Basisfremskrivning og scenarieanalyser

Transkript

1 Vordingborg Kommune Basisfremskrivning og scenarieanalyser Oktober 2010

2 COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby Telefon Telefax wwwcowidk Vordingborg Kommune Basisfremskrivning og scenarieanalyser 3 Version Oktober 2010 Dokumentnr P A-1 Version 003 Udgivelsesdato Udarbejdet Kontrolleret Godkendt JAKK, JETH JAH, JAKK JAH

3 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 2 Indholdsfortegnelse 1 Indledning 3 2 Metode og forudsætninger for basisfremskrivningen 4 21 El 4 22 Vedvarende energiproduktion (VE) 5 23 Naturgas 5 24 Olie til opvarmning 5 25 Fjernvarme 5 26 Transport 5 27 Øvrige 6 3 Resultater af basisfremskrivningen 7 4 Scenarieanalyser 8 41 Fjernvarmeplan 8 42 Vindmølleplan 9 43 Øget udbredelse af varmepumper Transport Ændret landbrugspraksis Øget biogasproduktion 13 5 Samlet vurdering af basisfremskrivning og scenarier Resultater ved varierende CO 2 faktor for elproduktion Resultater ved konstant CO 2 faktor for elproduktion 17 6 Andele af vedvarende energi (VE) i energiforsyningen i Vordingborg Kommune 18

4 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 3 1 Indledning Basisfremskrivningen og scenarieanalysen af CO 2 udledningen i Vordingborg Kommune er udarbejdet som forberedelse til kommunens klimaplan Som grundlag for basisfremskrivning og scenarieanalyse foreligger rapporten over CO 2 kortlægning for Vordingborg Kommune som geografisk område, 2008 Forudsætningerne for analyserne fremgår af afsnit om metodebeskrivelse Der foreligger et Excel regneark, hvori alle beregninger og resultater er samlet I rapportens sidste afsnit bringes resultaterne af beregninger og analyser Beregninger og analyser er foretaget på de aftalte og mest oplagte løsninger Der er foretaget scenarieanalyser af løsninger som repræsenterer alle de største udledningskilder i kommunen Scenarierne er: Fjernvarmeplan (udbygning af fjernvarmen omkring Vordingborg by) Vindmølleplan (elforsyning) Øget udbredelse af varmepumper (private husholdninger) Transportsektoren Vinter- og efterafgrøder (landbrugssektoren) Øget biogas produktion (landbrugssektoren)

5 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 4 2 Metode og forudsætninger for basisfremskrivningen Der tages for alle emissionskilder udgangspunkt i 2008 kortlægningen, hvorfra der fremskrives Generelt gøres der mest ud af de væsentlige sektorer, såsom el, varme, landbrug og transport Til fremskrivning heraf benyttes offentlige tilgængelige prognoser i videst muligt omfang Landbrug er en stor emissionskilde i Vordingborg Kommune, men eftersom der ikke foreligger nogen valid prognose på området, holdes emissionerne herfra konstante i basisfremskrivningen Desuden er der taget udgangspunkt i den seneste befolkningsprognose fra KMD, og som er udarbejdet i 2010 I denne prognose forventes befolkningstallet at falde til ca borgere i 2020 og til borgere i 2025 Det svarer til et gennemsnitligt fald i befolkningen på ca 0,43 % pa Dette fald i befolkningstilvæksten får selvfølgelig betydning for alle aktiviteter i kommunen, hvorfor el-, varme- og transportbehov reduceres tilsvarende 21 El Elforbruget deles op på forskellige forbrugere, hvis forbrug hver især fremskrives forskelligt Boliger - fremskrives med befolkningsvæksten Kommunens som virksomhed - fremskrives med befolkningsvæksten Forsyning - fremskrives med befolkningsvæksten Erhverv, øvrige institutioner, landbrug og gartnerier - forbrug holdes konstant Emissionsfaktoren for elforbrug fremskrives efter energistyrelsens anvisninger, og antages at falde pga indførelse af mere og mere vedvarende energi 1 Den faldende emissionsfaktor gør, at CO 2 emissionerne fra elforbruget falder i analyseperioden - også selvom der ikke iværksættes tiltag i Vordingborg Kommune Dog er faktoren reelt højere i 2009 end i 2008, hvorfor drivhusgasudledningen fra elforbrug stiger mellem disse to år 1 Energistyrelsen, 2008: Fremskrivning af Danmarks energiforbrug og udledning af drivhusgasser frem til 2025 Juli 2008

6 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 5 22 Vedvarende energiproduktion (VE) VE produktionen fra vindmøller og biomasse holdes konstant i basisfremskrivningen, da det kræver tiltag at øge den De sparede emissioner, som VE produktionen giver anledning til reduceres år for år, da den eksterne emissionsfaktor for elektricitetsproduktion er faldende 23 Naturgas Naturgasforbruget falder i basisscenariet, da det fremskrives med den negative befolkningsvækst og den ligeledes negative vækst i varmeforbruget pr indbygger, som offentlig gjort af energistyrelsen Emissionsfaktoren for naturgas er konstant Naturgas-varmeforbruget er fordelt på forskellige typer forbrugere: Boliger - fremskrives med befolkningsvæksten og varmeforbrugsvækst pr indbygger Kommunens som virksomhed - fremskrives med befolkningsvæksten og varmeforbrugsvækst pr indbygger Forsyning - fremskrives med befolkningsvæksten og varmeforbrugsvækst pr indbygger Erhverv, øvrige institutioner, landbrug og gartnerier - fremskrives med varmeforbrugsvækst pr indbygger 24 Olie til opvarmning Emissionerne fra olieforbruget fremskrives på samme måde som naturgasforbruget Emissionsfaktorerne er forskellige, men begge er konstante 25 Fjernvarme Fjernvarmeforbruget fremskrives i basisscenariet på samme måde som naturgas og olie I basisscenariet er emissionsfaktoren ligeledes konstant, men langt lavere end for naturgas og olie 26 Transport Transporten fremskrives for alle typer vejtransport med den generelle transportvækst på ca 2,35 % pa i Danmark offentliggjort af DTU 2 samt med befolkningsudviklingen i Vordingborg Kommune Emissionsfaktoren for CO 2 - udledningen per kørt km estimeres til at falde med 2 % om året, svarende til ca 30 % reduktion fra 2008 til 2025 (COWI estimat) 2 Langsigtet fremskrivning af vejtrafik Indikation af fremtidige problemområder - Hovedrapport, DTU 2007

7 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 6 27 Øvrige Emissioner fra landbrug, industriprocesser og spildevand holdes konstante, mens udledningen af metan fra lossepladser langsomt vil falde, da der ikke deponeres organisk affald længere Ligeledes holdes absorberingen af CO 2 i kommunens grønne områder og skove konstante

8 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 7 3 Resultater af basisfremskrivningen Resultaterne af beregningerne af basisfremskrivningen for CO 2 emissionen er vist i figur 1 Figuren viser at der vil ske en reduktion på ca 6,5 % svarende til ca ton CO 2 fra 2008 frem til , ,000-6,5 % -9,1 % 400, , , ,000 Øvrige Landbrug Transport Arealanvendelse Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum uden virkemidler , Figur 1 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner i basisscenariet, tons Den fuldt optrukne linje viser summen af positive og negative bidrag, og at der i basisscenariet vil ske en reduktion i udledningen af drivhusgasser på ca 6,5 % i 2020 og ca 9 % i 2025 i forhold til 2008-niveauet Faldet i CO 2 udledningen skyldes hovedsageligt en forventning om, at elproduktionen fremover baseres mere på Vedvarende Energi (VE) end i dag

9 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 8 4 Scenarieanalyser 41 Fjernvarmeplan En fjernvarmeplan kunne have to mål, dels at nedbringe CO 2 emissionerne fra fjernvarmeproduktionen, dels at udvide fjernvarmedækningen og herved reducere forbruget af olie og naturgas til opvarmningsformål Aktuelt kunne fjernvarmedækningen udbredes til områderne i Vordingborg by, hvor der ikke allerede er fjernvarme, Iselingen, Ørslev, Nyråd, Kastrup og Neder Vindinge Hvis man udbreder fjernvarme her, og beboerne vælger at koble sig på, vil det betyde mindre opvarmning med elvarme, naturgas og olie Herved reduceres CO 2 udledning væsentlig, da dette scenarie antager, at fjernvarmen bliver baseret på biomasse og hermed er fjernvarmeforsyningen CO 2 neutral Det er antaget, at ca MWh overgår fra naturgas til biomasse samtidig med at produktionen øges med ca MWh, som også udelukkende er baseret på biomasse Samtidig kan det forventes, at der den øgede mængde fjernvarme produceres på et kraftvarmeværk, som samtidig producerer elektricitet, som også vil være CO 2 -neutralt og herved kan fratrækkes fra elforbruget Det er vurderet, at merproduktionen af el baseret på biomasse bliver i størrelsesordenen MWh Det vil give et resultat som vist i figur 2

10 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 9 600, ,000-15,1 % -16,9 % 400, , , ,000 Øvrige Landbrug Arealanvendelse Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Uden virkemidler Sum varmeplan , Figur 2 illustration af udviklingen i CO 2 emissioner i fjernvarmeplanscenariet, tons Den fuldt optrukne lilla linje viser netto CO 2 emissionen i basisscenariet uden virkemidler, mens den lyseblå linje viser summen ved gennemførelse af varmeplan Det ses, at fjernvarmeplanen har en effekt på yderligere ca 8 % i 2020 i forhold til basisscenariet Reduktionen skyldes hovedsageligt, at der udfases el, olie og naturgas til fordel for CO 2 neutral fjernvarme og at der produceres mere elektricitet, som følge af en øget kraftvarmeproduktion 42 Vindmølleplan En vindmølleplan vil øge produktionen af vedvarende energi i kommunen indregnet "Forslag til tillæg nr 5 Vindmølleplan" i fremskrivningen, hvor den forventede produktion er baseret på gennemsnit af de forventede installerede effekt En gennemførelse af vindmølleplanen vil kunne medføre, at Vordingborg Kommune ikke bruger mere elektricitet, end der produceres på baggrund af vind og biomasse

11 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 10 Tabel 1 Forventet installeret effekt og merproduktion ved vindmølleplan 3 Installeret effekt MW Kapacitet nedtages MW Medregnet kapacitet MW Forventet produktion MWh Område Køng Mose 11,5-21,6 4,0 12, Gl Lundby 3,6-4,6-4, Petersgård Markvej 2,3-7,2-4, Kostervig 13,8-25,2-19, Total 31,2-58,6 4,0 40, Det antages i scenarieberegningen, at Vindmølleplanen realiseres mellem 2011 og 2015 og resultatet ses i Figur 3 600, ,000-16,3 % -17,5 % 400, , , ,000 - Øvrige Landbrug Arealanvendelse Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Uden virkemidler Sum Vindmølleplan -100, , Figur 3 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med vindmølleplan, tons Figuren viser, at vindmølleplanen kan reducere CO 2 -udledningen med ca 8-10 % udover basisscenariet Det er derfor et væsentligt virkemiddel til at reducere udledningen fra kommunen 43 Øget udbredelse af varmepumper Etablering af varmepumper hos forbrugere uden for fjernvarmeområder vil typisk erstatte olie som opvarmningsform Varmepumper har en gennemsnitlig effektvirkningsvirkningsgrad på mellem 2 og 4 Det betyder, at på trods af at 3 Baseret på Forslag til tillæg nr 5 - Vindmølleplan Kommuneplan for Vordingborg Kommune , offentliggjort 2010

12 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 11 elforbruget stiger, vil den samlede udledning af CO 2 falde, da der fortrænges olie, som udleder relativt meget CO 2 ud per leveret varmeenhed Også kollektive varmepumpeanlæg vil have e stor fordel, og især hvis de installeres i områder uden eksisterende kollektiv forsyning Det er antaget, at ca 20 % af varmebehovet, som i dag er dækket af olie, inden 2020 vil blive erstattet med varmepumper Det medfører en samlet reduktion på ca 7000 ton CO 2 per år 600, ,000-8,2 % -10,9 % 400, , , ,000 Øvrige Landbrug Arealanvendelse Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Uden virkemidler Sum varmepumper , Figur 4 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner udbygning af varmepumper, tons Reduktionen i drivhusgasudledningen svarer til en yderligere reduktion på knap 2 % udover basisscenariet 44 Transport Der er udarbejdet et forslag til en ny byudvikling i Region Sjælland ("Forslag til Strukturbillede 2030"), som blandt andet omfatter forslag om udvidelsen af bynære boliger og erhverv tæt på togstationer Den samlede CO 2 gevinst ved gennemførelsen af byudviklingsplanen er opgivet til ca CO 2 for hele regionen Dette svarer til en reduktion på ca 3000 ton CO 2 i Vordingborg Kommune, såfremt CO 2 reduktionerne bliver ligeligt fordelt på de 17 kommuner i regionen

13 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 12 Bystruktur: 1 Byvækst i transporteffektive byer: ton CO 2 Byudviklingsprincipper: 2 Stationær lokalisering af arbejdspladser/boliger: ton CO 2 3 Større tæthed i boligbyggeriet 1500 ton CO 2 I alt for alle 17 kommuner ca ton CO 2 (Kilde: Miljøvurdering Forslag til Strukturbillede Byudvikling og infrastruktur i Region Sjælland, Udkast 23 marts 2010) 600, ,000-7,3 % -9,8% 400, , , ,000 Øvrige Arealanvendelse Landbrug Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum Uden virkemidler , Figur 5 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med gennemførelsen af Strukturbillede 2030, tons CO 2 Figuren ovenfor viser reduktionen ved gennemførelse af byudviklingsplanerne, og CO 2 reduktionerne svarer til ca 0,7 % udover baseline 45 Ændret landbrugspraksis Etablering af efterafgrøder i perioden mellem høst og næste forår vil reducere kvælstofudvaskningen og lattergasemissionen, da efterafgrøden vil optage kvælstof, som ellers kunne være blevet udvasket til åer og vandløb i løbet af efteråret og vinteren Derudover kan efterafgrøderne være med til at tilføje mere kulstof til jorden I 2008 var der efterafgrøder på ca 2745 ha, og der er derfor potentiale for at øge arealet til efterafgrøder

14 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 13 Landbrugsarealet i Vordingborg Kommune er på ca ha Det antages, at op mod halvdelen af arealet på sigt kan anvendes til efterafgrøder, dvs ca ha Ifølge den kommunale CO 2 beregner vil det medføre en CO 2 reduktion på ca ton CO 2 /år, hvor den reducerede lattergas emission står for ca en tredjedel at drivhusgasreduktionen, mens den tilføjede kulstofpulje står for den resterende 2/3-dele af reduktionen 600, ,000-10,8 % -13,4 % 400, , , ,000 Øvrige Arealanvendelse Landbrug Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum Uden virkemidler , Figur 6 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med øget anvendelse af efterafgrøder, tons CO 2 pr år Reduktionen i drivhusgasudledningen svarer til ca 4,3 % udover basisscenariet 46 Øget biogasproduktion Ved behandling af gylle i biogasanlæg produceres metan, der kan anvendes til kraftvarmeproduktion, og herved erstatter fossile brændsler til el- og opvarmning Derudover reduceres gødningens indhold af omsætteligt kulstof ved den anaerobe omsætning i biogasreaktoren, hvorved metanudledningen fra lagring reduceres Også lattergasemissionen fra marken reduceres på grund af omsætningen Modsat er kulstoflagringen i jorden reduceret, da en væsentlig del af kulstoffet bliver omsat i biogasreaktoren Det er vurderet på baggrund at antallet af dyreenheder i kommunen, at der årligt produceres ca til m3 gylle per år 4 Heraf bliver op mod ton i dag bioforgasset Ved en meget ambitiøs biogasplan vil det muligt, at opnå at ca 40 % af husdyrgødningen bliver bioforgasset (Grøn Vækst) Det 4 ca DE

15 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 14 medfører at op mod ton mere husdyrgødning bliver bioforgasset end i dag Reduktionen i drivhusgasudledningen ved en øget bioforgasning af ton husdyrgødning vil være på ca 5000 ton CO 2 -ækvivalenter hvoraf ca halvdelen skyldes substitution af fossil energi (individuel opvarmning og el), mens den resterende del af reduktionen skyldes et mindre udslip af metan og lattergas 5 600, ,000-7,7 % -10,3 % 400, , , ,000 Øvrige Arealanvendelse Landbrug Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum Uden virkemidler , Figur 7 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med øget biogasproduktion, tons CO 2 per år Reduktionen i drivhusgasudledningen svarer til ca 1,2 % udover basisscenariet 5 beregning i den kommunale CO 2 beregner

16 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 15 5 Samlet vurdering af basisfremskrivning og scenarier 51 Resultater ved varierende CO 2 faktor for elproduktion Tabel 2 viser CO 2 -reduktionerne for scenarierne, hvis de gennemføres hver for sig og hvis alle bliver gennemført Den samlede reduktion i udledningen af drivhusgasser kan med ovenstående scenarier blive op til ca 33 % svarende til ca ton CO 2 i forhold til udledningen i 2008 Tabel 2 CO 2 reduktioner ved basisscenariet samt scenarier i forhold til udledningen i 2008 Reduktioner ift 2008-niveau CO 2 reduktioner Procentvis reduktion ift 2008 inkl baseline Ton CO Baseline ,5 % 9,1 % Varmeplan ,1 % 16,9 % Vindmølleplan ,3 % 17,5 % Varmepumper ,2 % 10,9 % Transportscenarie ,3 % 9,8 % Landbrugsscenarie ,8 % 13,4 % Biogasscenarie ,7 % 10,3 % Alle scenarier Ca ,8 % 33,5 %

17 Basisfremskrivning og scenarieanalyser , ,000-32,8 % -33,5 % 400, , , ,000 - Øvrige Landbrug Arealanvendelse Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum Uden virkemidler -100, , Figur 8 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med alle virkemidler, tons CO 2 per år Tabel 3 nedenfor viser CO 2 -reduktionerne for de to scenarier i forhold til basisscenariet Det ses blandt andet, at en vindmølleplan kan reducere udledningen af drivhusgasser med næsten 10 %, mens en fjernvarmeplan kan reducere udledningen med 8-9 % i forhold til, hvis kommunen ikke gør noget, som er det basisscenariet repræsenter Tabel 3 CO 2 reduktioner ved scenarier i forhold til basisscenariet Reduktioner itf basisscenariet Varmeplan 8,5 % 7,8 % Vindmølleplan 9,8 % 8,4 % Varmepumper 1,7 % 1,8 % Landbrugsscenarie 4,8 % 4,8 % Biogasscenarie 1,2 % 1,2 % Alle scenarier 26,0 % 24,1 %

18 Basisfremskrivning og scenarieanalyser Resultater ved konstant CO 2 faktor for elproduktion I den nedenstående tabel ses reduktionerne i drivhusgasudledningen såfremt det besluttes, at CO 2 -emissionsfaktoren for elproduktion holdes konstant på niveau Det ses, at reduktionen i udledningen er en anelse større end i tabel 2, hvilket især skyldes en øget VE produktion af el fra vindmøller og biomassekraftvarme Basisscenariet har dog en mindre reduktion end i tabel 2 Tabel 4 CO 2 reduktioner ved basisscenariet samt fjernvarme og vindmøllescenarier i forhold til udledningen i 2008 Reduktioner ift 2008-niveau inkl baseline Baseline 3,9 % 5,3 % Varmeplan 13,8 % 15,1 % Vindmølleplan 16,4 % 17,8 % Varmepumper 5,2 % 6,6 % Transportscenarie 4,6 % 6,0 % Landbrugsscenarie 8,2 % 9,6 % Biogasscenarie 5,1 % 6,5 % Alle scenarier 34,0 % 35,3 % 500, ,000-34,0 % -35,3 % 300, , ,000 - Øvrige Landbrug Arealanvendelse Transport Fjernvarme Olie Naturgas VE elproduktion Elforbrug Sum Uden virkemidler -100, , Figur 9 Illustration af udviklingen i CO 2 emissioner med alle virkemidler med konstant CO 2 -emissionsfaktor for el, tons CO 2 per år

19 Basisfremskrivning og scenarieanalyser 18 6 Andele af vedvarende energi (VE) i energiforsyningen i Vordingborg Kommune Andelen af vedvarende energi (VE-andel) i Vordingborg Kommune er i dag på i alt ca 32 % VE-andelene er beregnet på baggrund af el- og fjernvarmeproduktionen fra vind og biomasse produceret i Vordingborg Kommune ift de totale elforbrug og varmeforbrug (olie, naturgas og fjernvarme) i kommunen Det betyder, at individuelle biomassefyr og opvarmning ved brændeovne og pejse ikke er medtaget Transporten er desuden heller ikke med i opgørelsen Det ses, at VE andelen for el i dag er på 48 % hvilket skyldes vindmøller og elektricitetsproduktion på de biomassebaserede kraftvarmeværker Ved gennemførelsen af varme- og vindmølleplan er det muligt at opnå en VEandel på op mod 71 % Vindmølleplanen alene medfører, at Vordingborg Kommune kan blive selvforsynende med el fra vedvarende kilder Tabel 5 Andele for vedvarende energi i 2008, ved baseline og ved gennemførelse af scenarier VE andele: I alt El Varme % 48 % 25 % Baseline % 49 % 25 % Varmeplan % 74 % 45 % Vindmølleplan % 103 % 25 % Vind + varmeplaner % 131 % 45 %