Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Transkript

1 Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis Transform2012, Dag 2 DSeptember Aalborg University Copenhagen Ændring fra et centralt system til et delvist decentralt energisystem baseret på vedvarende energi status 1

2 Det langsigtede mål i Danmark Nyt langsigtetmål formuleret af tidligere Statsminister Anders Fogh Rasmussen i åbningstalen til folketinget i okt og siden i flere politiske aftaler: 100% vedvarende energi på lang sigt PJ Danish Primary Energy Supply Tidligere Statsminister Rasmussen den 16. november 2008: Vi skal gøre Danmark helt fri af fossile brændsler som olie, kul og gas trække Danmark ind i centrum af grøn vækst Bred politisk aftale i marts 2012: 50% vind og energibesparelser i % VE i Oil Coal Natural Gas Renewable Energy Konklusioner i Varmeplan Danmark Varmeplan Danmark (2008) Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. Individuelle varmepumper i de øvrige boliger Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Varmeplan Danmark 2010: Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: - Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) - Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler 2

3 Case: Scenarier for fjernvarmeudbygning i Varmeplan Danmark Forsyningsform Central kraftvarme Fjernvarme Decentral kraftvarme Naturgas Andet, derunder oliefyr m.m. Scenario 12 3 Det intelligente energisystem er afgørende i et 100% VE-system Det intelligente elsystem er kun en del af løsningen. 100% VE-systemer er afhængig af samtænkning af sektorer i et intelligent energisystem: Varmelagre og fjernvarme med kraftvarme og store varmepumper Nye elbehov fra store varmepumper og elbiler Elektrolyse og brændsler til transportsektoren med lagre Integration af gas-systemet og gaslagre Fleksibel integration af el, varme, gas og transport. 3

4 PJ/year Primary energy consumption in CEESA scenarios for 2050 Transport: Unused electricity Wave power Wind power El, el el og mere el men vi har brug for Solar thermal andre brændsler i en overgangsfase. Biomasse: PV Geo thermal Waste incineration.. Er en meget begrænset ressource og kan Biogas, manure IKKE dække transportsektorens behov. Heller ikke med 2. generations teknologier Konsekvens Straw, wood & energy crops (Solid for boilers, industry etc.) Wood, energy crops (gasified for Transport) Wood, energy crops (gasified for CHP) Natural gas el fra vind, solceller mv. Skal bruges til konvertering til VE-brændsler (gas eller flydende) på længere sigt. Oil CEESA-100% Vedvarende energisystemer Præsenteret for Klima, Energi, og Bygningsministeren i nov Reference 2050 CEESA 2050 CEESA 2050 CEESA 2050 Conservative Ideal Coal Anbefalinger/udfordringer nu og her Få K/V til at regulere - stop kraftværkerne (10-20% vind uden tab) Videreudvikle det intelligente energisystem. Tilføj varmepumper og varmelagre til K/V (ca. 40% vindkraft) Høst nu de energibesparelser Etabler biogasanlæg og byg flere vindmøller også på land El til transport er vigtigt Langsigtet transportplanlægning på kort sigt f.eks. infrastruktur på kollektiv transport Risiko for lock-in i forkerte teknologier og det langsigtede perspektiv for kraftvarmeværker (biomasseforbrug og vindintegration) Mere fjernvarme (kun varmepumper/solvarme udenfor kollektiv forsyning) Aktivering af lokalsamfund procent af investeringer i teknologi i et IDA 2050 er kendt teknologi 4

5 Behov for nye rammer?..lokalt og regionalt er der behov for...at samtænke og udvikle: sektorer i energisystemet så de integreres (el, varme, transport) de planlægningsmæssige roller for kommuner, regioner, stat og andre aktører gentænkes samarbejde lokalt/nationalt mellem borgere, virksomheder og offentlige instanser faciliteres samarbejde mellem sektorer og andre aktører lokalt i den kommunale planlægning Initiativerne skal koordineres og integreres ny kommunal/regional rolle? Sperling, Hvelplund og Mathiesen, 2011 Præsentation af Ballerup Energivision Brian Vad Mathiesen, Bernd Möller & Kenneth Hansen Forskningsgruppen for Energiplanlægning Institut for Planlægning Aalborg Universitet 5

6 En energivision for Ballerup kommune Forskningssamarbejdet mellem Ballerup kommune, Vestforbrænding og Aalborg Universitet Ganske kort om formål og proces Energivisionen for Ballerup Kommune. Scenariet for Ballerup Kortlægning af Ballerup kommunes energisystem Forbrug, forsyning, produktion Energisystemanalyse Resultater Vejen til fremtidens energisystemer - Implementering Hvilke muligheder for kommuner, resultater fra andre studier etc. Formål Et forskningssamarbejde om kortlægning af energidata, udarbejdelse af et varmeatlas og udarbejdelse af en langsigtet varme- og transportvision for Ballerup Kommune for perioden fremtil 2050 Fokus på maksimal reduktion af drivhusgasser, og en energiforsyning baseret på 100% VE senest i 2050, tilsvarende EU-, regeringen-, og klimakommissionens målsætning. 6

7 Processen Godt samarbejde omkring udveksling af data 5 møder med Ballerup kommune og Vestforbrænding, hvoraf 3 var tekniske møder 2 møder gjorde status og så på det videre forløb 5 medarbejdere fra AAU involveret i processen Én medarbejder fra kommunen som gæsteforelæser på 3. semester By, Energi og Miljø Samspil med en række andre forskningsprojekter Den oprindelige tidsplan måtte tilpasses projektets bemanding undervejs Fremlæggelser ved konferencer og workshops Forskningssamarbejdet mellem Ballerup kommune og AAU Klip fra samarbejdsaftalen om AAU-ISP s ydelser AAU-ISP yder teknisk rådgivning og bistand og leverer i forbindelse hermed bl.a. følgende ydelser: I samarbejde med BK opstilles det samlede forudsætningsgrundlag for varme- og transportvisionen Der udarbejdes et notat, der beskriver forudsætningsgrundlaget Der udarbejdes et katalog over virkemidler Varme og transportkortlægningen og varme- og transportvisionen koordineres med Region Hovedstaden s regionale klimastrategi for trafik- og energiområdet Der opbygges et varmeatlas for Ballerup kommune i samarbejde med BK Aau-ISP og BK bliver enige om mindst to scenarioer for fremtidens system AAU-ISP opstiller scenarier for udviklingen i energisystemet i Ballerup Kommune, og får feed-back fra BK Der gennemføres samfundsøkonomiske analyser af de opstillede scenarier Der udarbejdes en sammenfattende rapport, hvor de enkelte delresultater beskrives og evalueres Ad hoc deltagelse i styregruppemøder i forbindelse med BK s styregruppe for varme- og transportvisionen Deltagelse og planlægning af 1 workshop Arbejdet gennemføres i tæt samarbejde med BK i henhold til den aftalte tidsplan, der fremgår af afsnit 5, tidsfrister () 7

8 En energivision for Ballerup Kommune Energivisionen er baseret på to indbyrdes afhængige dele: En detaljeret kortlægning af Ballerup kommunes energisystem Referenceforløbet og Scenariet for Ballerup kommunes energisystem Scenariet er baseret på det konkrete energisystem i Ballerup kommune i dag og en række forudsætninger Udfordringer fandtes i interaktionen med det centrale fjernvarmesystem i Hovedstaden og i detaljeringsgraden for kortlægningen. Kortlægning af Ballerup kommunes energisystem Grundlæggende idéer: Kompatibelt med og anvendelig for kommunens strategiske energiplanlægning Skal kortlægge detaljeret og i ét system: Nuværende varmeforbrug og forsyning Mulige varmebesparelser og investeringer i eks. Byggeri Alternativer for varmeforsyning Kobling af disse til energisystemanalyserne, således at kort og energimodel fortæller det samme. 8

9 9 Fremgangsmåde BBR-baseret varmeatlas for individuelle bygninger Brug af registreret fjernvarme- og naturgasforbrug til validering af varmeatlasset Opdeling af kommunen i nye forsyningsområder Kvantificering af varmeforbrug, varmebesparelser, investeringer i efterisolering samt ny varmeforsyning for alle bygninger. Et varmeatlas Kortlægger alle bygningers varmebehov og forsyning Specificerer mulighederne for varmebesparelser og alternativ forsyning Der lægges vægt på kommunalt tilgængelige data. Nuværende kwh/m2/a Stuehuse Parcelhuse Rækkehuse Etageboliger Kontor, service etc. Før Efter Varmeatlas Ballerup Anden opvarmning Fjernvarme Naturgas

10 Sammenligning aktuelt og beregnet forbrug Etageboliger 140 y = 0,8538x R² = 0, Kontor, handel, 320 admin. y = 0,9888x R² = 0, Fabrikker, værksteder 220 etc. y = 0,9894x R² = 0, Undervisning, forskning etc. y = 0,5099x R² = -0, Nyt kortgrundlag for varmeplanlægingen: BBR + FOT 10

11 Den nuværende varmeforsyning Muligheder for udvidet fjernvarme 11

12 Varmeforsyningsscenarier Forsyningsteknologi Reference 2010 Reference 2020 Reference Scenario 2020 Scenario Fjernvarme Vestforbrænding boliger industri off service privat service Fjernvarme, E.ON boliger 6391, industri off service privat service Naturgasfyr boliger industri off service privat service Oliefyr boliger industri off service privat service Elvarme boliger industri off service privat service Andre boliger industri off service privat service sum Økonomien i varmebesparelser Marginale investeringer i varmebesparelser [Kr/kWh årsforbrug] Kortfristede, direkte investeringer i varmebesparelser Ballerup C Ballerup Nord Ballerup Syd Ballerup Vest Egebjerg Lautrupgård Måløv Skovlunde Outside urban areas Kumulative varmebesparelser i bydel [GWh årsforbrug] 12

13 Marginale investeringer pr bygning [1000 Kr] Investeringer i fjernvarmeudbygning efter udbygningsscenario (inklusive transmissionsledninger) Varmeplanlægningsområder: Eks.fjernvarme Kortfristet muligt Langfristet muligt Planlagt Kumulativt fjernvarmetilslutningspotentiale [GWh årsforbrug] Samlede investeringer i fjernvarmenet, uanset udbygningsscenario Investeringer, marginalt [1000 Kr pr. bygning] Distribution, stik og husinstallation Inklusive transmissionsledninger Kumulativt fjernvarmepotentiale [GWh årsforbrug] 13

14 Reference og scenarioer Reference scenario 2010 Reference scenario 2020 Reference scenario 2050 Renewable energy scenario 2020 (RE-Plan 2020) Renewable energy scenario 2050 (RE-Plan 2050) Renewable energy scenario 2050 adjusted for import/export of electricity (RE-Plan 2050 import/export corrected) Referencescenarioet 14

15 - Opsummering af tiltag Lokale ressourcer Affald, vind, solvarme, solceller,, biogas, geotermi Varmeatlas Varmebesparelser og fjernvarmeudvidelser Besparelser i industrien og elbesparelser Transportomlægninger Primærenergiforbrug i reference og scenarioer 15

16 Nyt elforbrug Forbrug i husholdninger 16

17 Fjernvarmeproduktion Marginal betydning vedr. varmeforsyning og -besparelser 17

18 Marginal betydning vedr. varmeforsyning og -besparelser Elproduktion 18

19 Transportomlægninger og behov Transportbrændselsforbrug 19

20 Biomasse forbrug CO2-emissioner 20

21 Samfundsøkonomiske omkostninger Virkemiddel-katalog 21

22 Vejen til fremtidens energisystemer - Implementering Samlet afrapportering fra Aalborg Universitet: Teknisk baggrundsrapport Hovedrapport og Virkemiddelkatalog 22