Hvor skal halmen bruges? - hvad er kriterierne for optimal brug af halm til energiformål og hvordan performer halm til biogas?

Relaterede dokumenter
Biomasse er en begrænset ressource, hvordan bruger vi den bedst?

KOD skal da i biogasanlæggene

Fynsk strategi for halm til biogas - fra samarbejdet i Energiplan Fyn

Termisk forgasnings betydning for bæredygtigheden af et vedvarende energisystem

Hvordan anvendes biomassen hensigtsmæssigt?

Hvad siger energi-scenarierne om transporten? Hvad skal vi vælge til hjemmeplejen og hvad med den tunge transport

Energiplan Fyn rammeplan

Dansk Fjernvarmes regionsmøde Odense 3. marts Anders Johan Møller-Lund 1

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

SDU og Fyns fremtidige energisystem

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

Fremtidens energisystem

Perspektiver for VE-gas i energisystemet

Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem

KvægKongres 2012 Elforbrug eller egen energiproduktion Klimaet og miljøet - Bioenergi. 28. februar 2012 Michael Støckler Bioenergichef

Trafikdage special session Energianalyser 2050 med fokus på transport

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

Anvendelse af Biogas DK status

Fremtidens energisystem

FutureGas - anvendelse og integration af gasser i fremtidens energisystem. Professor Poul Erik Morthorst Systemanalyseafdelingen

Fjernvarmens rolle i fremtidens energisystem. Direktør Kim Mortensen

Fremtidens danske energisystem

Biogas og andre biobrændstoffer til tung transport

Går jorden under? Kampen om biomasse og affald til forbrænding

Energiplan Fyn rammeplan

Energiplan Fyn. Strategisk energiplanlægning. Kick-off konference 10. april Jørgen Krarup Systemplanlægning Tlf.

Fremtidens energisystem Scenarier for termisk forgasning

Elopgraderet biogas i fremtidens energisystem

Nuværende energiforsyning og fremtidige energiressourcer

Danmark med 100% Vedvarende Energi

Fremtidens brændstof - kan laves af træ

FRA KLIMAAFTALE TIL GRØN VÆKST

Naturgassens rolle i fremtidens energiforsyning

Baggrundsnotat: "Grøn gas er fremtidens gas"

Energipolitisk konference. Mål og strategi for køb af et kraftværk v. Jan Strømvig, Fjernvarme Fyn.

Biomassens rolle i den fremtidige energiforsyning i Region Midtjylland Midt.energistrategi Partnerskabsmøde Viborg, den 28.

RESSOURCEGRUNDLAGET HVILKE BIOMASSETYPER KAN KOMME I SPIL TIL FORGASNING?

Energiplan Fyn - udkast til vision og scenarier for det fynske energisystem

Fremtidens energisystem og affaldsforbrænding Affaldsdage 2013

Hvor er biogassen og gassystemet i det fremtidige energisystem

INTEGRATION AF ENERGISYSTEMERNE

Innovation af affaldssektoren under fremtidens rammebetingelser. Henrik Wenzel Syddansk Universitet

Energianalyserne. Finn Bertelsen Energistyrelsen

Fremtidens landbrug - i lyset af landbrugspakken 3. februar Bruno Sander Nielsen

GASSENS OG KRAFTVARMENS ROLLE FRA 2020 OG FREM

Samspil mellem energisystemerne

Analyser af biomasse i energisystemet

Nationalt: Strategisk energiplanlægning i Danmark

TEMADAG OM GAS TIL FJERNVARME SKAL VI BEHOLDE GASSEN I FREMTIDEN? Kim Behnke Vicedirektør Dansk Fjernvarme 6.

Notat om aktioner i den Strategiske Energiplan for Varde Kommune

Muligheder for anvendelse af halm i energisektoren

Biogassens rolle i det danske energimiks - nu og fremover

Fremtidens energi. Og batteriers mulige rolle i omstillingen. Rasmus Munch Sørensen Energianalyse

Biogas i den cirkulære økonomi

Et balanceret energisystem

Samspillet mellem energisystemerne

Scenarier for udvikling i produktion og forbrug

Notat om scenarier for den fremtidige energiforsyning i Region Midtjylland i 2025 og 2050

MIDT Energistrategi i et nationalt perspektiv

Fyns fremtid 5 Energiplan Fyn scenarier frem mod 2050

I tilknytning til hvert af temaerne er der i samarbejde med regionens kommuner gennemført tilsvarende temamøder.

BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning

Årets Energikonference 2015

Biogas i Danmark hvornår? Michael Dalby, E.ON Danmark Biofuel Seminar, 28. april 2011

Omstilling til 100 % VE i 2050 samt resultat af nationale analyser. SEP Viborg 27. marts 2014 Sigurd Lauge Pedersen

Det Fremtidige Energisystem

ManagEnergy

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

Muligheder på trafikområdet

Halmens dag. Omstilling til mere VE v. Jan Strømvig, Fjernvarme Fyn.

Energiens Tingsted Samlet resultat

Resumé af: Livscyklusanalyse af biogas produceret på majsensilage

FREMTIDEN. Energieffektivitet i industrien. Niels Træholt Franck,

Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Biogassens rolle i det integrerede energisystem

UDVIKLING FREM FOR AFVIKLING Naturgas som en del af en renere løsning. Kraftvarmedagen 15. marts 2014 Ole Hvelplund

Sammenhæng mellem transportsektoren og det samlede energisystem

Power-to-gas i dansk energiforsyning

Vejen mod uafhængighed af fossile brændsler. IDA Syd, Vejen 8. oktober 2014 Flemming G. Nielsen Kontorchef

Notat om den fremtidige el-, gas- og fjernvarmeforsyning

Strategisk energiplanlægning i Syddanmark

FJERNVARME. Hvad er det?

Naturgassens rolle i fremtidens danske energimarked

Hvor godt kender du energisektoren i Danmark?

Status og perspektiver Øst gruppen. Opstartsmøde Øst 28. april 2014 Jørgen Lindgaard Olesen

Nærmere beskrivelser scenarier for regionens energiforsyning i 2025

Brint og grønne brændstoffers rolle i fremtidens smarte energi systemer

Fremtidens energiforsyning - et helhedsperspektiv

Solceller og det danske energisystem. Professor Poul Erik Morthorst Systemanalyseafdelingen

FJERNVARMEN I DEN FREMTIDIGE ENERGIFORSYNING. John Tang, Dansk Fjernvarme

Bæredygtighed i dansk energiforsyning

Bæredygtige biobrændstoffer Nationalmuseet den 12. september 2012

Perspektivscenarier i VPH3

fjernvarmen i det fremtidige energisystem Høring 29. januar 2009 i Folketinget om Er fjernvarmesektoren klar og parat til fremtidens udfordringer?

Oplæg: Etablering af beslutningsgrundlag

Varmeplan Hovedstaden 3

Udfordringer for dansk klimapolitik frem mod 2030

Gas til el el til gas

Mindre CO2 og mere VE Konkrete udfordringer for Hovedstadsområdet

Status og perspektiver Vest gruppen. Opstartsmøde Øst 28. april 2014 Jørgen Lindgaard Olesen

Transkript:

Hvor skal halmen bruges? - hvad er kriterierne for optimal brug af halm til energiformål og hvordan performer halm til biogas? Henrik Wenzel, Syddansk Universitet, SDU Life Cycle Engineering Hvor skal halmen bruges? Bioressourcernes rolle i transport og energi Seminar arrangeret af IDA Teknologivurdering og IDA Grøn Teknologi, 13. juni 2016, Ingeniørhuset, Kalvebod Brygge, København

Vi står ved en skillevej - hvilken vej skal vi følge mod det vedvarende energisystem? Mål

Vi står ved en skillevej - hvilken energikonvertering skal halmen indgå i? Mål Forbrænding Forgasning Forgæring

Vi står ved en skillevej - hvilke energiprodukter skal halmen konverteres til? Mål El Varme Transportbrændstof

Vi står ved en skillevej - dagens spørgsmål: ethanol, methanol eller biogas? Mål Ethanol Methanol Biogas

Vi står ved en skillevej - hvad er optimeringskriterierne? Langt sigt Mål Mellemlangt sigt Kort sigt X Y Z

Vi står ved en skillevej - hvad er optimeringskriterierne? Langt sigt Mål Mellemlangt sigt Kort sigt Dilemma: optimal brug af biomasse på kort og langt sigt er meget forskellig

Optimering på kort sigt - skal vi konvertere halm til brændstof eller veksle os til det? Halm Kedel Varme (& el) Naturgas Kedel Gasbil Transport Halm Brændstof produktion Transport

Optimering på kort sigt - skal vi konvertere halm til brændstof eller veksle os til det? Halm Kedel Varme (& el) Naturgas Kedel Gasbil Transport Halm Brændstof produktion Transport Så længe vi kan veksle os til gas eller olie i en kedel er dette en stor fordel, både miljømæssigt og økonomisk, frem for at konvertere halmen direkte til transportbrændstof

Optimering på kort sigt - skal vi konvertere halm til brændstof eller veksle os til det? Halm Kedel Varme (& el) Naturgas Kedel Gasbil Transport Halm Brændstof produktion Transport Så længe vi kan veksle os til gas eller olie i en kedel er dette en stor fordel, både miljømæssigt og økonomisk, frem for at konvertere halmen direkte til transportbrændstof Men hvor længe kan vi det? Og står en storskala udbredelse af halmkedler til varme nu i vejen for udvikling af en bedre brug af halmen og en bedre varmeforsyning på langt sigt?

Optimering på langt sigt - hvordan designer vi fremtidens VE system? Vindkraft + solkraft Biomasse System design Elektricitet Varme Transport og hvordan optimerer vi systemets brug af biomasse til bioenergi?

Optimering på langt sigt - hvordan designer vi fremtidens VE system? Vindkraft + solkraft Biomasse System design Elektricitet Varme Transport Føde, foder, natur og hvordan optimerer vi systemets brug af biomasse til bioenergi?

Optimering på langt sigt - biomasse begrænsning IPCC 2011 (Chum et al., 2011): Biomassepotentialet = 100-300 EJ/år i 2050 svarende til 10-30 GJ/person/år 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. Bæredygtighed i fremtidens VE system ligger ikke i at basere sig på biomasse, men i at spare mest muligt på biomasse

Langsigtede Vedvarende Energi scenarier Energistyrelsen 2014, energinet.dk 2010, energinet.dk 2015, Klimakommissionen 2010, IDA 2010, IDA 2015, Ålborg Universitet 2011, Syddansk Universitet 2014 Alm. el-forbrug Tre forskellige grundscenarier: Biobrændsler Elektrificering Brint Små FV-net Store FV-net Individuel varme Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport

Langsigtede VE scenarier 2050 biomasse begrænsning PJ/år 800 700 Biobrændsels scenarier VE scenarier 2050 - energistyrelsen og SDU El scenarier Brint scenarier 120 GJ pr. prs./år Globalt gennemsnit iflg. IPCC 600 500 400 300 200 100 Brint Vind Biomasse 40 GJ pr. prs./år 0 ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU Selv det mest avancerede VE scenario anvender dobbelt så meget biomasse, som de 10 30 GJ/prs./år, der er til rådighed som globalt gennemsnit i henhold til IPCC (2011)

Kriterier for optimal brug af halm til energiformål på langt sigt Overordnet erkendelse om klima-performance af bioenergi i et VE system i en global VE strategi: Bæredygtigheden af en bioenergi ligger ikke i dens egen energieffektivitet isoleret set, men i dens systemintegration og dens indflydelse på det samlede systems afhængighed af biomasse Wenzel et al., 2014

Kriterier for optimal brug af halm til energiformål på langt sigt - systemintegration Generelt: 1. Respekter overodnet prioritering af biomassen: 1) Føde/foder, 2) Materialer/kemikalier, 3) Transportbrændstoffer, 4) Stand-by el ved underskud af vind/sol, 5) Spidslast varme (?) 2. Tag udgangspunkt i biomasse ressourcegrundlagets karakter: 1) våd og let nedbrydelig biomasse, forgæringsegnet, 2) tør og svært nedbrydelig biomasse, forbrændings/forgasnings egnet 3. Skab plads til vindkraft og solkraft: op til 250 300 PJ/år 4. Integrer brint, hold biomasse forbruget under 45 GJ/person/år Systemintegration af co-produkter fra konverteringsprocessen 5. Udnyt procesvarme fra: 1) biomasse konvertering, 2) brintproduktion, 3) brændstof produktion 6. Skab fleksibilitet fx mellem brændstofproduktion og stand-by el produktion 7. Skab synergi med landbruget: 1. Afgrøde optimering og sam-produktion af foder/energi (græs/kløver raffinering) 2. Co-substrat til gyllebiogas undgå at miste gyllebiogas potentiale 3. Returner næringssalte (N, P, K) 4. Returner svært nedbrydeligt kulstof (C) til markjorden Logistik og incitamentstruktur 8. Centrale versus decentrale anlæg

Integration af vind og brint Kun via biogas og/eller methanol kan integreres op til de 250 300 PJ vindkraft/år Methan CH 4, optager 4 brint pr. kulstof, ethanol og methanol, C 2 H 5 OH og CH 3 OH, optager 2 brint pr. kulstof (resten er H 2 O) CO 2 er let tilgængelig i biogas til optag af brint

Integration af procesvarme - eksempel for Fyn

Integration af procesvarme - eksempel for Fyn Naturgas forbrug på Fyn 2014

Integration af procesvarme - eksempel for Fyn

Synergi med landbruget Hvad er konsekvensen for jordens langsigtede kulstofindhold og hvor meget halm er til rådighed for energi, hvis samme kulstofindhold skal sikres på langt sigt?

Synergi med landbruget

Synergi med landbruget All straw plowed down year 1 Remaining in soil after 100 years

Synergi med landbruget All straw to biogas & digestate plowed down year 1 Remaining in soil after 100 years

Synergi med landbruget Raw straw to be plowed down to render same soil C level as when plowing digestate down

Synergi med landbruget Raw straw to be plowed down = 77 % of all straw to render same soil C level as when plowing digestate down

Hvad Synergi visionen med gylle-biogas & logistik - og de fynske fyrtårne? Halm til biogas 20 km radius Halm til biogas - Halmen kan blive på traktoren - Max støtte til gyllebiogas - Overskudsvarme passer til fjernvarme - N, P, K tilbage til jord - Kulstof tilbage til jord - Max brint optag

Kriterier for et bæredygtigt VE system - sammenligning af ethanol og biogas Systemintegration success criteria Biogas Ethanol Pris + - Vindkraft indpasning + - Prioriter biomassen + (+) Integrer brint + - Udnyt procesvarme + - Skab fleksibilitet transportbrændstof el industri + - Skab synergi med landbruget + - - Afgrøde optimering (græs/kløver raffinering) + - - N, P, K og C + - - Co-substrat til gyllebiogas + - GHG proces emissioner - +

Diskussion Hvor stort et problem er Lock-in? 1. Mht brug af biomasse til fjernvarme? 2. Mht brug af biomasse til ethanol?