Fremtidens Integrerede Energisystem. Loui Algren Energianalyse Energinet.dk

Transkript

1 Fremtidens Integrerede Energisystem Loui Algren Energianalyse Energinet.dk

2 Dagsorden Kort om Energinet.dk Scenarie for et samfundsøkonomisk effektivt energisystem baseret på vedvarende energi Variationer i vindproduktion Gas og flydende brændsler: Integration af el, varme og transport Varmepumper: Integration af el og varme 2

3 Om Energinet.dk 3

4 Energisystemet er under forandring Europa er midt i en historisk omstilling af energisystemet - Danmark er i front I 2020 skal vindkraft udgøre 50% af elforbruget I 2035 skal el- og varmeproduktion være fossilfri (regeringsmål) I 2050 skal Danmark være 100% fossilfri 4

5 $/barrel Helhedsorienteret tilgang Vind Sol Biomasse Naturgas Olie Kul 60, 40, Osv 160, Historisk oliepris 140, 120, 100, 80, 20, Opvarmning Procesvarme Køling Lys, it Transport 0, Energistrømme for scenarie for Pilenes tykkelse er indikative 5

6 VE-ressourcer i Danmark Baseret på vindscenariet fra Energiaftalens analyser,

7 Elproduktionsomkostninger i 2030 Landvind < havvind/sol Havvind/sol < biomasse Langsigtede samfundsøkonomiske omkostninger inklusive investering (LRAC) i 2030 for elproduktion. Omkostningsniveau for kul-kv er angivet for IEA New/Current policy og 450 PPM. Barmarks anlæg for sol er ikke vist på figur. Klimakommissionen har tidligere angivet 25 TWh som et eksempel på potentiale. 7

8 Landvind er billigst allerede i dag Også ifølge Energistyrelsen Tal for solceller er allerede forældede Kilde: Elproduktionsomkostninger for 10 udvalgte teknologier ENS

9 Energiforligs-analyserne viser flere retninger Scenarier El-analyse Idag Brutto brændsels-forbrug 2050 Gas-analyse Samf. øk. omkostning Vind-scenariet har høj energiforsyningssikkerhed og bæredygtighed, men langsigtet ca. 8% dyrere end fossil reference Særligt er systemomkostninger til netforstærkning, elspidslast, systembalancering og biogas/biobrændstoffer fordyrende 9

10 Et samfundsøkonomisk effektivt scenarie El: Kul og naturgas -> Vindkraft Gas: Naturgas -> Grønne gasser Varme: Kul og naturgas -> El, biomasse og overskudsvarme Transport: Benzin og diesel -> El og biofuels 10

11 Et samfundsøkonomisk effektivt scenarie - Et vinddomineret elsystem 11

12 Variationer i vindproduktion En vindstille uge i år

13 Variationer i vindproduktion En vindrig uge i år

14 Variationer i vindproduktion Fleksibelt forbrug kan udglatte på den korte bane 14

15 Variationer i vindproduktion Udveksling med nabolandene kan også balancere på lang sigt 15

16 Udlandsforbindelser DK1/Norge: 1700/2400 MW DK1/England: 700/1400 MW DK1/Holland: 700 MW DK1/Tyskland: 2500/3700 MW 2400 MW DK2/Sverige: DK2/Tyskland: 1700 MW 600 MW Storebælt: 600 MW (3700 MW) 16

17 Et samfundsøkonomisk effektivt scenarie - Gassystemet og biomassen 17

18 Omkostninger ved grønne gasser Der er billig og dyr biomasse. Vi kan altid opgradere med elektrolyse, men det er dyrt, så det gælder om at minimere forbruget. Langsigtede gennemsnitsomkostninger inkl. investering (LRAC i 2030) og potentiale fra DKressourcer til VE-gasproduktion (potentiale/omkostningskurve). Omkostning er vist for den ikkeopgraderede VE-gas. Nederst i figuren er vist brændstofforbrug i 2013 og scenarie for 2035 og

19 Gassystemet som energilager og integrator Gradvis omstilling af gas fra naturgas til VE-gas af forskellige kvaliteter (SNG, syntesegas, elektrolysegas) Integrationen af VE-gasser i energisystem kræver viden om forskellige gastyper og samspil med transmission Optimering af Power2Gas til markedspriser el, varme, gas øger fleksibilitet og omkostningseffektivitet El-pris VEgas -pris Varme-pris 19 Temamø de hos Dong

20 Lagerkapacitet i energisystemet Scenarie ,3 TWh Gaslagre (11 TWh metan-gas) vist som el input ved Power-to-gas Udlandsforbindelser årlig akkumuleret case 2035 (2,3 TWh) Fjernvarme m. lager Individuel varmep. El- og plugin hybrid case 2035 Fjernvarme med ekstra sæsonlagre 20

21 Samspil mellem overordnet og lokale gasnet Uge med lav vindkraft 21

22 Et samfundsøkonomisk effektivt scenarie - Varmepumper Proces varmepumper Fjernvarme Overskudsvarme 22

23 Store varmepumper Decentrale Centrale Individuelle MW-el 0 MW-el 120 MW-el MW-el 150 MW-el 400 MW-el 23

24 Varmepumpeoversigt fra PlanEnergi 24

25 Omkostninger ved varmeproduktion i Kbh Biomasse Varmepumper Kilde: Varmeplan Hovedstaden 3 EA Energianalyse

26 Individuelle varmepumper nuværende afgiftssystem Kilde: Energinet.dk/energianalyser 26

27 Individuelle Varmepumper det går den forkerte vej 27

28 Aktuel debat om varmepumper og biomasse 28

29 Læs mere på energinet.dk/energianalyser 29

30 Danmark ligger geografisk mellem forskellige elproduktions-systemer Billig vandkraft Fx 25 øre/kwh Eksempel på pris for elproduktion i Danmark og nabolande uden samhandel over udlandsforbindelser Termiske kraftværker med kraftvarme Fx 40 øre/kwh Termiske kraftværker stort område Fx 40 øre/kwh Dok. 14/

31 Danmark er elsystemets silkerute Når der er rigeligt vand i Norden, eksporteres billig vandkraft til Danmark og Tyskland Typisk billede anno 2004 Når Norden mangler vand, importeres el fra kraftværker i Danmark og Tyskland Flaskehalsindtægt NO/DK Fx 25 øre/kwh Fx 25 øre/kwh Stor elhandel gennem Danmark har både givet billigere elpriser i Danmark og været en samfundsøkonomisk god forretning Flaskehalsindtægt NO/DK Fx 40 øre/kwh Fx 45 øre/kwh Flaskehalsindtægt DK/DE Fx 35 øre/kwh Danmarks geografiske placering er således årsag til vore stærke udlandsforbindelser Flaskehalsindtægt SE/DK Flaskehalsindtægt DK/DE Fx 40 øre/kwh Flaskehalsindtægt SE/DK Dok. 14/

32 Handelsvaren skifter silkeruten består Når det ikke blæser, eksporteres vandkraft til Danmark og Tyskland Typisk billede anno 2014 Når det blæser, sparer Norden på vandet og importerer vindkraft fra Tyskland og Danmark Flaskehalsindtægt NO/DK Fx 25 øre/kwh Tyskland og Danmark lagrer i dag vindkraft i den nordiske vandkraft Flaskehalsindtægt NO/DK Fx 22 øre/kwh Fx 25 øre/kwh Danmark er stadig transitland Fx 20 øre/kwh Flaskehalsindtægt DK/DE Flaskehalsindtægt SE/DK Flaskehalsindtægt DK/DE Flaskehalsindtægt SE/DK Fx 35 øre/kwh Fx 20 øre/kwh Dok. 14/

33 Danmark er pristager fra vore nabolande DK fælles pris med alle DK fælles pris med Norden DK fælles pris med Tyskland DK med egen pris Ca. 20 pct. af tiden Ca. 50 pct. af tiden Ca. 20 pct. af tiden Ca. 10 pct. af tiden Dok. 14/

34 Danmark har den laveste spotpris i EU EU-kommissionens seneste energimarkedsrapport viste, at Danmark i første halvår af 2014 havde den laveste spotpris på el i EU. NO: ca. 26,8 Priser i EUR/MWh Dok. 14/

35 Vindkraft omkring Danmark Danmark er lilleput. Vindproduktion i det nordiske prisområde forventes fordoblet fra i dag til Det regionale og dermed det danske elmarked bliver stadig mere præget af vindkraft UANSET udbygningshastighed af dansk vindkraft. 128 TWh 33 TWh Norge 2 TWh 99 TWh 4 TWh 1 GW 2 GW Danmark 13 TWh 5 GW Det nordiske prisområde 19 TWh 6 GW Nordtyskland 29 TWh 16 GW 76 TWh 29 GW 137 TWh Sverige 397 TWh 13 TWh 5 GW 21 TWh 8 GW Samlet for det Det nordiske prisområde 57 TWh 26 GW 121 TWh 44 GW 35

36 Kun få timer med negative / lave elpriser MWh/h 4000 Neg. pris 46 timer (0,5 pct.) 0 10 øre/kwh 355 timer (4,1 pct.) øre/kwh timer (22,0 pct.) øre/kwh timer (61,4 pct.) øre/kwh 845 timer (9,6 pct.) Over 40 øre/kwh 205 timer (2.3 pct.) MWh/h Elproduktion, import og eksport DK Import (Udland-DK1) Solceller (DK1) Vind (DK1) Decentral (DK1) Central (DK1) Eksport (DK1- Udland) Eksport (DK1-DK2) Dok. 14/

37 Priser på olie, kul og gas 37

38 Elnet 38

39 Gasnet 39

40 Vi leverer høj forsyningssikkerhed 40

41 Udfordring ved omstillingen Elproduktion og elforbrug følges ikke ad. 41