Energiplan Fyn scenarier frem mod 2050 det elektrificerede samfund Henrik Wenzel, Syddansk Universitet
Overblik Politiske hensyn bag udvikling af energisystemet Vedvarende energiressourcer nationalt og globalt Grundscenarier for et vedvarende energisystem Domino-effekten fra vindkraft Systemernes fordele og ulemper Regional energiplanlægning Hvad kendetegner Fyn? Hvad foreslår vi for de forskellige dele af det fynske energisystem? Hvor ligger de politiske spørgsmål? 2 June 2009
Politiske hensyn - bag udvikling af energisystemet Forsyningssikkerhed: ønske om fortsat høj forsynings-sikkerhed, herunder at undgå afhængighed af import fra lande præget af politisk uro. Miljø og klima: ønske om at reducere miljø- og især klima-belastning fra energisystemet, herunder at leve op til Danmarks forpligtelser i forhold til internationale aftaler. Økonomi: ønske om et omkostnings-effektivt energisystem samt ønske om at fastholde den danske tradition for sammenhængende, langsigtede politik, der sikrer robuste rammevilkår for langsigtede investeringer i energiselskaberne. Særligt for bioenergi: arealforbrug og biodiversitet i naturen fødevarepriser og fødevareforsyning 3
Vedvarende energi ressourcer - nogle nøgletal for danske ressourcer Statistik Danmarks energiforbrug (2013): 763 PJ/år. Svarer til ca. 140 GJ/person/år Vindkraft produktion (2014): ca. 50 PJ/år = 39 % af el-forbrug Potentialer Besparelser: 30 % Vindkraft: 1200 PJ/år Bæredygtig biomasse: ca. 250 PJ/år. Svarer til ca. 45 GJ/person/år Behov i fuldt vedvarende energi scenarier Vindkraft: 50 300 PJ/år. Potentialet = 4-24 gange større end behovet Biomasse: 250 630 PJ/år. Potentialet = 1-2,5 gange mindre end behovet Både el og biobrændsler handles på internationale markeder derfor nødvendigt at se internationalt/globalt på ressourcer 4
Vedvarende energi ressourcer - globalt Statistik Verdens energiforbrug er ca. 600 EJ/år (2013). Svarer til ca. 80 GJ/person/år Heraf 30 % olie, 30 % kul, 20 % gas, 4 % kernekraft, 6 % vandkraft, 8 % brænde til madlavning og 2 % andre vedvarende energi ressourcer Potentialer Solenergien, der rammer jorden svarer til 3, 8 mill. EJ/år. Det er 6000 gange mere end det globale humane energiforbrug. EU s nuværende el-forbrug kunne produceres ud fra solen på 10 % af Tunesiens areal Den seneste konsensusrapport fra IPCC s ekspertgruppe vurderer, at det globale biomasse potentiale er 100 300 EJ/år. Svarer til 10-30 GJ/person/år Udbygningspotentialet med vandkraft er meget begrænset Konklusion: det er solkraft og vindkraft, der er nok af, biomasse er mere begrænset 5
Vedvarende energi ressourcer - global biomasse En tredjedel af verdens landareal er landbrug Vi spiser ca. 30 EJ/år for hele verdens befolkning samlet Verdens forbrug af fossile brændsler er ca. 550 EJ/år i dag Visse scenarier siger 900 EJ/år i 2050 Verdens befolkning op mod 9,5 mia. mennesker i 2050, og de fleste af disse vil have mere kød på menuen end i dag.
Vedvarende energi scenarier Energistyrelsen 2014, energinet.dk 2010, Klimakommissionen 2010, IDA 2010, Ålborg Universitet 2011, Syddansk Universitet 2014 Alm. el-forbrug Tre forskellige grundscenarier: Små FV-net Biobrændsler Elektrificering Brint Store FV-net Individuel varme Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - Biobrændsels scenarier Alm. el-forbrug 50 PJ/år Små FV-net 630 PJ/år Kraft/varme Fyr/kedel Biobrændstof produktion Store FV-net Individuel varme Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - El scenarier Alm. el-forbrug 100 PJ/år 450 PJ/år Varmepumpe/ el-kedel Kraft/varme Fyr/kedel Biobrændstof produktion Små FV-net Store FV-net Individuel varme Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - Brint scenarier Alm. el-forbrug 300 PJ/år 250 PJ/år Varmepumpe/ el-kedel Kraft/varme Fyr/kedel Elektrolyse Biobrændstof produktion Små FV-net Store FV-net Individuel varme Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Prognose fra energinet.dk 2012 150 PJ 75 PJ 11
150 PJ 75 PJ Dominoeffekten fra vindkraft Vindkraftudbygningen er udviklingens lokomotiv og sætter rammevilkårene/afføder en domino-effekt Vi ser tendens til overskuds-el fra vindkraft i dag med faldende el-priser til følge Vindkraft i dag = 50 PJ/år hvad når den når 100 eller 250 PJ/år? Tyskland og Sverige udbygger vindkraft meget svært at eksportere, når vinden blæser Fleksibelt el-forbrug er attraktivt og bliver det yderligere fremover Varmebunden el-produktion bliver mindre attraktiv Affaldsbunden el-produktion bliver mindre attraktiv 12
13 Biobrændsels scenariet Moden og tilgængelig teknologi Økonomisk attraktiv for store fjernvarmenet Ikke attraktivt for biobrændstoffer til transport Stort biomasse behov og afhængighed af import På kort sigt god forsyningssikkerhed På længere sigt måske problemer med forsyningssikkerhed hvis vedvarende energi skal være global løsning El scenariet Tilgængelig teknologi, men mindre moden Økonomisk attraktiv for små og mellemstore fjernvarmenet allerede og yderligere fremover Det samme for el-biler En forudsætning for balance mellem produktion og forbrug af fluktuerende el Mindre biomasse behov, men stadig stor afhængighed af import Brint scenariet Eksisterende teknologi, men under udvikling Den dyreste del af systemet Meget stor synergi i systemet. Fx ved placering af biobrændstof fabrik på stort fjernvarmenet, hvor spildvarmen nyttiggøres En forudsætning for at holde biomasse forbruget på et globalt tilgængeligt niveau
Lokal og regional energiplanlægning Spørg ikke, hvordan kommunen bliver CO2 neutral eller selvforsynende med energi Det kan føre til uheldige sub-optimeringer Spørg i stedet, hvad kommunens særlige karakter er i et energisystem, og hvad kommunens særlige roller er i optimeringen af det samlede system 14
15 Hvad kendetegner Fyn? Større befolkningstæthed end landet som gennemsnit Færre tyndt befolkede områder Lidt færre on-shore vindmøller (10 %) Opstillet 226 MW onshore møller potentiale for 248 mere on-shore og kystmøller Mange små og mellemstore byer med fjernvarme Mange kystbyer potentiale for varmepumper på havvand? Landets mest forgrenede gasnet med det laveste tryk Godt potentiale for biogas Et af landets største fjernvarmenet med gode tilsejlingsforhold egnet til placering af biobrændstof-fabrik på længere sigt Mange små-øer med korte seljafstande attrativt for el-færger 100.000 tons husholdningsaffald/år passer på sigt lige til ét central anlæg ikke flere
Biogas på Fyn To biogasanlæg findes: Fangel og Davinde Tre mere er under etablering/planlæg ning 16
Biogaspotentialet på Fyn Biogaspotentialet er max. Ca. 2 PJ/år fra husdyrgødning Halm er attraktivt til biogas af hensyn til både anlægsøkonomi, miljø og landbrug Halmpotentialet er yderligere 3 PJ/år Opgraderes gassen med brint er max. potentialet 8 PJ/år Plads til yderligere ca. 5 anlæg på Fyn Skal ligge nær gasledning og fjernvarmenet Politiske spørgsmål Kan vi få etableret et demoanlæg med halm og gylle sammen? Kan/skal vi politisk prioritere, at den fynske halm anvendes til biogas? Kan vi kombinere politiske ønsker om naturpleje med høst af græs fra naturarealer til biogas? 17 Gas-nettet Fjernvarme-nettene
Fynsværket og Fjernvarme Fyn Flis eller træpiller er et samfundsøkonomisk at attraktivt alternativ til kul for Fjernvarme Fyn Mulighed for varmepumper på dele af nettet bør afklares På sigt attraktivt at lægge biobrændstoffabrik ved Fjernvarme Fyns net og Odense Fjord Attraktivt at udbygge transmissionskapacitet til Kerteminde og Nyborg pga geotermi og spildvarme fra NORD? 18 Politiske spørgsmål til Fynsværkets og Fjernvarme Fyns fremtid: Skal kulblokken snart lægges om til biomasse? Skal vi gøre en fælles politisk indsats for at få høstet mere bæredygtigt energitræ fra fynske skove? Hvor længe skal der fyres med halm skal den fynske halm prioriteres politisk? Skal Odense og Fjernvarme Fyn være vært for fremtidens fynske biobrændselsfabrik? Fionia Fuels?
De små og mellemstore net & værker Mange gamle gas- k/v værker over 20 år Det vurderes samfundsøkonomisk at vedligeholde dem Varmepumper (og elkedler) er samfundsøkonomisk attraktive nu og fremover. Selskaberne bør støttes i at etablere varmepumper Eksisterende biomasse kedler bibeholdes, men nyetablering undgås Politiske spørgsmål til Fynsværkets og Fjernvarme Fyns fremtid: Skal vi søge at påvirke afgiftspolitikken for el til varmeformål Skal vi forbyde flere biomasse kedler? 19 Gas kedler og motorer Kan vi støtte fjernvarmeselskaberne i at bibeholde deres gasbaserede el-produktionskapacitet?
Individuel varmeforsyning Et mål for Energiplan Fyn er: at afklare, hvordan en udbygning med varmepumper i den individuelle varme støttes bedst muligt at afklare, hvordan mindre by/landsby samfund-uden fjernvarme eller naturgas med fordel kan etablere fælles varmeforsyning, herunder via varmepumpe Politiske spørgsmål til den individuelle varmeforsyning: Skal vi have en fælles fynsk indsats til fremme af individuelle varmepumper i nybyggeri? i eksisterende boligmasse? Kan vi identificere egnede demonstrationslandsbyer for fælles varmeløsninger i områder uden fjernvarme? 20
Procesvarme i virksomheder Politiske spørgsmål til procesvarme Skal vi have fjernet afgiften på spildvarme til opvarmningsformål? 21
Transport Mål i Energiplan Fyn er at: støtte opstilling af et net af elladestandere understøtte etablering af el-biler i den kommunale bilpark støtte fynske kommuner i at drage fordel af at indgå i et indkøbssamarbejde afklare muligheden for at taxaflåder og by-busser kunne omlægges til el afklare, hvordan et net af gastankstationer kan etableres på Fyn til brug for den tunge transport herunder landevejsbusser støtte etablering af gas som brændstof til den tunge transport støtte initiativet for at etablere elfærgedrift til og fra Ærø og evt. andre øer i det sydfynske øhav Politiske spørgsmål til udvikling af den fynske transportsektor Kan/skal vi gå sammen om at etablere en infrastruktur til gas-baseret tung transport for landevejsbusser, vognmænd, mm.? Kan/skal vi koordinere en fælles indsats for op-stilling af ladestandere til private el-biler? Skal vi have alle fynske kommuner med i ind-købsforening for el-biler? 22
Affaldshåndtering på Fyn Kan vi tillade organisk affald fra husholdninger i biogasanlæg til husdyrgødning hvor det efter anlægget tilføres markjorden? Det er et mål i Energiplan Fyn: at støtte kommunerne og affaldsselskaberne i at finde den bedste strategi, herunder at afklare, om restaffald med fordel kan energianvendes til ren varme fremover, evt. stabiliseres og lagres fra sommer til vinter at have-park affald går til biogas i stedet for kompost Politiske spørgsmål til affaldshåndtering Kan vi undgå små-skala fælden, som de tyske initiativer gik i? Kan kommunerne gå sammen om en økonomisk konkurrencedygtig fælles løsning som ikke kan ligge fysisk i alle kommuner? Hvis affaldet alligevel skal sorteres/stabiliseres centralt kan det så betale sig at sorteres organisk affald fra i husholdningen?
Affaldsforbrænding Biogas på affald Lossepladser Åben kompostering
Skala-økonomi ved central sortering 25 June 2009