Perspektiver for VE-gas i energisystemet

Transkript

1 Perspektiver for VE-gas i energisystemet Temadag om VE-gasser og gasnettet Anders Bavnhøj Hansen, ( abh@energinet.dk) Chefkonsulent, Strategisk Planlægning Energinet.dk 5. okt

2 Indhold 1. Udfordringen med fossil uafhængighed set fra systemet 2. Perspektiver for VE-gas til at imødekomme udfordringen - Anlæg processer systemløsninger - muligheder 3. Sammenfatning spørgsmål debat - Gode spørgsmål ;)

3 Nogle centrale elementer i den energipolitiske vision Uafhængighed af fossile brændsler i 2050 (El- og varmeproduktion uafhængig af fossile brændsler i 2035) 40% CO2-reduktion i 2020 ift niveau Fastholdt høj energiforsyningssikkerhed Erhvervsperspektiver grøn vækst

4 Ressourcer i DK til at gøre Danmark uafhængig af fossile brændsler, iflg. Klimakommissions vurdering VE ressourcer i DK iflg. Klimakommissionen Biospor Vindspor (CCS-spor) (CDM-spor) PJ pr. år Brutto energiforbrug 2010 Brutto energi Vindspor Vind Sol Bølge Biomasse Biogas (gylle etc.) Fluktuerende elproduktion Udnyttet i dag Potentiel Vigtigt med system-løsninger, der kan integrere vindkraft og biomasse effektivt! Kan VE-gas hjælpe med det?

5 Eksempel på det meget lange sigt (2050) Behov for fleksibilitet til at integrere fluktuerende el 17 GW vind, 4 GW sol og 1 GW bølge Elforbrug (klassisk) og Fluktuerende produktion 60 dage Jan-feb Masser af vind, sol og bølge Behov for at integrere perioder med høj vindkraft El (MW) Behov for forsyningssikkerhed ved lav vindkraft! Klassisk elforbrug Vind-Bølge-Sol Lav vind, sol og bølge

6 Biomasse konvertering Procestype Opmærksomhedspunkter i forhold til energisystem mv. Forbrænding (kraftvarme/varme) God til grundlast (men ikke spidslast el). Høj omsætningsgrad Svært at tilbageføre næringsstoffer Bio Bio-KV El Varme Relativt lav elvirkningsgrad ved vanskelige biomasser Biogas (aneorob) God omsætningsgrad. (metan) Tilbageføring næringsstoffer, lignin mv. Velegnet til våde biomasser og typer af Bio El affald. Varme Termisk forgasning Høj omsætningsgrad. (Syntesegas) God tilbageføringsmulighed fosfor mv. Velegnet tørre brændsler Næringsstoffer Gas Kræver en del fortsat udvikling Proces-type Foder/næringsdele Ligno-cellulose Mulig recycling af stoffer Proteiner Planteolie Sukker Stivelse Cellulose Hæmicellulose Lignin Fosfor Nitrater Lignin Protein svovl selen Biogas (aneorob) ja ja ja ja ja ja nej ja ja ja delvist ja ja Forgæring (etanol) nej nej ja ja ja ja/nej nej ja ja ja ja ja ja Termisk forgasning ja ja ja ja ja ja ja ja nej nej nej nej nej Forbrænding ja ja ja ja ja ja ja jeg nej nej nej nej nej

7 Integration af vedvarende energi i transport 17 GW vind 1 GW bølge 4 GW solceller Elbil (fra el til Hjul) Plugin hybrid elbil Energieffektivitet fra brændsel til hjul Afhængig af batteri mv. El Brændselscelle (gas, metanol) *1 Brændselscelle Diesel, DME, Metan/Diesel Biofuel (forbr. motor, E85) Forbr. motor Benzin 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% *1 Brint, Metan, DME Teknologiafhængig foreløbig estimat Der er flere mulige brændselsbærere til fremtiden. Behov for fleksibilitet mht. brændselsproduktion. Kan VE-gas bidrage til det?

8 Alternative drivmidler perspektiver for biogas Biogas kan potentielt være relevant til tung transport hvor el ikke er relevant

9 Integration mellem el, gas, varme og fuel-produktion El (MW) Elforbrug (klassisk) og Fluktuerende produktion International el infrastruktur Klassisk elforbrug Vind-Bølge-Sol El (ved lav pris) Biomasse og affald Elektrolyse Alkalisk, SOEC etc. Biomasse termisk forgasning Biomasse til biogas (klassisk) H 2 H 2 +CO Gas lagre FV CH42+C02 El-produktion (spidslast) Gasturbine, CC, Fuelcell etc. Biofuel Katalyse Metanol, DME, etc. Opgradering Metan(CH 4 ) El (ved høj pris) Fjernvarme Biofuel (Metanol, DME, syn ben mv. Fjernvarme Fjernvarme PHEV with methanol fuelcell International gas infrastruktur Undergrund lager (salt kaverner) Undergrund lager (aquifer)

10 Fleksibilitet i energisystemet eksempel Kapacitet i lagring (input el) Energiindhold ved lagring som metan (eksist. gaslager) Investeringspriser iflg. teknologikataloget (2050) i energilager (Energiindhold ved alt. lagring som brint) 0,5 kr/kwh (metan) VP i fjernvarme Sæson-lager 3-7 kr/kwh (varme) Indiv. VP Elbiler Energi-indhold =100 GWh Ellager VRB: kr/kwh (el) Sekunder Minutter Timer Dage Uger Måneder

11 Sammenfatning Behov for at integrere store mængder vindkraft med biomasse-ressourcen VE-gas kan bidrage til at integrere Vind og biomasse effektivt og hermed sikre: En effektiv udnyttelse af vanskellige biomasse-ressourcer (gylle, slam, affald mv.) med biogas (anaerob) På længere sigt termisk forgasning af biomasser som træ, halm mv. På lang sigt potentielt brug af el til VE-gas produktion VE-gas kan bidrage med brændsel til: - Transport-sektor (tung transport ikke i anvendelser hvor el er hensigtsmæssig) - Spidslast produktion af el - Proces-varme i industri og service - Brændsel til brændselsceller i form af (DME, metan, H2, metanol osv.) Hvis DK kan løse udfordringen med at bruge biomassen effektivt og fleksibelt i samspil med fluktuerende el (vind, solcelle, bølge etc.) er vi i en stærk position ift. knowhow! Tak for opmærksomheden

12 Tak for opmærksomheden