Baggrundsnotat: "Grøn gas er fremtidens gas"

Transkript

1 Baggrundsnotat: "Grøn gas er fremtidens gas" Gasinfrastrukturen er værdifuld for den grønne omstilling Det danske gassystems rolle forventes, som med de øvrige dele af energisystemet (elsystemet, fjernvarmesystemet og transportsystemet), at blive ændret markant over de kommende årtier som en del af den grønne omstilling. Energistyrelsen analyserede i 2014 gasinfrastrukturens fremtidige anvendelse i et fremtidig VE-baseret energisystem og perspektiverne for forsyning med grøn gas /Energistyrelsen 2014/. Energistyrelsen konkluderede, at der ud fra en samfundsøkonomisk betragtning, vil være en klar gevinst ved at udnytte det eksisterende gassystem og stille gassystemets fleksibilitet til rådighed for det samlede energisystem. Gassystemet vil kunne bidrage til forsyningssikkerheden af den danske energiforsyning og særligt til dækning af behovet for spidslast til el- og varmeproduktion, procesenergi i industrien og i transportsektoren. En decentral og grøn gasproduktion er under etablering Fra 2014 til 2017 er der allerede tilsluttet 21 opgraderingsanlæg til gasnettet heraf et enkelt direkte til transmissionsnettet. Anlæggene har en samlet tilslutningskapacitet på godt 200 mio. Nm3/år, og udbygningen svarer til, hvad der er realiseret de foregående 30 år på biogasområdet. Tilførslen af opgraderet biogas til gassystemet har været konstant stigende, og i sommeren 2017 oversteg biogastilførslen, hvad der svarer til 5 pct. af det foregående års gasforbrug i Danmark. I dele af Jylland overstiger den tilsluttede kapacitet allerede 20 pct. af gasforbruget. Ca. 15 opgraderingsanlæg er under modning og forventes realiseret inden udgangen af Fuldt udbygget vil denne første bølge af biogasanlæg kunne forsyne danskerne med, hvad der svarer til mere end 10 pct. af det samlede danske gasforbrug i Hertil kan lægges den biogas, der uden at blive tilført gasnettet afsættes lokalt, hvilket stort set fordobler den aktuelle grønne gasproduktion. Hermed begynder biogas så småt at bidrage til det samlede systems robusthed. Realiseres det samlede tekniske potentiale for grøn gas, vil gassystemet ændre karakter til en decentral grøn gasproduktion baseret på et forgrenet net af anlæg. En forandring der ud over at gøre Danmark selvforsynende vil sikre et system, der er mindre sårbart over for enkelte systemkomponenter som det nuværende.

2 Figur: Biogas tilsluttet gasnettet og under realisering ultimo Nuværende anlæg og nogle af anlæggene under etablering er placeret på gasnettet i figuren. Gasnettet faciliterer, at grøn gas kan produceres tæt på ressourcen typisk i landområder - og anvendes, hvor forbruget er typisk i virksomheder og byområder. Gasnettet knytter dermed land og by sammen og Danmark med Europa for den grønne gas. Den grønne gas potentiale Aarhus Universitet (2017) opstiller en række scenarier, hvor det mest ambitiøse scenarium er et samlet teknisk potentiale på 105 PJ biogas i Danmark afhængig af en række ændringer i produktionsvilkårene i dansk landbrug.

3 Figur 1: Biogaspotentiale fra dansk landbrug sammenholdt med produktionen i dag /Møller, 2017 Århus Universitet/ Gasdistributionsselskaberne har på denne basis vurderet, at det med de rette rammevilkår vil være realistisk at tilføre 80 PJ grøn gas (metan) i 2035 baseret på en fortsat stigende udnyttelse af husdyrgødning og affald, en øget effektivisering af biogasproduktionen, en 50 pct. s udnyttelse af halmressourcen og en udnyttelse af gassystemets muligheder for ellagring via metanisering. Scenariet beskriver således en væsentlig mulighed for det danske samfund for at nyttiggøre affalds- og overskudsressourcer, hvoraf flere ikke vil kunne udnyttes effektivt uden biogasprocesser og gasinfrastrukturen. 100,0 Grøn gas potentiale Pj/år 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Methanisering Halm Effektiviseringspotentiale Uden halm og metanisering Figur 2: Grøn gas potentiale ved dansk satsning på biogas En forudsætning for at potentialet realiseres er, at der er politisk opbakning til at sikre de nødvendige økonomiske rammebetingelser frem til, at biogassen via teknologiske landvindinger og en markant omkostningsreduktion bliver konkurrencedygtig med øvrige energiformer, der skal

4 anvendes til at supplere den fluktuerende sol- og vindenergi. En markedsdrevet prisudvikling der har været mulig inden for fx sol og vind over en årrække. En målrettet og robust markedsdrevet innovationsindsats i hele værdikæden er nødvendig for at nå et niveau, hvor biogassen kan undvære støtte. Der skal således ske udvikling inden for logistikken og samspillet med landbruget, forbehandlingsmetoder, procesoptimering, efterpolering af gødningsfraktionen, teknologisk billiggørelse samt fortsat udvikling af opgraderingsteknologierne herunder nye teknologier til metanisering og elektrolyse. Med de nuværende forventninger til det fremtidige gasforbrug betyder det, at der er et teknisk potentiale for, at 50 pct. af gassen i gasnettet kan være grøn i 2025, og at 100 pct. af gassen i gasnettet allerede i 2035 kan være grøn. Rammevilkår og teknologiudvikling er forudsætning for en samfundsøkonomisk realisering af potentialet. pj/år 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, År Biogas i gasnettet (pj) Naturgas i gasnettet (pj) Danmarks samlede gasforbrug (pj) Figur 3: Udvikling i biogas og naturgas i nettet hvis det tekniske potentiale for grøn gas realiseres sammenholdt med Danmarks samlede gasforbrug. Teknologisamspil det samlede energisystem Gas fremstillet via termisk forgasning og elektrolyse vinder ikke indpas, da de ikke er konkurrencedygtige med naturgas, og der findes ikke støtteordninger, der kompenserer for den manglende konkurrencedygtighed. Specielt termisk forgasning har svært ved at konkurrere med afbrænding af fast biomasse til varme- eller kraft/varmeformål. På sigt kan der dog være et stort potentiale i indpasning af gas eller flydende brændsler dannet ved hjælp af forgasning, elektrolyse eller en kombination heraf, i takt med at vindproduktionen forventes øget markant. Fordelen ved teknologierne er, at de har potentiale og kapacitet til at levere store mængder energi, som efterfølgende kan sendes ind og lagres i gasnettet, anvendes til transport, processer, brændstoffer, eller el- og varmeproduktion i perioder, hvor de vedvarende kilder er lavtproducerende. Dette må forventes at være en fordel i takt med en øget fremtidig efterspørgsel efter biomasse og et stigende behov for alternativer til fossile brændsler /Energistyrelsen 2012/.

5 Kilder: Energistyrelsen 2014, Energistyrelsens vindscenarie jf. Den fremtidige anvendelse af gasinfrastrukturen Energistyrelsen 2012, Notat Teknologier til fremstilling af VE-gas Baggrundsmateriale til Energiforligsanalyser Figur 1: Henrik B. Møller 2017, Inst. for Ingeniør videnskab, Aarhus Universitet Biogas fra landbrugsråvarer: Så meget mere kan vi producere Figur 2: Baseret på Henrik B Møller 2017 og egne beregninger. Figur 3: Danmarks samlede gasforbrug er baseret på Energistyrelsens vurdering af samlet gasforbrug, vindscenarie (Energistyrelsen 2014) Forventninger til naturgas i gasnettet = samlet gasforbrug fratrukket biogas i gasnettet. Samlet produktion af biogas i Danmark baseret på analyser foretaget af bl.a. Aarhus Universitet (2017) samt egne beregninger.