Hvordan kan brint reducere behovet for biomasse i fremtidens energisystem?

Relaterede dokumenter
Brint og grønne brændstoffers rolle i fremtidens smarte energi systemer

Midt Energistrategi To-dages seminar for hele partnerskabet Scandic Silkeborg, marts 2015 Input til strategiplanerne

Varmepumpers rolle i den vedvarende energiforsyning

Danmark med 100% Vedvarende Energi

BYGNINGER OG FREMTIDENS ENERGISYSTEM

Fjernvarmens rolle i samarbejde med el, gas og affald - fjernvarmen som energilager

IDAS ENERGIVISION SET I LYSET AF ENERGIKOMMISSIONENS ANBEFALINGER - ANBEFALINGER TIL DET NYE ENERGIFORLIG 2020

BIOGAS OG BIOBRÆNDSLER I DET SMARTE ENERGISYSTEM

VINDKRAFTENS ROLLE I FREMTIDENS ENERGISYSTEM

Fjerde Generation Fjernvarme

Baggrund og introduktion til fagområder

Heat Roadmap Europe: Markedspotentiale I EU

ANBEFALINGER TIL DET NYE ENERGIFORLIG 2020

ENERGIPLANLÆGNING MOD 2030 OG 2050 O M B Æ R E D Y G T I G E N E R G I F O R S Y N I N G O G M Å L R E T T E T P L AN L Æ G N I N G

GAS OG FLYDENDE BRÆNDSLER I VEDVARENDE ENERGISYSTEMER

Fremtidens energiforsyning

Biogas i den cirkulære økonomi

Fire årtier med et stabilt energiforbrug

SCENARIER ET FOSSILFRIT ENERGISYSTEM

Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Future Gas projektet. Gas som en integreret del af det fremtidige Energisystem

Det Fremtidige Energisystem

Mindre CO2 og mere VE Konkrete udfordringer for Hovedstadsområdet

Effektiv udnyttelse af træ i energisystemet

Kan vi flyve på vind? Energinet.dk 1

Lars Yde, Hydrogen Innovation & Research Centre v/ HIH Århus Universitet

Sådan bør vi anvende Naturgassen og gassystemet i fremtiden. Professor Poul Erik Morthorst Systemanalyseafdelingen

Innovation af affaldssektoren under fremtidens rammebetingelser. Henrik Wenzel Syddansk Universitet

Biomasse ved konventionel landbrugsdrift

100% vedvarende energi

Muligheder og udfordringer ved overskydende elproduktion. Seniorkonsulent Steen Vestervang, Energinet.dk

Omstilling af det danske energisystem til 100% vedvarende energi Scenarieanalyser i CEESA-projektet

Anvendelse af biomasse i scenarier for 100% vedvarende energi

Balancering af energisystemer, gassystemet i fremtiden: grønt, fleksibelt, effektivt

Den Danske Brint- og Brændselscelledag MegaBalance

TOPWASTE. Affald og 100% vedvarende energi. Seniorforsker Marie Münster Energi system analyse, DTU MAN ENG, Risø 6/6 2013

:HVORDAN NÅS DE OPSTILLEDE 2050 MÅL

De overordnede konklusioner fra den nationale biomasseanalyse. Henrik Wenzel, Syddansk Universitet

FREMTIDEN. Energieffektivitet i industrien. Niels Træholt Franck,

100% VE i EU med eksempler Towards 100% Renewable Energy Supply within the EU, examples. Gunnar Boye Olesen

Termisk energilagring i metaller

Strategisk energiplanlægning i. Energi Øresund 28. marts 2011 Kenneth Løvholt Gate 21

Udvikling af nye VE-løsninger, - hjælper Klimakommissionen? - Hvor hurtigt og billigt kan vi gøre det?

Nationalt: Strategisk energiplanlægning i Danmark

ANVENDELSEN AF BIOMASSE TIL VE-GAS PRODUKTION OG EL. INTEGRATION I DET DANSKE ENERGISYSTEM

Biogas og andre VE-gassers rolle i fremtidens energisystemer - carbon footprint konsekvenser. Henrik Wenzel, Syddansk Universitet

FREMTIDENS ENERGISYSTEM, STRATEGISK ENERGIPLANLÆGNING OG VINDMØLLEØKONOMI

Dansk Mikrokraftvarme Synergi med Energisystemet Vejle 18. juni2014 Per Balslev

FJERNVARME I FREMTIDEN?

85/15 Moving energy. forward. Charles Nielsen, Director R&D. Kystdirektoratet 28. november Fremtidens anvendelse af søterritortiet

Power-to-gas i dansk energiforsyning

FJERNVARMENS UDFORDRINGER OG MULIGHEDER I ET ELEKTRIFICERET ENERGISYSTEM ANALYSECHEF JESPER KOCH, GRØN ENERGI

Brug af biomasse til energiformål

Biogas til balancering af energisystemet

Udfordringer ved bæredygtig omstilling af energisystemet

Hvad er EU's rimelige andel af en global klimaindsats? Og hvor langt kunne vi nå til 2030?

Hypotese: Investeringer i udlandskabler undergraver udviklingen fra vindmølleeventyr til vindkraft-system-eventyr

Brian Vad Mathiesen 11/8/2017 VEDVARERENDE ENERGI, EJERSKABSFORMER OG FJERNVARMEINFRASTRUKTUR MOD 100% VEDVARENDE ENERGI 2050

Vedvarende energi - rollefordelinger

STREAM: Sustainable Technology Research and Energy Analysis Model. Christiansborg, 17. september 2007

Varmeværker som lokale aftagere af fast biomasse. Søren Schmidt Thomsen

Notat. Resumé. Dok. ansvarlig: MST Sekretær: Sagsnr.: s Doknr: d

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future

Seminar om fjernkøling

TI 4.- og 6. april 2017 Energieffektivitet i Industrien POEM

Biogassens rolle i det integrerede energisystem

FutureGas. - Gassens rolle i fremtidens energisystem. Professor Poul Erik Morthorst Afdeling for Systemanalyse

House of Energy Energilagring. Sammentænkning af energisystemerne - Hvad kan gassen byde på? Thea Larsen, adm. direktør

Veje mod bæredygtig brug af biomasse i energisystemet Henrik Wenzel, professor ved SDU, Institut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi

TMC - Klima

VE-Net. Et højteknologisk energi-netværk. VE-Net

FRA KLIMAAFTALE TIL GRØN VÆKST

Energi i fremtiden i et dansk perspektiv

IDA National energiplan Elsystemer

ENERGISYSTEMETS FREMTID

Nye Energiteknologier: Danmarks fremtidige energisystem uden fossile brændstoffer Brændselsceller og elektrolyse

Transition to Renewable Energy until in the EU, Denmark, and

85/15 DONG Energy. Knud Pedersen, VP DONG Energy Distribution

Solceller i 100 % vedvarende energisystemer Støttemuligheder, finansiering og virkemidler

Store eldrevne varmepumper. ny teknologi, nye afgifter, nye tider. Morten Boje Blarke, Aalborg Universitet

Fossilfri energi Hvad er den fremtidige udfordring?

Myter om solvarme i byggeriet Jan Erik Nielsen. Gamle myter

VE-gasser i naturgasnettet IDA ENERGI

Hvor godt kender du energisektoren i Danmark?

H2 Logic brint til transport i Danmark

Smart energi - Smart varme

Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Næste generation solvarme / 4. Generation Fjernvarme

BALANCERING AF FJERNVARME FOR ØGET OPTAG AF LAVTEMPERATUR OVERSKUDSVARME

Hvordan passer vandsektoren ind i fremtiden energisystem. Ole Damm SE Big Blue. 4. juli Ole Damm SE Big Blue

TMS programmet på energi 2008/9

Termisk forgasnings betydning for bæredygtigheden af et vedvarende energisystem

VEDVARENDE ENERGI I FJERNVARMESYSTEMET. Kim Behnke Vicedirektør Dansk Fjernvarme 19. december 2016

Energforsyning koncepter & definitioner

85/15. Har naturgassen fortsat en rolle i energiforsyningen? Kurt Bligaard Pedersen Koncerndirektør, DONG Energy

Fremtidens elsystem det bygger vi i dag

Analyser af biomasse i energisystemet

Mål for vedvarende energi

Fremtidens energisystem Scenarier for termisk forgasning

Gas og el det perfekte mix

Transkript:

Christiansborg 5. februar 2018 Hvordan kan brint reducere behovet for biomasse i fremtidens energisystem? Henrik Lund Professor i Energiplanlægning Aalborg Universitet

IDA Energiplan 2030

Smart Energy Systems

Smart Energy Systems www.energyplan.eu/smartenergysystems/

100% VE i 2050 Primær energiforsyning 100% VE i år 2050, PJ 1,000 900 800 700 600 500 400 300 200 Eksport VE-el Solvarme Biomasse Naturgas Olie Kul 100 0 Ref 2030 IDA 2030 IDA 2050 Bio IDA 2050 Vind IDA 2050 Biomass potentials and consumtion in IDA 2030, PJ 400 350 300 250 200 150 100 50 0 DEA potential IDA 2030 Max potential Waste Energy crops Slurry fibre fraction Slurry biogas Wood Straw

Vind-scenario: 250 TJ Biomasse (Svarer til Dansk Potentiale) Bio+-scenario: 700 TJ Biomasse (Biomasse erstatter fossil i samme system som nu) Brint-scenario: 200 TJ Biomasse (Brint til syntetisk naturgas ) Biomasse-scenario: 450 TJ Biomasse (Indebærer import af netto biomasse)

CEESA Project 2011/2012 Transport: El biler er bedst set fra et energi system synspunkt. Men gas og flydende brændsler behøves for at håndtere hele transport sektoren. Biomasse:.. er en begrænset ressource og der er ikke nok til at tilfredsstille hele transportsektoren Konsekvensen el fra vindkraft (og tilsvarende) skal konverteres til VE-gasser og flydende brændsler på langt sigt

Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Electricity (111 PJ) Electricity (111 PJ) Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Biomass [Glucose] Biomass (60 PJ) [Cellulose] (65 PJ) Electricity (83.5 PJ) H 2 O (2.6 Mt) Electric Grid 1 6 PJ 3 Electric Grid 1 Electricity 1.9 Mt (178 PJ) Electricity Electricity (100 PJ) CO (100 PJ) 2 OR OR 294 Gpkm 313 Gpkm Resource Conversion Process Transport Fuel Transport Demand Power Plant Electricity (83 PJ) H 2 O (2.3 Mt) 0.6 PJ Freight is not applicable Marginal Heat 3 (7.6 PJ) 323 Gtkm Resource Anaerobic Conversion Chemical Process Transport Fuel 61 Gpkm Transport Demand OR Digester Hydrogenation Synthesis 59 PJ Steam Electricity Chemical 61 Gpkm Hydrogenation OR Gasifier Biogas Synthesis Methane (50 GJ) (100 PJ 2 ) 83 PJ Syngas 36 Gtkm Power Plant Heat Methane Biomass 1 (100 PJ 2 ) Electrolyser Resource 1 Conversion Process Transport Fuel Transport Demand (77 PJ) H 2 36 Gtkm (60.5 PJ) Carbon H 2 Sequestration (72.2 & PJ) Chemical Electricity Electrolyser 2 1 Recycling 3 Hydrogenation OR 52 Gpkm Synthesis (7.3 PJ) H 2 4.5 Mt (60.5 PJ) Biomass CO 2 Methanol/DME Power Plant (40.2 2.3 Mt PJ) (7 Mt) Marginal Heat 1 CO (62.6 PJ 2 2 ) 31 Gtkm (50.2 PJ) (4.4 Mt) or 4.5Mt Co-electrolysis 4 Chemical OR 83 Gpkm Synthesis Straw (401.7 PJ) H 2 O (5.7 Mt) 303.6 PJ Electricity (307 PJ) 3.4 PJ 3 Electrolyser 6 Syngas (139 PJ) Fermenter Low & High Temperature Gasification 7 Methanol/DME (100 PJ 5 ) Lignin (197.7 PJ) C5 Sugars (92.8 PJ) 50 Gtkm Ethanol (100 PJ) OR 67 Gpkm 39 Gtkm 4 H 2 O (15.5 Mt) 11 5 Mt 1 Mt 3.5 Mt H 2 (149.4 PJ) Hydrogenation Chemical Synthesis Methanol/DME (337.5 PJ 2 ) OR 279 Gpkm 169 Gtkm

Smart Energy Systems The key to cost-efficient 100% Renewable Energy A sole focus on renewable electricity (smart grid) production leads to electricity storage and flexible demand solutions! Looking at renewable electricity as a part smart energy systems including heating, industry, gas and transportation opens for cheaper and better solutions Power-to-Heat Power-to-Gas Power-to-Transport

Pump Hydro Storage 175 /kwh (Source: Electricity Energy Storage Technology Options: A White Paper Primer on Applications, Costs, and Benefits. Electric Power Research Institute, 2010) Energilagre Thermal Storage 1-4 /kwh (Source: Danish Technology Catalogue, 2012) Oil Tank 0.02 /kwh (Source: Dahl KH, Oil tanking Copenhagen A/S, 2013: Oil Storage Tank. 2013) Natural Gas Underground Storage 0.05 /kwh (Source: Current State Of and Issues Concerning Underground Natural Gas Storage. Federal Energy Regulatory Commission, 2004)

Price ( /MWh) 0.16 m3 Thermal Storage 300.000 /MWh (Private house: 160 liter for 15000 DKK) 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 Varmelagre Thermal storage: Price and Size 6200 m3 Thermal Storage 2500 /MWh (Skagen: 6200 m3 for 5.4 mio. DKK) 0 160 liter 4 m3 6200 m3 200.000 m3 4 m3 Thermal Storage 40,000 /MWh (Private outdoor: 4000 m3 for 50,000 DKK) 200,000 m3 Thermal Storage 500 /MWh (Vojens: 200,000 m3 for 30 mio. DKK)

Price ( /MWh) Pump Hydro Storage 100 /kwh (Source: Goldisthal Pumped Storage Station, Germany, www.store-project.eu) El-lagre Compressed Air Energy Storage 125 /kwh (Source: http://www.sciencedirect.com/science/ar ticle/pii/s0196890409000429) 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Electricity Storage: Price and Size Tesla PowerWall Fully Installed Sodium-Sulphur Battery CAES Pumped Hydro 3.3 kw 50 MW 350 MW 1000 MW Tesla PowerWall 800 /kwh (Source: http://solarlove.org/solarcitytesla-battery-create-turnkeysystems-depth/ Sodium-Sulphur Battery 600 /kwh (Source: Table 4: http://large.stanford.edu/courses/2012/ph240/d oshay1/docs/epri.pdf)

www.journals.aau.dk/index.php/se pm

Eksisterende distributionsnet

Hvor meget skal varmeforbruget reduceres før 2050?

Smart Energy Europe Publication www.energyplan.eu/smartenergyeurope Report Online Paper Published

Smart Energy Systems Elektrificeringen.!!!!!

Det er svært at se fornuften bag et sådant mål, for hvad er miljøgevinsten ved at reducere den grønne energiproduktion?

Hvad nu hvis.!!!? Uden besparelser og individuel elvarme: Hydro Hydro Hydro water storage power plant 12.500 MW vind (180 mia.kr.) RES electricity 4-dobling af el-net (300 mia.kr.) PP 10 TWh El-lager (12.000 Fuel mia.kr.) CHP RES heat Boiler Electricity storage system Heat pump and electric boiler Import/ Export fixed and variable Cooling device Heat storage Electricity demand Cooling demand Heat demand Integreret energisystem med Electrolyser H2 storage Transport Cars demand fjernvarme og besparelser: Process Industry heat demand 1500 MW vind (plus andre bidrag) Stort set sammen el-net Varmelagre < 7 mia.kr

Hovedpointer Vi skal begrænse brugen af Biomasse til et niveau, der er bæredygtigt Den elektrificering som blot øger elforbruget er problematisk (øger presset på biomasse og vind) Det er når alle sektorer spiller sammen i et smart energi system, at vi opnår den bedste og den billigste løsning (mindsker presset på biomasse og integrerer vind): Elektrolyseanlæg (produktion af Brint) er en central teknologi Besparelser, fjernvarme (store varmepumper) er andre centrale tiltag

www.henriklund.eu www.4dh.dk More information: http://energy.plan.aau.dk/book.php www.energyplan.eu/smartenergyeurope www.energyplan.eu www.heatroadmap.eu www.energyplan.eu/smartenergysystems/