Trafikdage i Aalborg, 28 august 2012 Alternative Drivmidler Resultater, forudsætninger og analyseramme for ADberegningsværktøjet Henrik Duer, COWI 1
Alternative Drivmidler modellen Baggrund Udviklet i 2006 Formål: Opnå en vis konsensus om: Samfundsøkonomiske omkostninger CO2 emissioner Emissioner af andre stoffer Energieffektivitet af alternative drivmidler Grundlag Wells-to-Wheels tilgang, dvs. se på hele sporet : Råstoffer Konvertering til mellemprodukter og til drivmiddel Distribution og infrastruktur Anvendelse i køretøjet Beregningsprincip: Ensartet struktureret tilgang for alle drivmiddelspor Mulighed for visse valg 2
Princip for beregningsgangen 3
Oversigt over energiteknologier til forsyning af transportsektoren som alternativ til olie Primær energikilde som udgør alternativ til olie i transportsektoren Bio I Olieholdig Bio II Stivelse mv. Bio III Restbio/lignin Affald Gylle/Slam mv. Affald husholdn. Kul Naturgas VE-tekn. (vind/vand/pv) Konvertering fra primær energikilde til energibærer RME raffinering Bio EtOHanlæg 1.gen Bio EtOHanlæg 2.gen Biogasanlæg Termisk Forgasning eller Pyrolyse KV-anlæg CC/DT Elektrolyse H2O H2 Energibærer i stationære anlæg eller distributionsnet CO2 BioGas SynGas (H2+CO) El (AC-net) Naturgas H2 Konvertering fra energibærer stationær til energibærer mobil Fischer- Tropsch Katalysator SynGas MeOH Katalysator MeOH->DME Katalysator Syngas->CH4 CO2->CH4 LadeStation AC DC Energibærer i transportmiddel RME Syntetisk Diesel EtOH Biogas MeOH DME LNG CNG H2 El (batteri) Konvertering fra energibærer i transportmiddel til mekanisk energi Kompressionstænding-motor Forbr motor (Diesel) Forbr motor (spec) Gnisttænding-motor Forbr motor (Otto benz) Forbr motor (Otto gas) Hybrid-motor Forbr. Plug-in El-motor η=0,95 El-motor Fuel-cell Personbiler X X X X X X X Busser X X X (X) Lastbiler X X X
Køretøjer Personbiler: 15 drivmiddelspor Lastbiler: Diesel-lignende drivmidler samt CNG og biogas Busser: Diesel, CNG, biogas samt hybrid 5
Resultater, Samfundsøkonomiske omkostninger uden ILUC 2010 2020 6
Resultater, CO2 emission uden ILUC (biler), g/km 2010 2020 7
Forudsætninger: Utallige Køretøj: reference-bil: Ensartet køretøj på tværs af drivmidler (Svarende til VW Passat) Pris og tekniske karakteristika baseret på Concawe/JRC W-t-W studie 2011 Antaget effektivitetsforbedringer for forbrændingsmotorer ift. 2010 referencebil: Motortype 2020 effektivitets forbedring Benzin 18,5% 28% Diesel 21,5% 30% Kilde: IEA 2008 Energy technology: Status and Outlook 2030 effektivitets forbedring Brug af bilen: Udskiftning af drivlinien (motor, transmission), bevare grundbilen i alle år Brændstofprisudvikling (IEA/Energistyrelsen) Teknologiudvikling: Priser, energieffektivitet Energisystemet 8
Analyserammen: 2 centrale elementer Langsigtet marginalbetragtning: hvordan påvirker et drivmiddel der indpasses nogenlunde i systemet (infrastruktur der matcher den øgede efterspørgsel) Især betydning for elsektoren: udgangspunkt: Udfasning af fossil og indfasning af vind og anden VE, fossil uafhængighed i 2050 Efterspørgsel efter en extra kwh: fossil-kondens produktion, altså et eksisterende regulerbart værk med uudnyttet kapacitet producerer en ekstra kwh Efterspørgsel efter ny produktionskapacitet: primært VE Men også olie-gasproduktion: Voksende CO2 emission når mere utilgængelige kilder/felter tages i brug Konsekvenser af arealanvendelse: mulighed for at medregne emissioner som følge af ILUC Fokus på landbrugsafgrøder (hvede, raps, sukkerrør og palmeolie) Meget stor usikkerhed Afhænger af den konkrete dyrkningsform og afgrøde EU ved at udvikle skøn for LUC og ILUC Her lavt og højt skøn baseret på 8 studier Meget stor betydning for CO2 emission 9
ILUC skøn G CO2 eq./mj Kilder: Ros et al. (2010) og Estimate of GHG emissions from global land use change scenarios L. Marelli, F. Ramos, R. Hiederer, R. Koeble, JRC 2011, Technical note. Biofiels policy. ATLASS Consortium Modeling land use changes in consequential LCA, Lorie Hamelin Environmental group meeting March 22 nd, 2011 10
Betydningen af analyserammen: CO2 emission/km Ingen ILUC Lav ILUC Høj ILUC 11
Betydningen af analyserammen: CO2 emission/km Langsigtet marginal Gennemsnitlig emission per kwh 2020 (193 g/kwh) 12
Konklusioner Hovedformål: Rimelig enighed på tværs af aktører om forudsætninger og beregningsmetoder Stor usikkerhed om fremtiden og dermed om de forudsætninger der bør regnes på (især teknologi omkostninger og virkningsgrader, brændstofpriser) Analyserammen er ret afgørende vi mener at have valgt den rigtige til de spørgsmål modellen søger at svare på: nemlig system-effekten Andre vælger en anden analyseramme, ofte fordi der søges svar på et andet spørgsmål f.eks. et køretøj eller en km. mere Beregningsforudsætningerne forventes revideret regelmæssigt for at afspejle de gældende mest realistiske forventninger Nye teknologier og transportmidler kan inddrages 13
14 15 DECEMBER 2011