Hvordan gøres Danmark fri af fossile brændsler?

Transkript

1 Downloaded from orbit.dtu.dk on: Dec 14, 2015 Hvordan gøres Danmark fri af fossile brændsler? Morthorst, Poul Erik Publication date: 2010 Link to publication Citation (APA): Morthorst, P. E. (2010). Hvordan gøres Danmark fri af fossile brændsler? [Lyd og/eller billed produktion (digital)]., Frederiksberg (DK), 15 Apr, 01/01/2010 General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal? If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

2 Hvordan gøres Danmark fri af fossile brændsler? Systemanalyseafdelingen li Risø DTU Debatmøde i Klimabevægelsen 15.April 2010

3 Hvilke udfordringer står vi over for? På langt sigt (2050?) skal vi have udfaset de fossile brændsler i Danmark krav til Klimakommissionen Vedvarende energi skal dække hele vores energiforbrug Vindkraft og biomasse bliver de dominerende energikilder Der bliver rift om den norske vandkraft!! I 2020 udgør vindkraft 50% af elforsyningen EU målsætning på 30% VE i Danmark I dag leverer vindkraft 20% af vores elforbrug Transporten er næsten 100% afhængig af fossile brændsler 2 Risø DTU, Technical University of Denmark

4 EU Politik Bindende d d målsætninger i EU: i 2020 Drivhusgasser skal reduceres med 20% sammenlignet med 1990 Vedvarende energi skal dække 20% af energiforbruget i 2020 Det eksisterende mål var 12% i 2010 omkring 7% forventes opnået i 2010 Der skal opnås 20% energibesparelser i 2020 Vedvarende energi skal udgøre 10% af forbruget af flydende brændsler i transporten 3 Risø DTU, Technical University of Denmark

5 Nationale mål for vedvarende d energi Denmark Lithuania Latvia Sweden Finland Estonia United Kingdom Spain Slovenia Slovak Romania Portugal Poland Netherlands Malta Luxembourg Italy Ireland Hungary Greece Germany France Czech Republic Cyprus Bulgaria Belgium Austria 0% 10% 20% 30% 40% 50% Share 2005 Target Risø DTU, Technical University of Denmark

6 Hvilke vedvarende energiteknologier har vi til rådighed? Vindkraft Land og Offshore Solceller Biomasse Brændselsceller Forbrænding Bioethanol Andet Bølge og tidevand 5 Risø DTU, Technical University of Denmark

7 To væsentlige krav på længere sigt Vedvarende teknologier skal være økonomisk konkurrencedygtige g med konventionelle anlæg Vi skal sikre at de integreres i energisystemet på en hensigtsmæssig måde 6 Risø DTU, Technical University of Denmark

8 Global udvikling af vindkraft MW cumulat tive MW per ye ear Cumulative Annual Risø DTU, Technical University of Denmark

9 Den årlige %-vise forøgelse af kapaciteten % annual increase Risø DTU, Technical University of Denmark

10 Mølle størrelse 9 Risø DTU, Technical University of Denmark

11 Lærekurve for vindkraft 12 Inland site 10 Coastal area W h /k c Risø DTU, Technical University of Denmark

12 Lærekurve for vindkraft Estimeret i år: W h /k c Inland site Coastal area Lærerate på mellem 6,7% og 10% 10% på MWh 67% 6,7% på MW Risø DTU, Technical University of Denmark

13 7 nye danske landprojekter Mio.DK KK/MW 10 Vognkær 8 Fåre 6 Nees 4 Lem Kær 2 Lyngdrup 0 Nees Skalstrup Vester Barde Kilde: Vindmøllers Økonomi, UEDPprojekt 12 Risø DTU, Technical University of Denmark

14 Vil opskaleringen af vindmøllerne fortsætte? 5 MW møllen er der Rotordiameter på m Eksperter i aerodynamik mener ikke der er væsentlige barrierer før de 20 MW Opskaleringen vil fortsætte de næste år 10 MW i 2010? - rotordiameter på 160 m 20 MW i rotordiameter på 220 m Måske vil vi se MW møller Fortsat teknologisk udvikling Infrastruktur kan blive begrænsende Men udviklingen går klart mere langsomt end tidligere Pålidelighed er i fokus!!! 13 Risø DTU, Technical University of Denmark

15 Smart kant kontrol - flaps 20-40% reduktion i vinge- og tårn-belastninger 14 Risø DTU, Technical University of Denmark Source: Thomas Bull, Risø DTU Smart material variable trailing edge flap

16 Gummi flaps styret med trykluft 15 Risø DTU, Technical University of Denmark Source: Thomas Bull, Risø DTU

17 Måling af vinden Høvsøre 116 m Meteorology mast ZephIR LIDAR Source: Thomas Bull, Risø DTU 16 Risø DTU, Technical University of Denmark

18 Risø DTU s WINDSCANNER baseret på 3-dimensionel scanning: Source: Thomas Bull, Risø DTU 17 Risø DTU, Technical University of Denmark

19 WINDSCANNER: Pro-active wind turbine control from upwind measurements by lidars integrated in the nacelle : Source: Thomas Bull, Risø DTU 18 Risø DTU, Technical University of Denmark

20 I danske farvande 23 steder af 200 MW er identificeret 4600 MW Svarer til 8 % of den samlede energiefterspørgsel eller 50% af elefterspørgslen Kilde: Energistyrelsen 19 Risø DTU, Technical University of Denmark

21 I danske farvande 23 steder af 200 MW er identificeret 4600 MW Udbudsmodellen Svarer god til 8 % of den samlede Men vi skal sikre energiefterspørgsel ordentlig konkurrence i udbuddene eller 50% af elefterspørgslen Infrastruktur på plads Mindre d projekter Befolkningen skal deltage Kilde: Energistyrelsen 20 Risø DTU, Technical University of Denmark

22 Solceller: Stærk tilvækst i installeret kapacitet Årlig vækst i solcelle-kapacitet 6000,00 75,00 65, ,00 55,00 MW år rligt 4000, , ,00 45,00 35,00 25,00 15,00 % væ ækst Årlig kapacitetstilvækst %-vækst 1000,00 5,00 0, ,00 21 Risø DTU, Technical University of Denmark

23 Stærk tilvækst i installeret kapacitet Årlig vækst i solcelle-kapacitet 6000, ,00 75,00 65,00 55, New power capacity EU 2008 ( MW år rligt 4000, , ,00 45,00 35,00 25,00 15,00 % væ ækst Capacity / MW Årlig kapacitetstilvækst 4000 %-vækst ,00 5,00 0,00-5, Risø DTU, Technical University of Denmark

24 Solceller PVs Fordele Modularitet Ingen emissioner Lave driftsomkostninger Area kwh/m2/year Denmark 1000 Høj pålidelighed South Europe Lang levetid Japan 1500 Ulemper U.S.A South America Høje omkostninger Afrika Lav effektivitet Saudi-Arabia Risø DTU, Technical University of Denmark

25 Udvikling i PV-priser Source:IEA 24 Risø DTU, Technical University of Denmark Kilde: Peter Sommer-Larsen & Poul Erik Morthorst, Risø DTU

26 Udvikling i PV-priser Source:IEA 25 Risø DTU, Technical University of Denmark Kilde: Peter Sommer-Larsen & Poul Erik Morthorst, Risø DTU

27 Bruttoenergiforbrug - Transport PJ Decrease between 4 and 8% % 26% '85 '90 '95 '00 '05 '08 Energisektoren Ikke energiformål Transport Produktionserhverv Handels- og serviceerhverv Husholdninger Transport Source: The Danish Energy Authorities 26 Risø DTU, Technical University of Denmark

28 Transport Elbiler Transport Bioethanol 27 Risø DTU, Technical University of Denmark

29 Bioethanol Production of bio ethanol for the transport sector 2nd generation technology utilising surplus biomass and waste material Tre væsentlige spørgsmål er afgørende for bioethanolens fremtid: 1. Kan 2.generations bioethanol produceres bæredygtigt? 2. Har vi de tilstrækkelige biomasse ressourcer til at sikre at det batter? 3. Bliver prisen på biomasse trukket med op af olieprisen og konkurrencen inden for fødevaresektoren? 28 Risø DTU, Technical University of Denmark

30 Transport Elbiler Direkte Elbiler Plug-in hybrid Transport El + brint Bioethanol 29 Risø DTU, Technical University of Denmark

31 Transport Elbiler Direkte Elbiler Plug-in hybrid Elbils-teknologi Transport El + brint Bioethanol 30 Risø DTU, Technical University of Denmark

32 Transport Elbiler Direkte Elbiler Plug-in hybrid Transport El + brint Lastbiler Bioethanol Personbiler Konventionelle forbrændingsmotorer 31 Risø DTU, Technical University of Denmark

33 Transport Transport Elbiler Direkte Elbiler Plug-in hybrid El + brint Gennembrud i Batteriteknologien Bioethanol Personbiler Direkte elbiler Plug-in hybrid Lastbiler bl Lastbiler 32 Risø DTU, Technical University of Denmark

34 Transport Elbiler Direkte Elbiler Plug-in hybrid Plug-in hybrid El + brint Transport El + brint El + methanol Ingen store gennembrud i Batteriteknologien Bioethanol Personbiler Lastbiler bl Lastbiler 33 Risø DTU, Technical University of Denmark

35 Smart Grid Produktion Forbrug Varmepumper p Industrielle processer Elbiler 34 Risø DTU, Technical University of Denmark

36 Simpel Opladning af Elbiler Elforbrug 2025 DKV Fo orbrug (MW W) % EV simpel ladning Standard forbrug 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time Anders Baunhøj Hansen, Energinet.dk 35 Risø DTU, Technical University of Denmark

37 Billigste Opladning af Elbiler El-forbrug DKV Fo orbrug (MW W) % EV optimeret ladning Standard forbrug 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 Time Anders Baunhøj Hansen, Energinet.dk 36 Risø DTU, Technical University of Denmark

38 Optimeret Opladning/afladning af Elbiler Anders Baunhøj Hansen, Energinet.dk 37 Risø DTU, Technical University of Denmark

39 Betydning for kritisk el-overløb år 2025 Kritisk eloverløb Ove erløb (MW) Kritisk eloverløb_dk1_mw Kritisk el-overløb EV model 1 Kritisk el-overløb EV model 2 Kritisk el-overløb EV model Timer Anders Baunhøj Hansen, Energinet.dk 38 Risø DTU, Technical University of Denmark

40 Konstant energiforbrug på trods af kraftige stigninger i BNP Gross Energy Consumption by Fuel PJ 900 Climate Adjusted '85 '90 '95 '00 '05 '07 Oil Natural Gas Coal and Coke Renewable Energy etc. Source: The Danish Energy Authorities 39 Risø DTU, Technical University of Denmark

41 Konklusion Vi har en række lovende VE-teknologier Offshore vindmøller vil komme til at spille en stor rolle Har vi biomasse nok?? Især energibesparelser kræver en stærk politisk indsats!!! Transporten skal orienteres mod el Elbilsteknologi kan blive bærende i person-transporten Bioethanol kan være nødvendig i den tunge transport Systemet bliver meget mere komplekst Samspil mellem el, varme og tranport Intelligent sammenkobling af systemerne er nødvendigt Prissignaler ud til energi-forbrugerne Ændrede afgifter/tariffer skal skabe nødvendigt incitament Standardisering, målere, organisatorisk set-up mv. skal på plads 40 Risø DTU, Technical University of Denmark