Biomasse til kraftvarme hvor skal den komme fra? Plantekongres 2011 12. januar 2011, Herning Anders Evald, FORCE Technology 1
Om FORCE Technology FORCE Technology er blandt de førende teknologiske rådgivnings- og servicevirksomheder på det internationale marked Vi omsætter højt specialiseret ingeniørmæssig viden til praktiske og værdiskabende løsninger for et bredt udsnit af brancher og industrier 2
FORCE Technology og biomasse Vores produkter Brændselsforsyning og ressourcer Akkrediterede brændselsanalyser Markedsanalyser Tekniske og økonomiske feasibility studier Anlægsprojektering Produktudvikling Investor-udredninger Troubleshooting Træning og uddannelse Vores fokus i forskning og udvikling Samproduktion af kraft og varme Korrosion og nye materialer Nye brændslers egenskaber Strømningsmekanik og varmeovergang Anlægssimulering 3
Hovedpointer Efterspørgslen kommer til at stige Meget! Ikke bare i Danmark Danmarks areal er ikke nok Øget konkurrence På pris og kvalitet Fra andre anvendelsessektorer Mellem halm og træ Import bliver svær at undgå 4
France '05 Germany '05 UK '05 Italy '05 Spain '05 Sweden '05 Poland '05 Finland '05 Austria '05 Netherlands '05 Romania '05 Portugal '05 Belgium '05 Denmark '05 Others '05 EU: 2005 og 2020 efterspørgsel efter VE 3000 Enhed: PJ 2500 2000 Other Biomass & waste Wind Hydro 1500 1000 500 0 Kilde: Scenarie v. Anders Evald, FORCE Technology, 2010 5
RED konklusioner og forudsætninger Øget efterspørgsel efter VE ca. 110 PJ (ca. 13 % af DK bruttoenergiforbrug) Heraf ca. 60 PJ fra biomasse og affald Stigningen svarer til 3,5 mio. ton tørt træ til en pris af 2-4 mia. kr. Case: der skulle bygges 80 anlæg som Maribo for at bruge denne mængde Case: investeringerne heri ville være omkring 15 mia kr. Øget efterspørgsel efter VE ca. 9.000 PJ (ca. = 10 gange DK s bruttoenergiforbrug) Heraf ca. 4.000 PJ mere fra biomasse og affald Stigningen svarer til 220 mio. ton tørt træ til en pris af 150-250 mia. kr. Case: der skulle bygges 5.000 anlæg som Maribo for at bruge denne mængde Case: investeringerne heri ville være omkring 1.000 mia. kr. Modellen er robust overfor selv store fejlskøn i den forventede udbygning af hydro, vind og andet. Maribo/Sakskøbing: 40.000 ton tør biomasse/år. Investering = 0,2 mia. kr. Kilde: Markedsestimat foretaget af FORCE Technology, 2010. Basis: EU s VE-direktiv fra april 2009 6
Fremskrivning af VE i Danmark Energistyrelsens basisfremskrivning: Andelen af vedvarende energi i energiforsyningen forventes at stige til godt 21 pct. i 2011 Den ligger dermed over målsætningen i energiaftalen fra februar 2008 I 2020 forventes VE-andelen at være steget til ca. 28 pct. af det endelige energiforbrug (mål efter VED: 30 %) Kilde: Energistyrelsens basisfremskrivning, april 2009 7
VE frem mod 2020 Kilde: Energistyrelsens basisfremskrivning, april 2009 8
Tilvækst i VE 2008-2020 (set fra 2010) Kilde: Bjarne Juul Kristensen, Energistyrelsen, apr. 2010 9
Kommentarer Energistyrelsens basisfremskrivning 2009 og 2010 bruger En prognose for brændselspriser En prognose for samfundsøkonomiens udvikling Kendte politiske rammebetingelser Og viser At øget øget anvendelse af faste biobrændsler til el- og varmeproduktion bærer hovedparten af væksten frem til 2020 At træ til energi øges mest (i 2009-fremskrivningen: 60 PJ ~ 3,4 mio. ton træpiller), mens halm står næsten stille At biogas, fyldende biobrændstoffer, vind, sol, varmepumper og affald vil stige relativt mindre Forbrug af træ i 2009-fremskrivningen på godt 60 PJ er nu (2010) kun 27 PJ Ny lavere prisprognose for kul -> mere kul til kondens-el og mindre træ 10
Energiproduktion på DK s areal 250 GJ pr. ha Rodfrugter T oppe 200 Roer m.m. Græs i omdrift Kvadratet svarer til 100 PJ Korn, vintersæd 150 Raps Græs uf. omdrift 100 Halm Korn, vårsæd Andre afgrøder Brak Løvskov Kilde:: FORCE T echnology 50 Græs Halm Halm Halm m.m. Brænde m.m. Nåleskov Hede, klit, overdrev Flis m.m. Vådområder Kerne Kerne Frø Græs Frø, frugt m.m. Gavntræ Gavntræ Søer m.m. Byer, veje m.m. 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 Kilde: Anders Evald, FORCE Technology, 2010 km2 11
Ressourcer ifølge den nationale VE-plan 12
Potentialer fra landbruget Landbrug kan levere 5 gange så meget som nu! 80% af halmen 75% af husdyrgødning Animalsk fedt 100% rapsolie til energi 25% af brak til energiafgrøder 15% af kornareal energiafgrøder 75% af græsareal på lavbund 20% af 3-arealer (hede, mose mv) Industriaffald til biogas Total 34 PJ 24 PJ 3 PJ 7 PJ 2 PJ 43 PJ 4 PJ 3 PJ 3 PJ 123 PJ Kilde: Kilde: Uffe Jørgensen, AU, 2008 13
Scenarier for landbrugsdelen PJ Total Uffe Jørgensen I dag (2008) National VE-plan Bud, 2020 Halm 43 34 16 17 20 Biogas af husdyrgødning 32 24 1 7 3 Energiafgrøder 43 0 5 3 Hvorfor så pessimistisk? Halm: Vækst = ¼ af de foregående 30 års resultat, d.v.s. en lidt fladere vækstkurve fremover (p.g.a. stigende priser m.m.) Biogas: Vækst til 3 gange nuværende anvendelse (utilstrækkelige rammebetingelser) Energiafgrøder: 5-dobling fra 3 000 ha til 15 000 ha (begrænsede støtteordninger, høj pris og tidsforsinkelse i etableringen) 14
Kommentarer, halm Sammenhæng ml. ressourcens størrelse og prisen Price index 100 80 60 40 20 0 Der findes ikke en sådan analyse for dansk biomasse Generel sammenhæng: 0 20 40 60 80 100 Percent of total ressource Nuværende halmudnyttelse er startet med de lavesthængende frugter (store marker, tæthed til værker) Halmpriser er steget kraftigt de seneste år ENS basisfremskrivning siger stagnation i halmudnyttelsen de kommende år Halmudbyttet falder i scenarier med piledyrkning på landbrugsareal 4 ton TS fra halm (plus 6 ton TS korn) erstattes af 10 ton TS fra pil 15
Halm anvendelse og overskud Kilde: Søren Ugilt Larsen, Agrotech, 2010 efter Danmarks Statistik, Statistikbanken, 2009 16
Kommentarer, biogas af husdyrgødning Ressource Udnyttelse Kilde Note 32 PJ 100 % Uffe Jørgensen Teoretisk potentiale, inkl. forbrænding af fiberfraktionen 24 PJ 75 % Uffe Jørgensen Teknisk potentiale (uden grænser fra miljø og økonomi) 16 PJ 50 % Regeringen Politisk målsætning for 2020 Søren Korsholm, Landbrug & Fødevarer Regeringens mål kan på ingen måde nås med nuværende rammebetingelser 12 PJ 30 % Søren Tafdrup Ambitiøst mål, som kan nås, under en række skrappe forudsætninger 1 PJ 3 % Energistatistikken Nuværende biogas fra husdyrgødning 17
Kommentarer, pil Begrænsninger: Dyrkningsomkostninger Risiko Udbytte Kvalitet Bedste jorder 18
Hvor kommer biomassen fra i dag, PJ 0 5 10 15 20 25 30 Halm Brænde Skovflis Dansk Importeret Træpiller Træaffald Affald, bio 19
Prisstigninger i vente Det er sandsynligt, at stigende efterspørgsel efter biomasse i hele EU vil drive priserne noget op Træpillemarkedet kan komme til at svinge meget Meget store fabrikker er under opførelse (0,9 mio. ton i Vyborg, RU, 0,8 mio. ton i sydøst USA, 0,5 mio. ton i Norge ) Vækst i kraftværkssektoren i EU er (bortset fra DK, BE, NL og UK) usikker, idet rammebetingelserne for samfyring eller substitution med kul endnu ikke er på plads Uforudsigelighed Loft: substitutionspriser for kul inkl.co2-kvoter 20
Konklusion forsyning i EU Øget behov for biomasse 2020 Mere affald og restprodukter fra landbrug Mere resttræ fra pleje og tyndinger i skov Mere resttræ fra træindustri Øget energihugst på bekostning af gavntræ Mere udnyttelse af hugstaffald Konklusion: EU kan akkurat nå målene med egne ressourser, men det forudsætter: Stor udbygning af forsyning fra skovbruget: Resttræ i form af hugstaffald Plejetræ fra tyndinger m.m. Træ på grænsen til industritræ (kvalitet, diameter) Vækst i træindustri med tilhørende spin-off af restprodukter Og stor vækst i affaldsforbrænding m. energiproduktion Og det er sandsynligt, at mange lande pga. logistik og pris vil købe træ uden for EU (USA, nordvestlige Rusland, Canada, Sydamerika, Sibirien... ) 21
Hvor peger fingeren hen, internationalt? Bedre udnyttelse (høst) af tømmer m.m. fra akkumulerende tilvækst i europæiske skove Produktion af flis fra tynding og pleje i europæiske skove Udvikling af bæredygtige træressourcer fra nordvestlige Rusland Øget interesse for skovplantning, management og høst Øget import til EU Energiudnyttelse af affald 22
Konklusion Biomasse skal dække hovedparten af Danmarks vækst i VE de næste 10 år Væksten bliver omkring 60 PJ svarende til 3-4 mio. ton tørt træ Udredninger om det danske ressourcegrundlag Ignorerer gerne egne forbehold m.h.t. ressourcens mulige udnyttelse Ignorerer i særdeleshed prisrelationen Fastholder en stædig fokus på dansk produceret biomasse Publicerer høje tal uden tilstrækkelige forbehold Potentialerne fra landbrug, skovbrug, affald m.m. er sådan set tilstrækkelige til at dække de kommende 10 års vækst Men det er ikke sandsynligt, at dansk biomasse vinder, fordi: Halmen fra de sidste marker bliver dyrere Træ fra skovbruget er begrænset i volumen Træ uden for skovbruget er i stort omfang i brug til brænde Biogas fra husdyrgødning ikke støttes nok Energiafgrøder er for dyre i forhold til kvaliteten Danmarks bliver (endnu mere end i dag) storimportør af biomasse Fra Nordvest-Rusland, Canada, USA, Afrika m.m. Og det gør de mange andre EU-lande også 23
FORCE Technology 72 15 77 00 E-mail: aev@force.dk Web: www.forcebioenergy.dk www.force.dk www.videncenter.dk 24