295 miljoner till forskning och innovation inom fossilfri elproduktion

Kärn- och vindkraft sociotekniska scenarier för Sverige

Projektet ska analysera teknologier och styrmedel som på ett realistiskt sätt kan öka Sveriges tillgång till fossilfri elektricitet och samtidigt säkerställa landets ekonomiska konkurrenskraft. Redan befintliga tekniska och ekonomiska modeller har identifierat möjliga kombinationer av fossilfria teknologier som kan tillgodose behovet av elektricitet samt uppfylla krav på klimatneutralitet.

Projektet syftar till att komplettera dessa modeller genom att främja forskning och från intressenter begära upplysningar gällande sociotekniska och institutionella incitament och hinder för kärn- och vindkraft.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 9 994 000 kronor

En ändamålsenlig tillståndsprövning av kärnkraften: det svenska genomförandet i ett internationellt perspektiv

Projektet ska öka kunskapen om hur den svenska tillståndsprövningen av kärnkraft kan utformas och genomföras på ett sätt som möjliggör framtida investeringar men samtidigt ställer höga krav på strålsäkerhet och miljöskydd.

Genomförandet bygger på en systematisk jämförelse av lagstiftningen i olika länder, och hur denna genomförs i anslutning till prövningen av nya (såväl stora som små modulära) reaktorer. Denna analys baseras på skriftliga källor samt intervjuer med företrädare för elbolag och tillståndsmyndigheter, samt leder till ökad förståelse hur länderna har hanterat de avvägningar och utmaningar som kan uppstå i samband med prövningen.

Projektet bidrar även med generiska riktlinjer som beskriver centrala aspekter på – och förutsättningar för – en lagstiftning som möjliggör nya investeringar men utan att tumma på strålskydd, miljöskydd och medborgarsamverkan.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Luleå tekniska universitet
• Beviljat stöd: 2 974 790 kronor

AMTVINE 2023 - Verifiering av avancerad materialteknik för implementering i kärnenergi

Additiv tillverkning (AM) och Accident Tolerant Fuel (ATF) är två innovativa områden som är under intensiv utveckling och förväntas ge stora fördelar för nuvarande och framtida kärnkraftsreaktorer. Trots att de omfattar väsentligt olika typer av material och tillverkningstekniker delar de båda ett gemensamt behov av omfattande verifiering före fullskalig utbyggnad i dagens lättvattenreaktoranläggningar (LWR) och i framtida reaktorer, inklusive småmodulära reaktorer (SMR) där de förväntas spela en nyckelroll.

Detta projekt för verifiering av avancerad materialteknik för implementering i kärnenergi (AMTVINE) är ett ramverk för flera arbetspaket som är inriktade på specifika aspekter av verifiering av additivt tillverkade rostfria stål och belagda material under normal drift i lättvattenreaktorer. Projektet omfattar unik undersökning och testning av de första bränslematerialen i sitt slag efter drift i lättvattenreaktorer.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 19 399 503 kronor

Plattform för kärntekniska material

Plattformen för kärntekniska material (NuMaP) föreslås som ett innovationsfrämjande, aktuellt och kritiskt nationellt projekt som kan svara på flera utmaningar i den svenska elektrifieringsprocessen. Säkerhet, ekonomi och hållbarhet inom kärnkraftsindustrin beror på de material som används för de kritiska komponenterna. För dagens reaktorer är effektivitet och långsiktig drift viktiga utmaningar. För den framväxande industrin som innefattar avancerade reaktorer, är materialforskning den möjliggörande kraften som driver innovation och öppnar nya möjligheter.

NuMaP kommer att samla forskare och industri från hela landet som arbetar med kärntekniska material under ett gemensamt paraply och etablera en inkluderande miljö som kommer att främja välbehövlig kompetensuppbyggnad, spännande forsknings- och innovationsresultat, offentlig samverkan, samt hög vetenskaplig såväl som samhällelig påverkan. NuMaP kommer att spela en viktig roll för att förbereda Sverige för sin fossilfria framtid.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 39 046 090 kronor
  
  

Akademi och industri i samarbete för framtida fusionsenergi

Syftet med projektet är att utveckla en design av en högupplösande neutronspektrometer (HRNS) för den internationella fusionsanläggningen ITER, med mål att utveckla fossilfri energi baserad på kärnfusionsreaktioner. HRNS ger viktig information om hur effektivt bränslet används i en fusionsreaktor och bidrar på så sätt till arbetet med att lyckas producera el från fusionskraft under andra hälften av detta sekel.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 7 636 201 kronor
  
  

Kommunikation kring små modulära reaktorer (SMR) - Mediebilder, opinioner och perspektiv på SMR i Sverige (akronym: KOSMR)

Projektet ska bidra med ny kunskap om mediebild, opinioner om små modulära reaktorer (SMR) samt olika aktörers perspektiv och inställningar. Med denna kunskap kan kommunikationsstrategier utvecklas som kan bidra med rimliga förväntningar och skapa förutsättningar för dialog mellan aktörer med olika inställning.

Projektet utgår från att kommunikation är betydelsefullt för involvering och inkludering och att det bör ske tidigt snarare än i efterhand för att vara hållbart. Projektet är uppdelat i tre arbetspaket med fokus på att analysera den framväxande bilden av SMR i medier och de aktörer som deltar i att forma bilden samt att undersöka både medborgaropinionen och centrala aktörers värdering och acceptans av SMR.

Dessutom ska projektet utveckla kommunikationsstrategier för inkludering av olika intressenter i ett tidigt skede av processen och därigenom skapa förutsättningar för en socialt hållbar process. 

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Lunds Universitet
• Beviljat stöd: 3 878 132 kronor
  
  

Ett resilient energisystem: Vilken roll kan kärnkraft och förnybart spela?

Såväl kärnkraft som sol och vindkraft introducerar viktiga osäkerheter i elsystemet. Sol och vind är väderberoende, och gynnas av långväga transmission som ibland inte fungerar. Kärnkraft, å andra sidan, har mycket osäkra kostnader, och stängs ibland plötsligt ner av säkerhetsskäl. Till detta kommer generell osäkerhet för elsystemet runt exempelvis framtida gaspriser.

Tidigare har denna typ av osäkerheter inte beaktas på ett rimligt sätt i analyser. I detta projekt används robust optimering för att systematiskt undersöka hur ett energisystem kan utformas så att olika osäkerheter beaktas. Projektet bidrar med policy-relevant kunskap om avvägningen mellan kärnkraft och solv och vind för ett robust energisystem.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 5 470 000 kronor

De framväxande fissions- och fusionsteknologiernas innovationssystem

Etablerad kärnkraftteknik begränsas idag av långa byggtider, höga initiala kostnader, långsamt lärande och politisk risk. Små modulära reaktorer (SMR) kan potentiellt öppna en ny utvecklingsbana för fissionsreaktorer, och fusion skulle kunna öppna ett helt nytt område för innovation och industriell utveckling. För att förverkliga sådana visioner måste inte bara tekniska problem lösas. Även en bred uppsättning ekonomiska och institutionella hinder relaterade till utvecklingen av nya värdekedjor behöver hanteras.

Detta doktorandprojekt på Chalmers, i samarbete med RISE, tillämpar ramverket för teknologiska innovationssystem (TIS) för att identifiera hinder och drivkrafter i olika delar av de framväxande sociotekniska systemen kring SMR-teknik och fusionsreaktorer i syfte att ge insikter och överblick till beslutsfattare i politik och industri.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 4 639 466 kronor

Förbättring av osäkerhetspropagering för att öka effektiviteten hos framtida kärnreaktorer

Projektet kommer i första hand att vara till nytta för utvecklingen av fjärde generationens reaktorer. Specifikt kommer vi att undersöka små modulära smältsaltkylda eller blykylda reaktorer. Resultaten kommer att möjliggöra en bättre utbränning av kärnbränsle och optimerad reaktordrift eftersom en välgrundad osäkerhetspropagering kommer att tillåta mindre konservativa antaganden vid beräkning av säkerhetsmarginaler.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Uppsala universitet
• Beviljat stöd: 5 291 965 kronor
  
  

Samverkansplattform för förverkligandet av fusionsenergireaktorer

Utformningen och optimeringen av fusionskraftverk kommer i hög utsträckning förlita sig på prediktiva modelleringsverktyg. Projektet ska utveckla en samverkansplattform för att utveckla och validera de modeller och verktyg som behövs för kraftverksdesign och integrera dessa i ”state of the art” modelleringsramverk. Fokus är på integrerade modeller och diagnostik för plasmahärden, kantplasmat och växelverkan med omslutande väggar - områden där svenska forskare är ledande.

Projektet bygger på modellerings och simuleringsverktyg som tagits fram under forskning vid de stora europeiska experimenten och från acceleratorbaserad materialanalys vid Tandemlaboratoriet. Forskningsplattformen kommer underlätta forskningssamarbeten, anordna seminarier och utbildning för doktorander för att ge en bred utbildning inom forskning och utveckling inom fusionsområdet med syfte att utbilda nästa generation av experter på fusionskraftverk för den privata och offentliga sektorn.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola 
• Beviljat stöd: 26 923 542 kronor
  
  

Digital tvilling av reaktorinneslutningars betongkonstruktioner - ett verktyg för teknisk förvaltning under långtidsdrift

• Koordinator: Energiforsk AB
• Beviljat stöd: 8 257 800 kronor
  
  

Ytbelagda kärnbränslestavar

Syftet med projektet är att utveckla hårda och slitstarka beläggningar som motstår bränslerelaterade fel under drift och därigenom förbättrar kärnkraftverks driftseffektivitet. En stor utmaning är att hitta beläggningar som kan både motverka skräpnötning (föremål i vattnet som orsakar nötning), och överlever under svåra bestrålnings- och oxidationsförhållanden. Den övergripande visionen är att förbättra funktionaliteten och säkerheten hos bränslestavar för dagens och morgondagens kärnkraft.

Genom att förebygga korrosionsangrepp och förbättra motståndskraften mot nötning strävar projektet efter förbättrad säkerheten i alla led, under normaldrift, vid transienter och möjliga olycksfall, samt under transport såväl som mellan- och slutlagring.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Linköpings Universitet
• Beviljat stöd: 9 997 209 kronor
  
  

MÅSTE (Multidisciplinära Åtaganden för Sveriges gen-IV Teknologi och Expertis)

Projektet ska komplettera de redan existerande kompetenscentren inom kärnvetenskap i Sverige, ANITA och SOLSTICE genom ett mer holistiskt perspektiv med ett tydligt fokus på hållbar elproduktion även ur ett resursperspektiv genom att använda Gen IV systemet. Detta syftar till hållbarhet och säkerhet genom återvinning av använt kärnbränsle vilket har en stor attraktionskraft i den yngre generationen.

• Koordinator: Chalmers Tekniska Högskola
• Beviljat stöd: 49 173 231 kronor
  
  

Kärnkraftens möjligheter att bidra till ett hållbart och robust energisystem

Projektet ska undersöka kärnkraftens roll i ett energisäkert och fossilfritt samhälle och ska utvärdera olika scenarion där svensk energi, industri och ekonomi ingår. Det görs dels av en övergripande del som ska beskriva helheten för hållbar kärnkraft och potentiella målkonflikter i energisystemet.

Dels har projektet tre fokusområden som ofta lyfts fram som de mer kritiska och därför kommer att studeras mer ingående:
1) Geopolitiska konflikter, där energikris och krig på kort tid ritat om förutsättningarna
2) Tidsperspektiv - långa ledtider påverkar kärnkraftens roll i energiomställningen
3) Finansiering - osäkerhet i omvärlden och marknadens uppbyggnad påverkar omställningstakten.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Energiforsk AB
• Beviljat stöd: 14 919 845 kronor

Vindkraftens lokala intressekonflikter: närhet till bostadshus och socioekonomi

Raise me Up - Utveckling av nästa generationens hållbara torn till vindkraftverk

Projektet ska ta fram en komponentcertifierad produktplattform för torn i förädlat trämaterial som möter behovet av framtidens miljövänliga, höga, och mer effektiva vindkraftverk vilket ökar tillförseln av fossilfri energi. RMU omfattar utveckling av en beräkningsplattform för en 6MW tornplattform, dagens största landbaserade turbinplattform.

För att kunna certifiera och validera plattformen behövs omfattande provning göras och utöver vad som finansieras i detta projekt, kommer det byggas en fullskalig produktdemonstrator tillsammans med kund.

Komponentcertifieringen är avgörande för att Modvion ska kunna kommersialisera sin innovativa modulära teknik för framtidens cirkulära och hållbara vindkraftstorn. Projektet uppdaterar vindkraftsbranschen i stort, genom banbrytande teknik, effektiv logistik och installation som möjliggör höga verk på otillgängliga platser, till en lägre kostnad men framför allt lägre påverkan på miljön.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Modvion AB
• Beviljat stöd: 20 628 480 kronor
  
  

FlexIvind, Vindkraftens potential och kostnader för att leverera flexibilitet liknande bas- eller reglerkraft

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 4 566 000 kronor
  
  

Recycling of end-of-life wind blades through renewable energy driven molten salt pyrolysis process

Projektet ska utveckla en förnybar energidriven process för pyrolys med smält salt för att uppnå en billig, ren och effektiv återvinningsprocess för uttjänta vindturbinblad. Genom att doppa materialet från uttjänta vindturbinblad i smält salt kan nackdelarna med befintliga återvinningsprocesser baserade på termisk pyrolys undvikas.

Kostnaden och det potentiella koldioxidutsläppet per kilo av uttjänta vindturbinblad för den nya återvinningsprocessen bör vara betydligt lägre än den traditionella termiska pyrolysprocessen. Processen kommer att utvecklas genom ett nära samarbete mellan två avdelningar vid KTH och Vattenfall. 

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 5 300 000 kronor
  
  

AI-baserad energiprediktion för ökad effektivitet i vindkraftsparker

Vindkraft är en lovande energikälla som dock är svår att nyttja fullt ut. Vindkraftsparker består av flera turbiner som på komplexa vis interagerar med varandra och omgivningen. Faktorer som terräng, vindspårseffekt (wake effect) mellan turbiner samt isackumulering på bladen påverkar hur mycket energi som genereras. För att förutsäga vindkraftsparkers energiproduktion krävs vanligen tidskrävande simuleringar, men AI-baserade metoder kan drastiskt påskynda processerna med bibehållen precision.

Projekt ska utveckla nya AI-metoder som tränats på verklig data för att ge precisa och beräkningseffektiva förutsägelser av vindkraftparkers energiproduktion. Eftersom turbinerna och deras relationer kan ses som en graf kommer vi använda Graph Neural Networks för att modellera dem.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden
• Beviljat stöd: 2 621 000 kronor

Policylabb - Cirkulära värdekedjor av solcellspaneler och vindturbinblad

Vindturbinblad och solcellspaneler är nödvändiga för omställningen till såväl fossilfri som förnybar energi. Volymerna uttjänt utrustning väntas dock öka. För vindturbinblad prognostiseras en ökning från 2030 och för solcellspaneler från 2045.

Riksrevisionen har tydligt påpekat att staten inte har sett till att uttjänta solcellspaneler och vindturbinblad kan hanteras effektivt vad gäller återanvändning och materialåtervinning. De statliga styrmedel som finns idag är inte tillräckliga för att främja en sådan hantering. Det är därför angeläget att det finns en kombination av styrmedel så att solcellspaneler och vindturbinblad i så stor utsträckning som möjligt kan återanvändas eller materialåtervinnas.

För att cirkulära värdekedjor av solcellspaneler och vindturbinblad ska nå sin fulla potential behöver den stöttas av policy- och regelverksutveckling. Projektet ska etablera ett policylabb där branschen samarbetar kring policy- och regelverksutveckling.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: RISE Research Institutes of Sweden AB
• Beviljat stöd: 3 150 000 kronor

Mie resonant ultratunna c-Si solceller

Si-solceller fortsätter att dominera solcellsmarknaden. För att få en långtgående inverkan nya innovationer i tunnfilm Si solcellsteknik som möjliggör minimal materialanvändning och lägre tillverkningskostnader utan att kompromissa med celleffektiviteten är nödvändiga.

Projektet ska ta itu med denna utmaning genom att utveckla 5-10 µm tunnfilm Si-solceller med ny ljusinfångning genom att använda nanodisk Mie-resonatorer för att uppnå effektivitet >15%. Projektet kombinerar avancerade Si-epitaxi, skalbart nanolitografi och processmetoder för tillverkning av tunnfilm Si-solceller. De utvecklade koncepten och designprinciperna för ljusinfångning är också relevanta för andra tunnfilmssolcellsteknologier.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Kungliga Tekniska Högskolan
• Beviljat stöd: 6 000 000 kronor

Återskapande av grunda sjöbottnar – en ny chans för biodiversitet och hållbar energiproduktion i regleringsmagasin?

Vattenkraften är avgörande för Sveriges elförsörjning och omställningen men har samtidigt en stark negativ påverkan på ekosystemen i reglerade vattendrag. 

I projektet kommer att utvecklas tre nya metoder för att återskapa påverkade livsmiljöer och deras funktioner; i) artificiella flytande bottnar, ii) trösklar i magasin som förhindrar torrläggning, iii) små flytande öar som skapar häckningsplatser för fåglar. Dessutom kommer att undersökas hur växter, alger, bottenlevande djur, fisk, fåglar och biodiversitet gynnas av de nya strukturerna för att utvärdera om åtgärderna bör användas på en större skala.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Sveriges Lantbruksuniversitet
• Beviljat stöd: 13 973 995 kronor
  
  

Produktionspotential för reglerkraft och fiskpopulationer i framtidens älvar (PORTFOLIO)

Projektet ska undersöka hur vattenkraftens reglerförmåga kan bevaras samtidigt som skadan på miljön minimeras i ett framtida klimat.
I projektet ska man fokusera på kopplingen mellan korttidsreglering och effekter på fiskpopulationer, med hänsyn till förändringar i flödesmönster på grund av
klimatförändringar.

Man ska även utveckla och applicera ett ramverk baserat på ett portföljkoncept för att utforma och prioritera åtgärder i ett avrinningsområde.
Portföljeffekt innebär att variationen hos helheten är lägre än den genomsnittliga variationen i dess delar när dessa varierar asynkront.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Karlstads universitet
• Beviljat stöd: 8 512 517 kronor

Flödande flexibilitet - Framtidens svenska vattenkraft i fas med den gröna omställningen

Projektet syftar till att från olika håll belysa och analysera vad som kan krävas för att ställa om till ett fossilfritt elsystem vad gäller vattenkraftens förmåga att bidra med flexibilitet.

Detta görs genom att:

1) utveckla en elsystemsmodul till TIMES-Sweden, med fyra prisområden, hög tidsupplösning och olika potentiella åtgärder för att öka vattenkraftens reglerförmåga för säsong, vecka respektive dygn.
2) ta fram en uppsättning åtgärder som ses som centrala för ett fossilfritt elsystem och därmed att Sverige ska kunna nå klimatmålen samt möta det framtida elbehovet för nya gröna industrietableringar.
3) ta fram bättre underlag till miljötillståndsprocesser vad gäller klimatnyttan av olika åtgärder i elsystemet.

Mer information om projektet i projektdatabasen

• Koordinator: Luleå tekniska universitet 
• Beviljat stöd: 5 600 000 kronor