Bioenergi - bakgrund och inledning Nya bränslen, nya möjligheter

Transkript

1 Bioenergi Nya Bränslen nya möjligheter Värmeforskdagarna 2013 Bioenergi - bakgrund och inledning Nya bränslen, nya möjligheter Gustav Melin Stockholm Gustav Melin

2 Växternas klorofyll samlar solens energi och bygger samman koldioxid och vatten till kolhydrater socker och cellulosa

3 Växterna är naturens motor som ger föda och energi till människor och djur. Bioenergi i kretslopp, är lika förnybart som, vind och sol.

4 Vi arbetar för att öka användningen av bioenergi på ett ekonomiskt och miljömässigt optimalt sätt.

5 Svenska Bioenergiföreningen Intresseorganisation för privatpersoner och företag. Medlemsföretagen består av producenter, användare, utrustningstillverkare, konsulter, tjänsteföretag, utbildningsinstitut, m fl.

6 About AEBIOM European Biomass Association Represents and promotes interests of bioenergy stakeholders 30 national associations Almost 90 associated companies Activities: lobbying, workshops, newsletters, European projects, working groups, conferences and networking, etc. Based in Brussels in the Renewable Energy House. Member of EREC (European Renewable Energy Council) and WBA (World Bioenergy Association).

7 Total contribution of bioenergy in 2010 in EU27: 85,3 Mtoe Bioenergy targets according to national renewable energy action plans (nreaps) Total contribution of bioenergy in 2020 in EU27: 138,3 Mtoe Transport 16% Bioelectricity 12% Heat 72% Transport 21% Bioelectricity 14% Heat 65% 2010 Source: AEBIOM, based on NREAPs 2020 Note: Bioenergy is considered as the gross final energy consumption, made up of the sum of bioelectricity, biomass for heat, bioheat (CHP, DH) and transport biofuels.

8 Andelen förnybar energi i Sverige, Sverige kommer redan i år att nå över 49 procent förnybar energi, som är EU-målet för Den gröna kurvan visar de uppmätta andelarna år för år, enligt olika rapporter från Energimyndigheten, och Svebios beräkning för 2011 och 2012, grundat på Energimyndighetens statistik och prognoser.

9 Global carbon budget (Billion tonnes C per year) Fossil fuel & cement Deforestation Forest growth Atmospheric growth Ocean sink Global Carbon Project 2011; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature G; Canadell et al. 2007, PNAS

10 Globala utsläpp och sänkor, CO 2, , , , Fossila bränslen & cement "Avskogning" Skogstillväxt -2,69 Sänka i oceanerna -2,31 Ökning i atmosfären global-carbon-bud get-2010 Mänsklighetens utsläpp av koldioxid var 2010 nästan exakt 10 miljarder ton. Av detta hamnade hälften i atmosfären, medan hälften togs upp av haven och av ekosystemen på land, främst genom skogstillväxt. Utsläppen från förbränning av fossila bränslen var mer än tio gånger så stora som utsläppen från avskogning och annan förändrad mark-användning (global LULUCF). Källa: Global Carbon Project.

11 Sveriges energianvändning 2011 Naturgas 11,3 TWh, 3,0% Kol, 19,1 TWh, 5,0% Kärnkraft 49,8 TWh, 13,1% Vindkraft 5,3 TWh, 1,4% Värmepumpar 3,8 TWh, 1,0% BIOBRÄNSLE 120,3 TWh, 31,6% Bioenergi är Sveriges största energikälla, större än kärnkraft och vattenkraft tillsammans Slutlig energianvändning fördelad på energikällor. Svebios beräkning är grundad på Energimyndighetens kortsiktsprognos mars Vattenkraft 56,6 TWh, 14,9% Olja 113,9 TWh, 30,0% Andelen förnybart blir faktiskt lite lägre än de 48,9 % som man kan utläsa av denna tabell eftersom förnybarandelen ska räknas enligt "EU-metod" vilket inkluderar frivärme från små värmepumpar, men exkluderar frivärme till värmepumpar i fjärrvärme, samt hälften av avfallet och all torven. Dessutom ska man inkludera distributionsförlusterna både i fjärrvärmen och i elnäten. Det gör att förnybarhetsandelen troligen ligger på 47,8 procent (eller om så vill "omkring 48 procent").

12 Bra styrmedel är: Generella, PPP Polluter Pays Principle Den som orsakar ett utsläpp ska betala för det. Då styr man mot lägre utsläpp och ett miljövänligare beteende, exempelvis koldioxidskatt, svavel- och NOX-avgifter. Långsiktiga Tidsbegränsade stöd ger osäkra investeringsvillkor och gynnar ofta fel produkt eller bidragsoptimering. Teknikneutrala Innebär att de mest lönsamma lösningarna väljs för att lösa problemet, kostnadseffektivt och konkurrensskapande. Direkta stöd bara för att utveckla ny teknik, Enkla Lätta att förstå och att administrera

13 PELLETSFABRIKER I SVERIGE 2012 Det producerades ca 1,7 M ton pellets i Sverige Tre marknader Småskalig, villapannor och kaminer. Mellanskala/Närvärme Storskalig användning

14 Pelletsanvändning Totalt till svenska marknaden Uppskattad utleverans till villamarknaden

15 Total consumption of pellets in EU27, (kt) kt Source: Pro Pellets Austria; Pelletsatlas, 2009

16 Current price relations Wood Chips, delivered at plant 20 / MWh Pellets price CIF Rotterdam 30 / MWh Crude oil, Brent / MWh

17 Oil for heating are now quickly replaced globally by much cheaper wood pellets Installations of powder burners Burner size 5 50 MWth There are several suppliers of Multifuel burners that can use wood powder, coal powder, oil or natural gas. WTS, Petrokraft, Clean Combustion, Andritz etc. In September World market price of brent crude oil is 114 USD/Barrel. One barrel contains 1,7 MWh energy. One tonne of wood pellets contains 4,8 MWh, Price (World market) of 4,8 MWh Crude Oil = 240 Price of 4,8 MWh pellets delivered in port = 136

18 BIOKRAFT I SVERIGE 2012 El med biobränslen, torv och avfall biokraft är den tredje största formen av elproduktion i Sverige efter vattenkraft och kärnkraft. Det finns idag 183 produktionsanläggningar för biokraft och ytterligare ett 40-tal under byggnad eller planerade. Den totala produktionen av biokraft var 10,3 TWh 2011, vilket var drygt 7 procent av Sveriges elproduktion. Produktionen sjönk 2011 jämfört med 2010, trots större installerad effekt. Det berodde på att 2011 var ett varmt år, medan 2010 var onormalt kallt. Fördelar med biokraft: Förnybart bränsle Produktion nära förbrukarna ger låga överföringsförluster Produktion under vinterhalvåret då elförbrukningen är som störst Stabil produktion, hög tillgänglighet

19 Elproduktion 2011 Fossilkraft 5,2 TWh, 3,6% Biokraft 10,3 TWh, 7,1% Kärnkraft 57,7 TWh, 39,8% Vattenkraft 65,7 TWh, 45,3% Biokraft, dvs el från biobränslen, avfall och torv, från kraftvärme och industriellt mottryck, gav 10,3 TWh el 2011, vilket motsvarar 7,1 procent av eltillförseln. Källa: Svensk Energi, bearbetning av Svebio. Förnybara andelen i elproduktionen var 56,6 %. Elexporten var 7,0 TWh. Vindkraft 6,1 TWh, 4,2%

20 Total elanvändning i Sverige netto, (TWh) 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Källa: Energimyndigheten och SCB

21 Elproduktion GWh el i värmesektorn uppdelat på bränslen Elproduktion GWh/år Fossilt, nytt Fossilt, bef Avfall/annat, nytt Avfall/annat, bef Torv, nytt Torv, bef Biobränsle, nytt Biobränsle, bef

22 Vindkraft i Sverige Enligt elcertifikatsystemet fanns det i Sverige år 2011: vindkraftverk (380 nya 2011) Installerad effekt på MW. (varav 765 år 2011) Elproduktionen från dessa uppgick till 6,1 TWh Om samtliga verk fanns vid årets början producerade de på maxeffekt 25 % av tiden.

23 Kall vecka i februari jämfört med varm vecka i augusti. Effektbehovet skiljer med ca 10 GW mellan de båda veckorna. Bilden ger inblick i hur elvärme gör att vi har elbrist på vintern och överskott på sommaren. Biokraften produceras bara på vintern och matchar elbehovet väl. Vattenkraftens reglerande funktion beskrivs också väl i diagrammet.

24

25 58 % förnybart i transportsektorn 2030 är möjligt & ekonomiskt rimligt - men med en stärkt elbilsutveckling når vi ännu längre!

26 Nuvarande och framtida användning av bioenergi i Sverige, TWh Svebios siffror till Förnybarhetsrådet Biokraft, elektricitet Biodrivmedel Värme, mm Biototal tillförd

27 Framtida användning av bioenergi Värmemarknaden planar ut, viss konvertering från fossilt kvar inom industrin. El andelen och alfavärden förbättras vid produktion av biokraft, energikombinat byggs. Biodrivmedel Import av 94 TWh bensin och diesel ersätts av svensk produktion och import av biodrivmedel, samt teknikutveckling och el.

28 Bioenergipotential i Sverige? Vi kan öka väsentligt, förmodligen kan vi dubbla

29 Potentials for biomass (TWh) Use 2009 Potential Peat Waste Agriculture Black liquor Wood fuels Svebio has estimated potentials for supply of bioenergy available in 2020, here compared to the utilisation in The largest remaining potentials are in agriculture and forestry.

30

31

32 Världens spannmålsproduktion Miljoner ton Miljoner hektar Världens spannmålsproduktion ökar ständigt men bara i takt med efterfrågan. Man odlar bara den spannmål som någon är intresserad av att köpa. Eftersom avkastningen per hektar ökar fortare än efterfrågan minskar den areal som man odlar spannmål på.

33 Hektarskörd vete kg/ha, Sverige / / / / / /2005 Under åren var den årliga produktionsökningen 1,7 %. Mellan 1990 och 2005 bedrev Sverige politik för att minska överproduktionen av spannmål.

34

35

36

37 Ca 2 % av den globala åkermarken används för odling av energigrödor Skog 26% Gräsmark och bete 28% Åkermark 10% Energigrödor 2% Öken, berg, övrigt 34% Bebyggelse, infrastruktur 2% Globalt finns ca 1500 miljoner hektar åkermark. Biodrivmedel odlas på ca 30 miljoner hektar av dessa.

38 Fördelning av de två procenten energigrödor Argentina (soja) 4% USA (majs/soja) 46% Brasilien (sockerrör/ soja) 18% EU (raps/ sockerbetor/ vete) 26% Kanada (majs och vete) 1% Kina (majs och vete) 5%

39 Genomsnittlig årlig produktion av etanol och biodiesel (miljoner liter) Etanol Biodiesel USA EU 9184 Brasilien USA 1658 Kina 7189 Argentina 1576 EU 5651 Brasilien 1550 Indien 1892 Malaysia 765 Thailand 672 Australien 627 Sydafrika 384 Thailand 584 Indonesien 210 Indonesien 369 Mexiko 64 Sydafrika 57 Tanzania 29 Mozambique 51 Mozambique 25 Tanzania 50 Övriga 6593 Övriga 1137 Totalt Totalt Som jämförelse tillverkar Agroetanol 210 miljoner liter etanol i Sverige

40 Vad kan användas när man skördat ett träd?

41 Trend för total volym rundved i svensk skog Million cubic metre standing volume, stem volume over bark from stump to tip. The total standing volume, and thus the amount of stored carbon, has doubled in Sweden s forests in the previous hundred years, thanks to reforestation and good forest management. Source: Swedish National Forest Inventory

42 Bioenergy potential 2050 In a report from Swedish University of Agricultural Sciences the global potentials for bioenergy were estimated to 1,135 1,548 ExaJoule, enough to supply all global energy needs. The report is available from World Bioenergy Association,

43 HEAT ROADMAP EUROPE 2050 Report written by: Aalborg University and Halmstad University for Euroheat & Power, Brussels Visar att Europa kan spara 14 Mrd per år om man tar tillvara dagens spillvärme från elproduktion till fjärrvärme. Pay off tid är 2 3 år och investeringarna skulle skapa tusentals lönsamma jobb i Europa.

44 Att satsa på kraftvärme i Europa skulla spara både pengar och utsläpp! BioPower produktion konkurrerar bättre om spillvärmen kan säljas på marknaden. Bioenergi konkurrerar väl med fossila bränslen I kraftvärme. Brist på kunskap, planning permission och föreställningar ooch fördomar är hinder. Infrastruktur fonder kan användas för att driva på besluten.

45 Policy decisions needed to develop the market. ETS Emission Trading Scheme, EUA currently traded at 8/CO 2 tonne. The conclusion must be that it is not difficult to fulfil the 2020-goals, regardless of German nuclear phase out and increased use of fossils. CCS Could be decided to be financed within the ETS-system CO 2 tax proposed in Energy Taxation Directive 20/ CO 2 -tonne

46 ILUC Indirect Land Use Change, Since the Land Use Change is not caused by production of bioenergy. Bioenergy producer have no influence to the problem and cannot change behavior to solve the problem. Thus the ILUC factor is of no use. Instead it is important to protect valuable nature and take legal actions against those who cause Direct Land Use Change. SUSTAINABILITY CRITERIA CARBON NEUTRALITY

47 Skogens koldioxid-neutralitet Vi menar att flera av rapporterna inom området och modelleringen som teorin bygger på kan ifrågasättas. Vi menar att det finns två vetenskapliga utgångspunkter man kan ha när man betraktar koldioxidneutralitet. Individen trädet Populationen skogen

48 Individen trädet Trädet måste uppenbarligen samla koldioxid innan det kan brännas och skulle inte existera om det inte var koldioxid-positivt.

49 Populationen skogen Skog kan vanskötas, huggas ner utan återplantering, skadas. Detta är som regel dålig ekonomi och i görs i huvudsak i det fattiga länder där äganderätten oklar eller styret korrumperat. Globala skogar ökar I volym och väl skötta skogar är koldioxidneutrala eller till och med positiva över tid. Naturliga skogar ökar inte kollagret I långa loppet.

50

51

52

53

54 Globala trender Som vi ser världen Fossila bränslen blir dyrare och/eller orsakar större skada per energienhet. Biodrivmedel blir allt billigare och livcykelanalysen, LCA, blir allt bättre. Det finns tillräckligt med åkermark och biomassa för kraftig expansion av både mat och energiproduktion. Efterfrågan måste komma först för att göra produktionen möjlig. Ökad bioenergianvändning och handel sprider välfärd till landsbygd och fattiga länder.

55 Slutkommentarer Energi kan användas väsentligt effektivare i alla länder. Många länder ska öka sin energianvändning andra kan minska. I Sverige kan bioenergin stå för mer än halva energiförsörjningen. Globala generella styrmedel måste kombineras med hållbarhetskriterier eller miljöoch skogslagstiftning, som skyddar nyckelbiotoper och hotade djurarter.