Midt Energistrategi To-dages seminar for hele partnerskabet Scandic Silkeborg, marts 2015 Input til strategiplanerne

Transkript

1 Midt Energistrategi To-dages seminar for hele partnerskabet Scandic Silkeborg, marts 2015 Input til strategiplanerne Henrik Lund Professor in Energy Planning Aalborg University

2 Indhold Et par overordene kommentarer.. 100% vedvarende energi i Danmark og Region Midt, men hvordan!! Kommentarer og input til de enkelte startegier

3 100% Vedvarende Energi 2050 men hvordan???!!

4 Renewable Energy Systems A Smart Energy Systems Approach to the Choice and Modeling of 100% Renewable Solutions 1. Edition in Edition in 2014 New Chapter on Smart Energy Systems and Infrastructures

5 Smart Energy Systems The key to cost-efficient 100% Renewable Energy A sole focus on renewable electricity (smart grid) production leads to electricity storage and flexible demand solutions! Looking at renewable electricity as a part smart energy systems including heating, industry, gas and transportation opens for cheaper and better solutions Power-to-Heat Power-to-Gas Power-to-Transport

6 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) Energy Storage 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, 2004)

7 Smart Energy Systems /

8 IDA Energiplan 2030

9

10 100% Vedvarende Energi 2050 Primær energiforsyning 100% VE i år 2050, PJ 1, Biomass potentials and consumtion in IDA 2030, PJ Eksport VE-el Solvarme Biomasse Naturgas Olie Kul Waste 350 Energy crops 300 Ref 2030 IDA 2030 IDA 2050 Bio IDA 2050 Vind IDA Slurry 2050fibre fraction 250 Slurry biogas 200 Wood 150 Straw DEA potential IDA 2030 Max potential

11 Varmeplan DK I (2008) Hvordan skal vi opvarme boligerne i Danmark?? Hvad skal vi gøre på kort sigt hvor vi gerne vil reducere CO2-emissionen og energiforbruget. Og hvad skal vi gøre på langt sigt, hvor målet er at gå over til 100% Vedvarende energi.

12 Varmeplan DK 2010 Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark: - Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) - Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler

13 CEESA Projekt 2011/2012 Transport: El biler er bedst set fra et energi system synspunkt. Men gas og flydende brændsler behøves for at håndtere hele transport sektoren. Biomasse:.. er en begrænset ressource og der er ikke nok til at tilfredsstille hele transportsektoren Konsekvensen el fra vindkraft (og tilsvarende) skal konverteres til VE-gasser og flydende brændsler på langt sigt

14 Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Electricity (111 PJ) Electricity (111 PJ) Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Biomass [Glucose] Biomass (60 PJ) [Cellulose] (65 PJ) Electricity (83.5 PJ) H 2 O (2.6 Mt) Electric Grid 1 Electricity Electricity (100 PJ) CO (100 PJ) 2 OR 294 Gpkm 6 PJ 3 Electric Grid 1 OR 313 Gpkm Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Power Plant Electricity (83 PJ) H 2 O (2.3 Mt) Freight is not applicable Marginal Heat 3 (7.6 PJ) 323 Gtkm Resource Anaerobic Conversion Chemical Process Transport Fuel 61 Gpkm Transport Demand OR Digester Hydrogenation Synthesis Steam Electricity 59 PJ Chemical 61 Gpkm Hydrogenation OR Gasifier Biogas Synthesis Methane (50 GJ) (100 PJ 2 ) Syngas 36 Gtkm Power Plant Heat Methane Biomass 1 (100 PJ 2 ) Electrolyser Resource 1 Conversion Process Transport Fuel Transport Demand (77 PJ) H 2 36 Gtkm (60.5 PJ) 0.6 PJ Carbon H 2 Sequestration (72.2 & PJ) Chemical Electricity Electrolyser 2 1 Recycling 3 Hydrogenation OR 52 Gpkm Synthesis 83 PJ (7.3 PJ) H Mt (60.5 PJ) Biomass CO 2 Methanol/DME Power Plant ( Mt PJ) (7 Mt) Marginal Heat 1 CO (62.6 PJ 2 2 ) 31 Gtkm (50.2 PJ) (4.4 Mt) or 4.5Mt Co-electrolysis 4 Chemical OR 83 Gpkm Synthesis Electricity 1.9 Mt (178 PJ) Straw (401.7 PJ) 3.4 PJ 3 H 2 O (5.7 Mt) PJ Electricity (307 PJ) Electrolyser 6 Syngas (139 PJ) Fermenter Low & High Temperature Gasification 7 Methanol/DME (100 PJ 5 ) Lignin (197.7 PJ) C5 Sugars (92.8 PJ) 50 Gtkm Ethanol (100 PJ) OR 67 Gpkm 39 Gtkm 4 H 2 O (15.5 Mt) 11 5 Mt 1 Mt 3.5 Mt H 2 (149.4 PJ) Hydrogenation Chemical Synthesis Methanol/DME (337.5 PJ 2 ) OR 279 Gpkm 169 Gtkm

15 CEESA smart energy system

16 Hvor skal fjernvarmen kommer fra? Hvorfor skal varmepumperne ikke stå i det enkelte hus?

17

18

19 Fjernvarme, naturgas og samfundsøkonomi ( hensigtsmæssigt ) Fossilt frit Danmark Varmeforsyningslovens formål Definition af samfundsøkonomi

20 Samfundsøkonomiske beregningsforudsætninger Barriere: Retningslinier med bla. 6% realrente og Varmeplan skatteforvridningsstab Danmark 2010 m.m.m vejledning: gør gode projekter -Realrente regneteknisk 3% dårlige -Ingen skatteforvridningsstab (eller gevinst) Virkemidler: -Differentierede el-priser - -Prissætning Staten (finansministeriet) af miljøeffekter ændrer (inddrage retningslinierne sundhed). eller subsidiært sektoren opfordres til at anvende Varmeplan Danmark 2010 vejledningen

21 Udvikling af kraft/varme-anlæg Barriere: Der er behov for store varmepumpeanlæg på de eksisterende kraft/varme-anlæg, men de bliver ikke bygget. Virkemidler: - Afgiftsmæssig ligestilling med elpatroner i 2500 timer/år - 20% anlægstilskud i 2011 og 2012 reduceret i de følgende år

22 Besparelser i det åbne land Rådgivning er godt! Hvad med at få lån.!!

23 Biogas.!! Ethanol versus metanol Termisk forgasning (træ, halm..?) Hydrogenring (elektrolyse) ( brint og vindkraft )

24 Biomasse og transport Bioraffinering (smarte energi systemer) Termisk forgasning (træ, halm..?) Studstrup (import af biomasse) versus egne ressourcer og vind/varmepumper dialog med folketing: Er afgifterne i balance..?

25 Affald, Geotermi og tung biomasse Hvad med affald? Geothermi! Tung biomasse..

26 Fjernvarme Godt ift. fremtidens produktion Hvad med fremtidens forbrug (lavenergihuse..!!) Hvad med fremtidens net (lev-temperatur) Nationale mål for fleksibilitet - hvad er lige det for en størrelse???!!

27 Fleksibilitet..!

28 Wind production Eltra 1996 (2042 MWh pr MW) 500 Vindkraft MWh/h Ejerskab og skatter: I kommunen eller udenfor kommunen? - Inddrage fjernvarmeværker i ejerskabet af vind og varmepumper MWh/h Hours Wind production Eltra 2000 (2083 MWh pr MW) Hours Wind production Eltra 2001 (1964 MWh pr MW) MWh/h Hours

29 Mere information: