Fyns fremtid 5 Energiplan Fyn scenarier frem mod 2050

Transkript

1 Fyns fremtid 5 Energiplan Fyn scenarier frem mod 2050 Henrik Wenzel, Syddansk Universitet FYNS FREMTID 5 Mandag den 10. november 2014, Kl , Hotel Faaborg Fjord

2 Hvorfor er vi så glade for fossile brændsler?

3 Hvorfor er vi så glade for fossile brændsler? 1. De kan lagres 2. De er energi-rige og energi-tætte 3. Når vi tapper deres kemiske energi (brænder dem), udledes kun vand og CO 2 4. Nogen har lavet dem til os gratis vi skal blot pumpe dem op og raffinere dem

4 Menneskeheden har gennemlevet mange aldre - hvad bliver det næste?

5 Menneskeheden har gennemlevet mange aldre - hvad bliver det næste? Er vi på vej ind i bio-alderen?

6 Bioalderen - et blik for proportioner IPCC: biomasse tilgængelig for energi i 2050: EJ/år GJ/år. Ikke nødvendigvis bæredygtigt det hele En tredjedel af verdens landareal er landbrug anvendes til fødevareproduktion Vi spiser i gennemsnit 2800 kcal/dag Det svarer til ca. 30 EJ/år for hele verdens befolkning (anno 2014) samlet Der er allerede stor klima/miljø-effekt af verdens landbrugsproduktion ikke mindst den arealindvinding fra naturen, den medfører Verdens forbrug af fossile brændsler er ca. 500 EJ/år i dag Visse scenarier siger 900 EJ/år i 2050 Samtidig stiger verdens befolkning op mod 9,5 mia. mennesker i 2050, og de fleste af disse vil have mere kød på menuen end i dag.

7 Lad os se på 3 forskellige strategier for vedvarende energi 1. Brændsels-scenario: biobrændsler erstatter fossile brændsler 2. El-scenario: el erstatter brændsler i varme- og transport i videst muligt omfang 3. El & brint scenario: elektrolyse og brint integreres i systemet i videst muligt omfang og hjælper med at øge nytten af biomasse og biomassens kulstofindhold

8 Brændsels-scenario 50 PJ/år Vindkraft + sol og bølge Filosofi: Biomasse erstatter fossile brændsler Elektricitet Kraft/varme Kedel Varme & procesenergi i industrien Biomasse > 600 PJ/år = 120 GJ/person Konvertering Transport

9 El-scenario > 100 PJ/år Vindkraft + sol og bølge Filosofi: Elektrificering af varme og persontransport Elektricitet Kraft/varme Kedel Varme & procesenergi i industrien Biomasse 450 PJ/år = 90 GJ/person Konvertering Transport

10 Brint-scenario PJ/år Vindkraft + sol og bølge Elektrolyse Filosofi: Elektrificering af varme og persontransport Elektrolyse vind omdannes til brændsler som videre omdannes til brændsler Elektricitet Biomasse Kraft/varme PJ/år H 2 Konvertering Hydrogenering Varme & procesenergi i industrien Transport 240 PJ/år = 45 GJ/person versus GJ/person gennemsnit pr. verdensborger

11 VE system designs 2050 VE ressourcer VE scenarier energistyrelsen og SDU PJ/år 800 Brændsels scenario El scenario Brint scenarier Brint Vind Biomasse ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU

12 VE system designs 2050 VE ressourcer VE scenarier energistyrelsen og SDU PJ/år 800 Brændsels scenario El scenario Brint scenarier 120 GJ pr. prs./år Brint Vind Biomasse ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU 45 GJ pr. prs./år

13 VE system designs 2050 VE ressourcer VE scenarier energistyrelsen og SDU PJ/år 800 Brændsels scenario El scenario Brint scenarier GJ pr. prs./år Brint Vind Biomasse ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU 45 GJ pr. prs./år Selv det mest avancerede VE scenario anvender dobbelt så meget biomasse, som de GJ/prs./år, der er til rådighed som globalt gennemsnit i henhold til IPCC (2011)

14 Energiscenarier centrale erkendelser fra Energistyrelsen Det er teknisk muligt at omstille til Vedvarende Energi dog med forskellig modenhed af den forudsatte teknologi Det er økonomisk realistisk og stort set samme samfundsøkonomi uanset scenarie Fossilt system 130 mia kr./år versus VE el/brint system 140 mia kr./år => fossilt system ca kr/prs./år versus VE el/brint system ca kr./prs./år Forskel = 0,5% af Danmarks bruttonationalprodukt Potentielle side-effekter og side-gevinster ikke indregnet (fx grøn eksport) Transportsektoren udgør over halvdelen af omkostningen og det dominerende biomasse forbrug

15 Energiplan Fyn strategi og tidslinje El-scenario Brændselsscenario Brintscenario

16 Energiplan Fyn hvad skal vi gøre nu? Accepter biomasse forbrænding til store fjernvarmenet de næste år frem Påbegynd implementering af elbiler og varmepumper El-scenario Etabler demoanlæg til termisk forgasning og biobrændselsproduktion med brint Implementer biogasanlæg på husdyrgødning og bio-affald nu. Etabler demo med biogas på halm. Opgrader biogas til gasnettet aktuelt med skrubber, senere ved integrere med brint Brændselsscenario Brintscenario Afklar fynske potentialer for vindmøller, solceller og solfangere Afklar fynske energibesparelsespotentialer og igangsat dem

17 Tak for opmærksomheden!

18 Energiscenarier centrale erkendelser fra de nationale analyser El-baseret vindkraftscenarie => God forsyningssikkerhed på brændsler Udfordring: Forsyningssikkerhed på el. Sikres via udlandskabler + stand-by anlæg på gas Brændsels-baseret biomasse scenarie => God forsyningssikkerhed på el Udfordring: Forsyningssikkerhed på brændsler hvis biomasse forsyning svigter. Kan sikres via skift til fossile brændsler som back-up Udfordring: Stort biomasseforbrug ift. global tilgængelighed og risici for klimaeffekt og andre miljøeffekter af biomassen Omlægning tager tid Levetider ved ny-etablering: lastbil 8 år, bil 16 år, varmepumpe 20 år, k/v værk 25 år, havvindmølle 25 år, kraftværk 40 år Biomasse konverteringsteknologi er forskellig i de to scenarier Vindkraftscenarie => biomasse prioriteres til termisk forgasning og biogas Biomasse scenarie => biomasse prioriteres til termiske anlæg (forbrænding)

19 Energiscenarier frem mod centrale spørgsmål Centralt spørgsmål: el/vindscenarie eller brændsel/biomasse scenarie? Hvornår skal vi vælge mellem vind og biomasse scenarierne? Energistyrelsen: kort efter 2020 Kan/skal vi sikre robusthed ift. begge scenarier frem mod 2020 eller skal vi vælge scenarie nu?

20 Energiplan Fyns VE strategi tre overordnede sigtelinjer Elektrificering af varme og persontransport start nu Biomasse prioritering: Husdyrgødning, anden våd biomase og halm: til biogas opgraderes til SNG og lagres på Træbiomasse til termisk forgasning og produktion af flydende transportbrændsler Stand-by kapacitet til el til sikring af forsyningssikkerhed Gasbaserede kraft/varmeværker synes attraktive på langt sigt i et høj-vind scenario pga. lav investering pr. installeret MW kapacitet

21 Energiplan Fyn el-produktion på store kraft/varme værker Fynsværkets blok 7 lukker i 2016 (Vattenfall, 2014) Hvad gør Fjernvarme Fyn? blok 7 er halvdelen af fjernvarmegrundlaget Omlægning til biomasse i form af flis eller træpiller synes oplagt nu og her for klimavenlig biomasse findes aktuelt i rigelige mængder og hvad er alternativet? Evt. kraft/varme med by-pass? Hvor længe skal et biomasse-fyret anlæg leve? Kan vi støtte værket i at finde bæredygtig biomasse fx fra fynske skove? Fynsværkets blok 8 kører på halm. Gradvis prioritering af halmressourcen til biogas?

22 Energiplan Fyn varme-produktion på store fjernvarmenet Biomasse forbrænding i en periode, gerne suppleret med varmepumper Er det muligt at supplere med varmepumper på visse grene af fjernvarmenettet? Kan vi finde spildvarme fra industri, herunder samspil med køleopgaver? Kan vi nyttiggøre varme i spildevandsudløb? Er der mulighed for samspil mellem fjernvarme og små individuelle varmepumper til at booste temperaturen i husstanden? Kan ny teknologi være attraktiv, fx slush ice varmepumpe? Kan vi etablere et demo anlæg til fremstilling af flydende brændsler via termisk forgasning af træ, tilknyttet Fjernvarme Fyns net? Kan solvarme have en rolle?

23 Energiplan Fyn decentral el-produktion & små/mellemstore fjernvarmenet Grundbeløbet bortfalder i 2018 Vi ønsker at afklare skæbnen af de eksisterende gasmotor/turbine anlæg? Får vi en stand-by betaling fremover? Energiplan Fyn ønsker at fremme varmepumper på små/mellemstore fjernvarmenet. Men mange små/mellemstore fjernvarmeselskaber finder det attraktivt at omlægge til biomasse. Afgifts-strukturen er skæv og favoriserer biomasse frem for el set i forhold til samfundsøkonomisk og miljømæssig optimering Vi ønsker dialog med beslutningstagere vedr. afgiftsstrukturen Vi identificerer varmekilder til varmepumper, fx spildevandsudløb, industriel spildvarme, køle/varme samspil, mm. Hvordan får vi generelt efterspørgslen efter fluktuerende el til at stige proportionalt med udbuddet af fluktuerende el fra vind? Vi ønsker at afklare i hvor høj grad solvarme kan være attraktivt

24 Energiplan Fyn transport Fremme elektrisk transport generelt, herunder el-biler i kommunale bilflåder og privat bilisme opstilling af ladestandere Fremme initiativer til gastransport. Fynbus står aktuelt og skal vælge mellem bybusser på gas, el eller andet Er der behov for prioritering mellem el og gas til transport? Vores vurdering er foreløbig nej for levetiden af busser og andre køretøjer er sådan, at en langsigtet prioritering kan finde sted via senere naturlig omlægning af flåden af køretøjer, og aktuel omlægning til gaskøretøjer bidrager til forankring af gas-infrastruktur generelt

25 Energiplan Fyn biogas Mål på 5-10 biogasanlæg på Fyn. Primære ressource: husdyrgødning og halm. Derudover afklare muligheden for organisk affald fra husholdning, detailhandel og industri Etabler demoanlæg med anvendelse af halm sammen med husdyrgødning Prioritere have/park affald til biogas i stedet for kompostering. Afklare potentialet i græs/biomasse fra naturpleje opgraderes til naturgaskvalitet (SNG) i første omgang via en skrubber til fjernelse af CO 2 -delen Vi har afklaret, at opgradering med brint kan blive attraktiv frem for skrubber-løsningen ved en halvering af el-prisen svarende til bortfald af PSO-afgiften. Vi ønsker at afklare, hvordan vi sikrer en attraktiv el-pris til fleksibelt el-forbrug så som elektrolyse for herigennem at gøre det attraktivt at få brint ind i systemet

26 Energiplan Fyn - arbejdsgruppe om biogas Deltagere i arbejdsgruppen: Agrotech (Torkild Birkmose) Centrovice (Ejler Petersen) NGF Nature Energy (Morten Gyllenborg, Jørn Windahl, Thomas Munch-Laursen) SDU (Julie Houge Hansen, Henrik Wenzel) Ad hoc: task force, biogas rejseholdet,

27 - arbejdsgruppe om biogas Handlingsplan for: Indhold Hvem (initiativtager understreget) 1. strategi Placering, antal anlæg mv. Torkild, Henrik, Julie, Nature Bioaffald (central/decentral sortering) Energy (+ kommuner og rejsehold) Opdeling på dyrehold/type (logistik) 1. Halm til biogas Potentiale, klasser (husk frøgræshalm) Forretningsmodel Kulstofbalance Teknikske, økonomiske og miljømæssige aspekter Demonstrationsprojekt Julie, Ejler, Lorie, Torkild 1. Biomasse fra naturarealer Forretningsmodel Potentiale Demonstrationsprojekt Aktuelle mængder til kompost Ejler, Karin Skovhus, Lorie, Torkild (+kommuner) 1. Opgradering af biogas Teknikske, økonomiske og miljømæssige aspekter Elektrolyse Fysisk-kemisk opgradering Mikrobiel opgradering (en del af Julies PhD) Henrik, Anders

28 Arbejdsgruppe om affald Deltagere: Alle fynske affaldsselskaber og kommuner SDU, herunder studenterprojekter: Central udsortering af bioaffald i Odense CHP versus by-pass versus ren varme på affaldsforbrænding i Odense Samlet fynsk strategi herunder scenarier for central affaldssortering Fjernvarme Fyn NGF Nature Energy

29 Household waste scenarios Mono materials + mixed Mixed Paper Glass

30 Household waste scenarios Mono materials + mixed Dry recyclables + mixed Dry recyclables + bio + mixed s Bio bin Mixed Paper Glass Mixed Dry recyclables Mixed Dry recyclables

31 Household waste scenarios Mono materials + mixed Dry recyclables + mixed Dry recyclables + bio + mixed s Bio bin Mixed Paper Glass Mixed Dry recyclables Mixed Dry recyclables Waste separation Small objects (< 8 cm) Waste sorting Bio-rich fraction Biowaste Biowaste Large objects (> 8 cm) Metals Other sorting Glass Paper Plastics Metals Markets WtE

34 Household waste scenarios Mono materials + mixed Dry recyclables + mixed Dry recyclables + bio + mixed s Bio bin Mixed Paper Glass Mixed Dry recyclables Mixed Dry recyclables Other food waste Waste separation Small objects (< 8 cm) Waste sorting Bio-rich fraction Biowaste Biowaste Large objects (> 8 cm) Metals Other sorting Glass Paper Plastics Metals Markets WtE

37 Household waste scenarios Mono materials + mixed Dry recyclables + mixed Dry recyclables + bio + mixed s Bio bin Mixed Paper Glass Mixed Dry recyclables Mixed Dry recyclables Waste separation Small objects (< 8 cm) Waste sorting Bio-rich fraction Biowaste Biowaste Large objects (> 8 cm) Metals Other Mono, sewage or manure? sorting Glass Paper Plastics Metals Markets WtE

38 Household waste scenarios Mono materials + mixed Dry recyclables + mixed Dry recyclables + bio + mixed s Bio bin Mixed Paper Glass Mixed Dry recyclables Mixed Dry recyclables Waste separation Small objects (< 8 cm) Waste sorting Bio-rich fraction Biowaste Biowaste Large objects (> 8 cm) Metals Other Mono, sewage or manure? sorting Glass Paper Plastics Metals Markets CHP or only heat? WtE