Fremtidens Energisystem - Kommunernes bidrag

Transkript

1 Fremtidens Energisystem - Kommunernes bidrag Strategisk energiplanlægning, Region Midtjylland Torsdag den 6. juni 2013 Rasmus Munch Sørensen, Systemplanlægning 1

2 Tre virkemidler til effektivt at indpasse store mængder VE Produktion Virkemidler 50%? 50% vind + + Robuste transmissionsforbindelser og stærke udlandsforbindelser Fleksibilitet i produktion og efterspørgsel. Sammentænkning med gas, varmeog transportsektor. Smart Grid og et velfungerende elmarked Møde med Region Midtjyllands Klima- og Energiudvalg 2

3 Det første ben - udlandsforbindelser 22. april 2013 Smart Grid til Smart Energy 3

4 Transmission hub med nye stærke forbindelser Energinet.dk prioriteter; Bygges nu Skagerrak 4 = Ekstra kabel til Norge Kassø Tjele = Rygraden i Jylland Er på vej Øresund ringforbindelse Kriegers Flak COBRA til Holland Ny vestkyst forbindelse til Tyskland Undersøges Forbindelse til UK 22. april 2013 Smart Grid til Smart Energy 4

5 Det tredje ben intelligente energisystemer og effektive markeder 22. april 2013 Smart Grid til Smart Energy 5

6 EcoGrid EU prototype på fremtidens elsystem Demonstration af et elsystem med over 50 % vedvarende energi og fleksibilitet hos elforbrugerne til optimal udnyttelse af VE Bornholm er et unikt sted for testen elkunder vil medvirke Test af nyt 5-minutters marked Test af nye markedsprodukter for elkunderne Samarbejde med andre Smart Gridprojekter på solskinsøen Lokal opbakning Bright Green Island vision 22. april 2013 Smart Grid til Smart Energy 6

7 Kommunale Nationale virkemidler til effektivt at indpasse store mængder VE Produktion Virkemidler 50%? 50% vind + + Robuste transmissionsforbindelser og stærke udlandsforbindelser Fleksibilitet i produktion og efterspørgsel. Sammentænkning med gas, varmeog transportsektor. Smart Grid og et velfungerende elmarked Møde med Region Midtjyllands Klima- og Energiudvalg 7

8 Udledning af CO 2 fra energisektoren Konkurrence mellem kommuner om CO 2 -reduktioner giver risiko for dyr suboptimering Det samlede hold vinder ikke verdensmesterskabet, hvis hver enkelt spiller vil være angriber og topscorer. Risiko for dyr suboptimering I dag

9 El Proces Varme El-net Fjv-net Ab værk An forbruger Ab værk An forbruger Samlet Varmtvand Rumvarme Boliger, inkl. fritidshuse Offentlig service Privat service Handel (detail + engros) Bygge- og anlægsvirksomhed Fremstillingsvirksomhed Gartneri Landbrug Transport Kommunernes nuværende kortlægningsmetoder har begrænsninger Anlæg Virkningsgrad % El-net Fjv-net Slutforbrug Der anvendes i dag oftest et kortlægningsredskab, såsom CO2-beregneren. ENS har udviklet en vejledning til SEP arbejdet. Værktøjerne og vejledningen forholder sig til CO2 og ikke fleksibilitet og robusthed endnu Navn Gaskomfur, proces mm. Elkomfur Elvandvarmer Elradiator Belysning Elkompressorer Elmotorer mv. Varmepumper, indv. Solvarmeanlæg Elimport Gasoliekedel, indv. Gasoliekedel, store anlæg, erhverv Naturgaskedel, villakedler Naturgaskedel, blokvarme Naturgaskedel, store anlæg, erhverv inkl. blokvarme Industi, kedel (forbundet med usikkerhed) Træpillekedel, indv. Brændekedel/ovn indv. Halmfyr, indv. Geotermiske anlæg Solcelleanlæg Vindkraftanlæg Vandkraftanlæg Bølgekraftanlæg Centrale kraftværker, dampturbine Centrale kraftværker, forbrændingsmotor Centrale kraftværker, gasturbine Centrale kraftværker, kedel Centrale kraftværker, forbrug Affaldsforbrændingsanlæg, dampturbine Affaldsforbrændingsanlæg, kedel Affaldsforbrændingsanlæg, kombianlæg Affaldsforbrændingsanlæg, forbrug Decentrale KV-værker, dampturbine Decentrale KV-værker, forbrændingsmotor Decentrale KV-værker, gasturbine Decentrale KV-værker, kedel Decentrale KV-værker, solvarme Decentrale KV-værker, kombianlæg Decentrale KV-værker, forbrug Gårdanlæg biogas, motor Lokale KV-værker, motor Lokale KV-værker, kedel Lokale KV-værker, forbrug Fjernvarmeværker, kedel Import fjernvarme Fjernvarmeværker, sol Fjernvarmeværker, forbrug Industrielle KV-værker, dampturbine Industrielle KV-værker, forbrændingsmotor Industrielle KV-værker, gasturbine Industrielle KV-værker, kedel Industrielle KV-værker, kombianlæg Industrielle KV-værker, overskudsvarme Industrielle KV-værker, forbrug, eget forbrug, el Industrielle KV-værker, forbrug, eget forbrug, varme Industrielle KV-værker, forbrug, fjv Benzinbiler små, mm. Dieselbiler, små Busser Busser, kollektiv trafik Lastbiler/sættevogne/entreprenørmaskiner Traktorer Tog Fly Skibe Samlet CO2-emissioner (1000 tons) Lokalt biomassepotentiale Udnyttelsesprocent af lokalt biomassepotentiale 0,0 tons/indbygger ##### % VE forbrugt Dato - Dok.nr. 9

10 Verden er sjældent sort/hvid Kul Træpiller Atomkraft Solceller Olie Vindkraft Naturgas Vandkraft Varmepumper Gælder ikke kun brændsler, men også teknologien og anvendelsen Dato - Dok.nr. 10

11 Fjernvarmen skal se bredere end lokal CO 2 -reduktion for at understøtte den nationale omstilling Skift fra decentral kraftvarme på naturgas til Biomassekedel Gaskraftvarme (gasmotor) i kombination med eldrevet varmepumpe 11

12 Fremtidens måleparametre Reduktion af CO2 (i dag et kendt mål og anvendt i mange kommuner) Energifleksibel kommune? Energieffektiv kommune? Dato - Dok.nr. 12

13 Tese: Regulering, tilskud og afgifter konvergerer mod samfundsøkonomi År pct. VE I dag Derfor: Det kan betale sig at tænke fremad! 13

14 Den praktiske udførelse 50% 50% vind Indpasning af vindkraft: Det bliver ikke ved med at være et valg, men snarere et vilkår Skånsom og intelligent udnyttelse af biomasseressourcer på sigt stop for anvendelse af biomasse til ren varmeproduktion Sammentænkning af energisystemerne Tænk nationalt/regionalt og undgå suboptimering Skab et fleksibelt og robust energisystem Håndter transportsektoren gradvist men sikkert El Varme Transport Forbrug Udbygning af VE , Dok /13 Energiforligsanalyserne - DM 14

15 Region Midtjyllands kommuner: Et mini-danmark Dato - Dok.nr. 15

16 Omstilling af vores energiforbrug Vi skal gå fra ~18% elektricitet til ~45% (af samlet energi) Transport Elektricitet Energi Olie, gas Øvrige sektorer Fjernvarme Elektricitet Møde med Region Midtjyllands Klima- og Energiudvalg 16

17 Region Midtjyllands kommuner: Et mini-danmark Dato - Dok.nr. 17

18 Der er flere markedspladser for handel med el Større fleksibilitet og hurtig respons giver adgang til handel i markeder med større værdi. Forbrugsenheder kan reagere meget hurtigt. Varmeplan Aarhus 18

19 Energi til opvarmning i Danmark Mindre samproduktion af el og varme på fossile brændsler Meget mere fjernvarme fra især store eldrevne varmepumper kombineret med fx solpaneler og Mere restvarme fra industriprocesser og i en årrække mere samproduktion af el og varme på biomasse og biogas (VE-gas) geotermi 19

20 Fjernvarmens rolle? Dato - Dok.nr. 20

21 Mange interesser på spil i debatten Fjernvarme er energisystemets skraldemand Kraftvarmeproduktion, affaldsforbrænding, industri-varme, solvarme, geotermi, billig el? IKKE grundlast kedeldrift Dato - Dok.nr. 21

22 Varmeproduktionspris i mindre decentrale kraftvarmeområder Analyse og figur fra Dansk Energi, 2013 Uddrag fra JP, Debat, fredag den 8. marts

23 Average MWh/h avg. kwh/day Sammenfald mellem varmebehov og vindproduktion Typical Heat Demand January March May July September December 1600 Wind Power Production ( ) Higher wind production in winter season Heat pumps can achieve % efficiency (cop factor) January March May July September November Møde med Region Midtjyllands Klima- og Energiudvalg 23

24 Det sorte får Elbiler er nøglen men teknologien har lange udsigter Indtil da: Hybridbiler, VE-gas til tung transport og? Øget kendskab til elbiler konkrete initiativer? Dato - Dok.nr. 24

25 Intelligent energy, electricity and transport Intelligent opladning er en nødvendighed alternativet er unødigt dyrt og reducerer drastisk elbilernes fordele 23/ Smart Energy - integration of energy systems 25

26 Hvad kan kommunerne selv gøre? Kan I - gå mere i dialog med forsyningsselskaberne om konkrete projekter/kampagner? - Tilbyde rådgivning/sparring med jeres energitunge virksomheder? - Udbrede kendskabet til alternative energiformer, såsom varmepumper m.v. til de der har oliefyr? - Klæde jeres beslutningstagere bedre på? - Stille uddybende spørgsmål til projektansøgninger på fjernvarme? - Lette processen med etablering af biogasanlæg og andre nye VE-teknologier? - Være med til at bane vejen for transportsektorens omstilling? - Hjælpe os til at sikre at vi får mere fleksibelt elforbrug? - Andet? Og hvad kan vi gøre for at hjælpe? Dato - Dok.nr. 26

27 Dato - Dok.nr. 27

28 MWh/h 3500 Elsystemet i juledagene Bruttoforbrug Dato - Dok.nr. 28

29 MWh/h 3500 Elsystemet i juledagene Vindproduktion Bruttoforbrug Dato - Dok.nr. 29

30 DKK/MWh 400 Spotpris i juledagene Dato - Dok.nr. 30

31 MWh/h DKK/MWh Elsystemet i juledagene Central produktion Decentral produktion Vindproduktion Bruttoforbrug Spotpris Dato - Dok.nr. 31

32 PJ pr. år Fleksibelt elforbrug gør strømmen grøn 350,0 300,0 VE elproduktion fra Vind, Sol og Bølger, samt elforbrug 250,0 200,0 150,0 Nyt elforbrug (Typisk langt mere fleksibelt) Eksempelvis Procesvarme Ind. varmepumper og elvarme Store vamepumper El til transport Elektrolyse Fluktuerende elproduktion (Vind) Fluk. elproduktion (Vind + Sol + Bølge) Elforbrug, Klassisk (ufleksibelt) 100,0 50,0 0,0 Ca. 25 % af klassisk elforbrug Ca. 50 % af klassisk elforbrug Ca. 100 % af klassisk elforbrug Årstal Klassisk elforbrug (Typisk ufleksibelt) Eksempelvis Lys Køl Madlavning Elektronik El til proces Elforbrug, Total (Klassisk + Nyt) El er på vej til at blive det mest bæredygtige energiprodukt i Danmark hvis det lykkes os at indpasse vindproduktionen i energisystemet. Dette kræver en markant elektrificering mod energieffektivt, fleksibelt elforbrug! 32

33 PJ pr. år Fleksibelt elforbrug gør strømmen grøn 350,0 300,0 VE elproduktion fra Vind, Sol og Bølger, samt elforbrug 250,0 200,0 150,0 Klassisk elforbrug (Typisk ufleksibelt) Eksempelvis Lys Køl Madlavning Elektronik El til proces Ca. 75 % af klassisk elforbrug Fluktuerende elproduktion (Vind) Fluk. elproduktion (Vind + Sol + Bølge) 100,0 Ca. 55 % af klassisk elforbrug Elforbrug, Nyt (Fleksibelt) Elforbrug, Total (Nyt + Klassisk) 50,0 Ca. 17 % af klassisk elforbrug Ca. 29 % af klassisk elforbrug 100 % af nyt 100 % af nyt elforbrug elforbrug 0, Årstal 100 % af nyt elforbrug 100 % af nyt elforbrug Nyt elforbrug (Typisk langt mere fleksibelt) Eksempelvis Procesvarme Ind. varmepumper og elvarme Store vamepumper El til transport Elektrolyse 33