Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem Affaldets rolle i fremtidens energisystem 15. maj 2014 Vestforbrænding Anders Bavnhøj Hansen Chefkonsulent, Msc Udvikling, Forskning og miljø abh@energinet.dk 1
Værdikæde fra energi-ressource til energitjeneste Energi ressourcer (VE) Vind Solceller Bølge etc. Energi systemer Energi services El tjenester (lys, it, proces, etc...) Biomasse El Gas Opvarmning Køling Bio residual Affald Fjernvarme Bio fuels Proces-varme industri/service Sol varme Geotermi Transport (vej, sø, luft) Uafhængighed af kul, olie 2014-05-15 og naturgas! Forsyningssikkerhed, Omkostningseffektivitet, Energieffektivitet, Fleksibilitet! Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem Forsyningssikkerhed, Omkostningseffektivt! 2
Vækst i energitjenester transporten vokser! Sektorer med stort brændstof-behov 3
Indenlandske vedvarende ressourcer til at opnå 100 procent vedvarende energi i 2050 Klimakommissionen, 2010 Bruttoenergiforbrug 2011 Bruttoenergiforbrug 2050 Energiafgrøder Energiaftale 22. marts- 2012 Fluktuerende elproduktion 4
Eksempel på udviklingsforløb for energisystemet 2014-05-15 Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem 5
Vindproduktion og elforbrug i hele Danmark Tre uger i november Vind Vindproduktion ud over klassisk elforbrug kan nyttiggøres via: 1. Udlandsforbindelser 2. Nyt (fleksibelt) elforbrug 2035 Elforbrug Nyt elforbrug (Typisk langt mere fleksibelt) Eksempelvis Procesvarme (elektrificering af industri) Individuelle varmepumper Store vamepumper (fjernvarme) El til transport Elektrolyse (Power2gas) Manglende vindproduktion til at dække det klassiske elforbrug kan tilvejebringes via: 1. Udlandsforbindelser 2. Indenlandsk (fleksibel) elproduktion Indenlandsk (fleksibel) elproduktion Eksempelvis Centrale kraftvarmeværker (gas og biomasse) Decentrale kraftvarmeværker (gasmotorer og CCGT) 2014-05-15 Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem 6
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 Estimeret affaldsforbrændingskapacitet [PJ affald per år] Affalds-forbrændings-anlæg eksempel på udviklingsforløb 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 over 30 år 20-30 år 10-20 år 5-10 år Under 5 år 10.000 5.000 0 7
Integration af el, varme, gas og biofuel Elforbrug (klassisk) og Fluktuerende produktion 20000 18000 International el infrastruktur El (MW) 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 El (ved lav pris) Elektrolyse Alcalisk, SOEC fuelcell H 2 Spidslast el-produktion Gasturbine, CC, Fuelcell etc. Fjernvarme El (ved høj pris) 1 61 121 181 241 301 361 421 481 541 601 661 721 781 841 901 961 1021 1081 1141 1201 1261 1321 Klassisk elforbrug Vind-Bølge-Sol PHEV with methanol fuelcell Bio/affald Kraftvarme FV O 2 Varme Termisk forgasning H 2 +CO FV Gas lagre Biofuel katalyse Methanol, DME, Syn benzin, H2 etc. Biofuel (Methanol, DME, Syn benz.) Fjernvarme Biomasse og affald Forgæring Biofuel Anaerob forgasning (biogas) CH 4 +C0 2 Opgradering Metan (CH 4 ) Fjernvarme International gas infrastruktur Undergrund lager (salt kaverne) Undergrund lager (aquifer) 8
Fleksibilitet i energisystemet eksempel 2035+ 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: 200-600 kr/kwh (el) Sekunder Minutter Timer Dage Uger Måneder 9
Transmission Eksempler på lokale/industri gasnet i samspil med gas-systemet Fuld opgradering (CH4) - Electrochaea Lokalt biogasnet (CH4+CO2) Ringkøbing.. Power2 Gas Stort biogas anlæg Industri Kraft- Varme Power2 Gas Kraft- Varme Industri Stort biogas anlæg Lager Hydrogen - Syntesegas (H2+CO) Pyroneer.. H2 tank Power 2 Gas Industri Term. Forgasn. Biofuel Kraft- Varme Industri Bio2Gas Pyroneer Power 2 Gas Biofuel 10
På vej mod et grønnere gassystem Biogas opgradering på vej Biogascertifikater 2014-05-15 Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem 11
Nogle budskaber ift. affaldets rolle i energisystem Omstilling til VE kræver indpasning af store mængder vindkraft! - men der er behov for brændstoffer til procesvarme, transport og spidslast el Affald en vigtig ressource til fremtidens produktion af brændstoffer Behov for mere regulerbar billig spidslastproduktion (og mindre behov for grundlast kraftværker) Produktion af VE-gas fra affald en fleksibel vej til brændstofproduktion - giver adgang til store lagre og international infrastruktur Tak for opmærksomheden;) 12