Brian Vad Mathiesen 11/8/2017 VEDVARERENDE ENERGI, EJERSKABSFORMER OG FJERNVARMEINFRASTRUKTUR MOD 100% VEDVARENDE ENERGI 2050

Transkript

1 VEDVARERENDE ENERGI, EJERSKABSFORMER OG FJERNVARMEINFRASTRUKTUR MOD 100% VEDVARENDE ENERGI 2050 BRIAN VAD MATHIESEN FREMTIDEN FOR EN FÆLLES FORSYNINGSSEKTOR Christiansborg, København, NOV/ FORSKNINGSGRUPPEN FOR ENERGIPLANLÆGNING, AALBORG UNIVERSITET 40 ÅR = STABIL ENERGI- FORSYNING MINDRE CO2 OMKOSTNINGSEFF. Indeks '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 ' '02 '04 '06 '08 '10 Energiforbrug Danmark Danmark BNP 1000 Primær energiforsyning, PJ Slutforbrug EL Varme Transport ' Olie Naturgas Kul og koks Andet Biomasse Vindmøller Olie til transport 1

2 EL OG GAS-NETTET 3 FJERNVARME OG NATURGAS- OMRÅDER I DANMARK 2

3 VI SKAL HAVE TILLID TIL VORES INFRASTRUK- TURFORVALT- NING 5 HOVEDPRINCIPPER MOD 100% VEDVARENDE ENERGI Energibesparelser Mere effektiv energikonvertering Vedvarende energi FLEKSIBLE TEKNOLOGIER INTEGREREDE ENERGI- 3

4 Hvorfor det integrerede energisystem? fordi det er billigst ( Electricity Generation Costs in 2015: Fossil Fuels vs. Wind Investment Fuel O&M Capacity Electricity Generation Costs in 2020: Fossil Fuels vs. Wind Investment Fuel O&M Capacity Annual Costs to Produce 1 TWh (M /year) Capacity Required to Produce 1 TWh (MW) Annual Costs to Produce 1 TWh (M /year) Capacity Required to Produce 1 TWh (MW) Coal Fired Steam Combined Cycle Onshore Wind Offshore Wind Photo Voltaic (6 Coal Fired Steam Combined Cycle Onshore Wind Offshore Wind Photo Voltaic (6 Plant Gas Turbine Farms Farms kwp) Plant Gas Turbine Farms Farms kwp) Levelised Cost (DKK/MWh) Oil burner Natural gas Biomass boiler Heat pump Heat pump Electric heating District Heating (mineral oil fired, boiler (automatic air to water brine to water <10 % FAME) stoking) 2011 (Low) 2020 (Medium) (High) 7 Pump Hydro Storage 175 /kwh (Source: Electricity Energy Storage Technology Options: A White Paper Primer on Applications, Costs, and Benefits. Electric Power Research Institute, 2010) Energilagring Thermal Storage 1-4 /kwh (Source: Danish Technology Catalogue, 2012) Oil Tank 0.02 /kwh (Source: Dahl KH, Oil tanking Copenhagen A/S, 2013: Oil Storage Tank. 2013) Natural Gas Underground Storage 0.05 /kwh (Source: Current State Of and Issues Concerning Underground Natural Gas Storage. Federal Energy Regulatory Commission, 4

5 STABILE RAMMER FOR INVESTERINGER AF 100-VIS AF MILLIARDER KRONER IDAs Energivision 2050 FREMLAGT FOR ENERGIKOMMISSIONEN 8. NOVEMBER 2016 Principper mod 2030 baseret på omkostningseffektiv omstilling til VE MARKEDS RE-DESIGN NØDVENDIGT NØGLEKOMPONENTER Princip: Energibesparelser er stadig afgørende Elbesparelser (undgå direkte elvarme) Besparelser i industrien Varmebesparelser 40% frem mod 2050 Barriere: Generelle besparelseskrav adresserer ikke enkeltsektorer konkret Princip: Nye elforbrug Transport på direkte elanvendelse (tog, letbaner) Elbiler, elbiler, elbiler Individuelle varmepumper hvor fjernvarme ikke kan nå ud Store varmepumper til fjernvarme Barrierer: Afgifter på el bør være høje men kan reduceres til varme Barrierer: Biomasse krydssubstitueres 5

6 FREMLAGT FOR ENERGIKOMMISSIONEN 8. NOVEMBER 2016 Principper mod 2030 baseret på omkostningseffektiv omstilling til VE MARKEDS RE-DESIGN NØDVENDIGT NØGLEKOMPONENTER Princip: Brug lavværdi energi til lavværdi formål Konvertering til fjernvarme væk fra naturgas Anvendelse af store varmepumper, solvarme, biogas og Industrial overskudsvarme (herunder datacentre) Barrierer: Biomasse regulering og naturgaspriser Princip: System-redesign Vedvarende energi, el gas og fjernvarmenet, lagring og forsyningssikkerhed store investeringer, der kræver stabile rammer Barrierer: Nuværende energy only marked (kortsigtede marginal omkostninger) sikrer ikke ny kapacitet og bevarer ikke eksisterende VE og elkapacitet. Barrierer: Teknologineutral regulering giver ikke lige muligheder Barrierer: Medejerskab er afgørende pga. at teknologien er distribueret Status på forsyning Ejerskabsforhold på Infrastruktur (Langsigtet investering, levetider 30 år +): Energinet.dk (ind til videre): El og gastransmission er reguleret ved hvile i sig selv princippet. Gaslagre er en kommerciel aktivitet Gasdistribution er indtægtsrammereguleret El distribution er indtægtsrammereguleret Fjernvarmenet, delvis fjernvarmeproduktion er reguleret ved hvile i sig selv princippet. Affald er reguleret ved hvile i sig selv princippet samt et årligt prisloft. Vand/spildevand er reguleret ved hvile i sig selv princippet samt en indtægtsrammeregulering. I den anden ende af nettet: Produktion af el er konkurrenceudsat på spot marked (kortsigtede marginalomkostninger). Ny elkapacitet dog sjældent markedsdrevet (Langsigtede investeringer er nødvendige). Gasmarked (og olie) er fuldt liberaliseret, men i sagens natur begrænsede antal leverandører (kortsigtede marginalomkostninger). Fjernvarmeproduktion konkurrenceudsat hvor muligt (kortsigtede marginalomkostninger). Ny fjernvarmekapacitet drevet af værker og bundet af lovgivning, der sikrer laveste omkostninger på markedsvilkår enten ved indgåelse af kontrakt (marked) eller ved investeringer i ny kapacitet (hvile isig selv). 6

7 Innovation i fjernvarmeforsyningen ved selveje/andelssystem siden start 90 erne Udvikling fra få selskaber til mange selskaber til færre selskaber Styrkelse af naturgaskraftvarme i Danmark Stigende udnyttelse af overskudsvarme, affaldskraftvarme, biomasse og solvarme samt investeringer i varmelagre og sæsonlagre. Energistyrelsen Innovation og udvikling af fjernvarmeforsyningen i Danmark 100% 50% 0% 1990 '95 '00 '05 '10 '15 El (varmepumper, elkedler mm) Vedvarende energi Affald, ikke-bionedbrydeligt Kul Naturgas Olie Over 400 værker på få år. Andel vokset 45% markedsandel til 120 PJ eller ca. 54% andel af endeligt forbrug Større anvendelse af naturgas K/V Større og større andel VE (biomasse og sol) Energistyrelsen 7

8 Vi undersøger varmemarkederne i EU28+3 En historisk redegørelse af national udvikling af varmeinfrastruktur, varmeog brændselsforbrug. En undersøgelse af de governance regimer der former varmemarkederne: brændselspriser, afgifter, skatter, støtteordninger, energieffektivisering, planlægningsværktøjer, forretningsmodeller m.fl. Dette vil give et empirisk grundlag til at identificere hvordan varmemarkeder bliver formet og reguleret i EU28+3, samt hvad der resulterer i succesfuld varmeplanlægning. 15 Det er ikke kun i Danmark, der er brug for varmt vand og opvarmning! Heating and Cooling (% of Final Energy Demand) Source: Mapping and analyses of the current and future heating cooling fuel deployment, DG Energy, 8

9 Varmebehov fra Peta3 ( London <5% FJV København >90% FJV Rom <5% FJV Bukarest ~75% FJV Danmark er godt med, mht. vedvarende energi i varmeforsyningen! Renewable Energy in Heating and Cooling (% of Primary Energy for H&C) Source: Mapping and analyses of the current and future heating cooling fuel deployment, DG Energy, 9

10 Kort over Heat synergies områder i PETA4 for Holland ( Forbrug: 296 PJ/y Overskudsvarme: 560 PJ/y Fjernvarme: 5% Vedvarende energi i varmeforsyningen: 3% Ikke tekniske barrierer! Sammenhængen mellem vedvarende energi i varmesektoren og fjernvarme 70% Austria Belgium Renewable Energy Share in Heating & Cooling (%) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 20% 40% 60% District Heating Share (%) Bulgaria Cyprus Denmark Finland Germany Hungary Italy Lithuania Malta Poland Romania Slovenia Sweden Croatia Czech Republic Estonia France Greece Ireland Latvia Luxembourg Netherlands Portugal Slovak Republic Spain United 10

11 Effektiviseringer i fjernvarmeforsyningen ved selveje/andelssystem Faldende priser (seneste få år) Faldende nettab Stabile/faldende omkostninger til administration. Større og større dækning (+ cirka 1% om året) 21 Udviklingen af fjernvarmeforsyningen i Europa Over 6000 anlæg i Europa Danmark en af de førende med over 50% dækning af nettovarmebehov. (Unik stor dækning i parcelhuse) Side 11

12 Udviklingen af fjernvarmeforsyningen i Europa Over 6000 anlæg i Europa Danmark en af de førende med over 50% dækning af nettovarmebehov. (Unik stor dækning i parcelhuse) Mere overskudsvarme Europa i resten af EU Side 23 Udviklingen af fjernvarmeforsyningen i Europa Over 6000 anlæg i Europa Danmark en af de førende med over 50% dækning af nettovarmebehov. (Unik stor dækning i parcelhuse) Mere overskudsvarme Europa i resten af EU Danmark unik mht. f.eks. Sol, biomasse og kraftvarme/varmelagre. Side 12

13 Sammenligning af reguleringseksperimenter på varmeområdet i EU Hvordan er det gået med varmebesparelser? Hvordan er det gået med vedvarende energi andelen i opvarmningen generelt? Hvordan er det gået med udbredelsen af fjernvarme og individuel varmeforsyning? Hvordan er det gået med kraftvarme, affaldskraftvarme? 25 Sammenligning af reguleringseksperimenter på fjernvarmeområdet i EU Hvorfor kommer der flere forbrugere på i Danmark og hvorfor stagnere/falder fjernvarmeandel i udlandet? Hvordan kan det være, at kost priserne tyder på at være lavere i Danmark end i Tyskland og Sverige? Hvis ikke der er tekniske forskelle, handler det så om regulering/marked? 13

14 Hypotese: Tillid Hvad har virket? 27 Hvad har virket? Hvad består Tillid særligt af i den danske regulering? En vigtig kombination af: 1. Forbrugereje + 2. Hvile i sig selv princippet Hvad tyder det på der er af fordele? Tillid fra erhverv og husholdninger. (vigtig forhindring i f.eks. Holland og Sverige) Forbrugerpriser er konkurrencedygtige på markedsvilkår og hviler på langsigtede investeringer i teknologier med lange levetider. (vigtig forhindring for fjernvarme bl.a. omkring de tyske stadt verke) Rammerne har været stabile over en lang årrække. Store forandringer teknologisk over kort tid. (investeringsvillighed) Gennemsigtighed i priser ved åbne regnskaber. 14

15 Den nye dagsorden Forventning om mulig effektiviseringsgevinst, gevinst ved multiforsyning og kapitalinteresser = Dagsordener: Benchmarking Privatisering Prisloft Energitilsynet Udfordringer ved benchmarking og prisloft Energitilsynet 15

16 Mekanismer i Hvile i sig selv (nonprofit) kontra Indtægtsrammeregulering Hvile i sig selv regulering: Virksomhedens mål: Lave priser nu og fremover for erhverv og husholdninger (ved forbruger /kommunalt eje) Mulighed for (demokratisk) kontrol: Gennemsigtighed i priser og langsigtet prisdannelse med nuværende afgifts /skattestruktur. Har vist sig god til at sørge for langsigtede investeringer Hvile i sig selv princippet giver et kontrollerbart (lokalt og konkret) prisloft, baseret på faktiske forhold, og ikke teoretiske generelle prislofte baseret på beregnede gennemsnit. KONTROLER DET! Tvunget til at investere i teknologi der giver lave langsigtede omkostninger. (er mere end Non Profit) Mulige risici ved ændret regulering på fjernvarmeområdet 1. Husholdninger og erhverv (forbrugere) risikere at betale mere eller flere gange for samme vare. 2. Risiko for at ejerskabet kommer langt væk fra forbrugeren. 3. Langsigtede investeringer bliver nedprioriteret som følge af virksomhedens blandede formål (Multiforsyning). 4. Indtægtsrammeregulering kræver mere offentlig kontrol eller mere regulering. 5. Der opstår en kampplads, hvor myndighederne ofte vil være bagefter. 1. Nye måder at få hævet indtægtsrammen vil konstant blive testet. Ændringer i regulering vil halte bagefter nye måder at teste systemet på. 2. Det er overvejende sandsynligt for få offentlige medarbejdere tabe den kamp, mod virksomhedernes jurister og økonomier 6. Risiko for suboptimal omstilling til vedvarende 16

17 17