2003. Projektet har været delvist finansieret af Energistyrelsens Energiforskningsprogram efter indstilling fra programudvalget "Energi og Samfund".