Den framtida elproduktionen

Transkript

1 Den framtida elproduktionen Föredrag av Morgan Andersson Elforsk AB Gothia Powers Elkraftsymposium 27 nov

2 Disposition Något om Elforsk Dagens produktionskostnader Miljövärdering av el EU:s Energy Package Biobränslenas klimatneutralitet

3 Elforsk - Elföretagens gemensamma FoU-resurs Ägs av Svensk Energi och Svenska Kraftnät Etablerat 1993 Arbetar med gemensamma FoU-frågor inom elföretagens alla verksamhetsområden

4 PROGRAMOMRÅDEN Vattenkraft Användning El- och värmeproduktion Överföring och distribution Miljö Omvärld och system

5 Elforsks arbetssätt tt - Öppen dialog och samverkan! Identifierar FoU-behov i Kommersialisering ägarkretsen Utvärderar och rapporterar resultaten till uppdragsgivarna Utformar FoUprogram Handlar upp och följer genomförandet av projekten Ordnar finansiering

6 Högskoleforskningen 130 forskarstuderande 30 MSEK/år från ägarföretagen + ungefär lika mycket från andra finansiärer attraktiv grundutbildning

7 El från nya anläggningar 2007 Studie över elproduktionskostnaden förolika kraftslag Uppdatering av version 2003 Kärnkraft med nu Vindkraft och vattenkraft - nya anläggningsstorlekar Kolkondens med CCS Teknikbeskrivningar Beräkningsmodell i Excel, finns på Elforsks hemsida

8 El från nya anläggningar 2007 Elproduktionskostnad för dagens teknik med skatter och avgifter: El.prod kostnader öre/kwh 12 % kalkylränta Avfallskraftvärme 3 MW el Biobränslekraftvärme 10 MW el Vindkraft 750 MW hav Biobränslekraftvärme 30 MW el Kolkondens m. CCS 400 MW el Vindkraft 150 MW hav Avfallskraftvärme 30 MW el Kolkondens 400 MW el Biobränslekraftvärme 80 MW el Gaskombikraftvärme 40 MW el Vindkraft 4 MW land Gaskombikraftvärme 150 MW el Gaskombikondens 400 MW el Vindkraft 40 MW land Kärnkraft 1600 MW el Vattenkraft 90 MW ,5 101,4 95,7 95,5 89,2 82,3 70,8 70,6 65,4 60,7 56,2 54,2 49,6 43,8 192,5 Kolkondens med CCS Gaskombi/ kvv/kondens Lägst produktionskostnader: Vattenkraft 30 öre/kwh Kärnkraft 43,8 öre/kwh Vindkraft 40 MW land 49,6 öre/kwh. Biobränslekraftvärme 80 MW el 70,6 öre/kwh

9 Miljövärdering av el, olika principer Marginalel, kort sikt eller lång sikt Dynamisk förändringseffekt ( det framåtblickande perspektivet ) Medelel (Sverige, Norden, Europa, ) Avtalsrelaterat (ursprungsmärkning, Bra Miljöval, ) Styrmedelsrelaterat, t.ex. utsläppsrättshandel (CO 2 -tak) Scenariobunden värdering Historiskt betingad, vilken el byggdes till vilken användning Ideologiskt betingad, industrin före elvärme

10 Dynamisk förändringseffekt, några utgångspunkter Studerar effekter av förändringar Utnyttjar metoden dynamisk förändringseffekt, beräknas med MARKAL Förändringarna kan avse elanvändning eller elproduktion Förändringarna har relativt lång utsträckning i tid Beräkningarna görs vid olika indatakombinationer De effekter av förändringarna som vi fokuserar på är elproduktionsmix och koldioxidutsläpp Utvecklingen av metoden har delvis finansierats av Elforsk och Energimyndigheten

11 Genomsnittlig effekt på elproduktionsmix och koldioxidutsläpp i Nordeuropa av ökad elanvändning i Sverige TWh el kg CO2/MWh el Ref Fos CO2 Cert 45 EUR/t Red anv -400 Gas Kol+olja CCS Vind Kol+olja konv Biobr, torv, avfall CO2-utsläpp (kg/mwh el)

12 Genomsnittlig effekt på elproduktionsmix och koldioxidutsläpp i Sverige av ökad elanvändning i Sverige TWh el kg CO2/MWh el -2 Ref Fos CO2 Cert 45 EUR/t Red anv -200 Gas Kol+olja Biobr, torv, avfall Vind CO2-utsläpp (kg/mwh el)

13 EU-mål och direktiv Klimatgaser (CO2,... ) 20%:s mål till Handlande sektorn EU-gemensam handel - Icke handlande sektorn, Sverige: 17% till 2020 Förnybar energi 20%:s mål till Sverige: ökning från 39% till 49% motsv. 40 TWh - Särskilt drivmedelsdirektiv på 10% Energieffektivisering 20%:s mål till Minskad primärenergianvändning 20% - Särskilt direktiv för 9% effektivisering i slutanvändningen till

14 Slutsatser för Nordens energisystem CO2-utsläppen minskar 40% i det nordiska energisystemet......genom förnybar- och effektiviseringsmålen (CO2-målet är betydelselöst) Om klimatet är viktigast är balansen mellan målen fel......förnybar- & effektiviseringsmålen är mycket tuffare än CO2-målet Om däremot t.ex. försörjningstrygghet är det viktigaste......kan balansen vara mer korrekt, men vi har svårt att belägga det Men, förnybar energi och effektivisering är inte säkert de mest kostnadseffektiva klimatåtgärderna, och......t.ex. de CO2-fria alternativen kärnkraft, CCS, biodrivmedel får mycket svårt att löna sig, och det kan tyckas klokt att... minimera konkurrensen mellan effektivisering och ökad andel förnybart Riktade stöd till förnybart och effektivisering, sänker CO2-priset,...och även t.ex. elpriset - vilket leder till ökad energiförbrukning......med ännu tuffare %-krav på effektivisering?! En bättre balans mellan målen för Sverige och Norden, fås......om förnybar- och effektiviseringsmålen förändras något...samtidigt som de mildras i relation till CO2-målet 14

15 Koldioxidutsläppen i Nordens energisystem - Utsläppen 2020 vid alla tre EU-målen, jämfört med % relativt % Ett fall utan EU ETS, med 0 Euro/ton CO2 40% CO2-reduktion vid EU till 2020 Referensfallet med 20 Euro/ton CO2 Målnivå 2020: 17-21%

16 The ranking in cost of the three policy goals - compared to the cost in a reference case % All three targets together Energy-efficiency target Renewable energy target CO2-reduction target 16

17 1. EU till Elproduktionen i Norden 500 Förnybar- och CO2-målen TWh Övrigt Vindkraft Biobränslekraft Gaskraft Kolkraft Kärnkraft Vattenkraft

18 EU till Kraftverksutbyggnad i Norden från (cirka) TWh Vindkraft Biobränslekraft Gaskraft Kolkraft Kärnkraft Vattenkraft

19 Elanvändning i Norden (exkl. förluster) - Jämförelser mellan olika beräkningsfall Referensfallet CO2-målet Förnybarmålet Alla tre målen Effektiviseringsmålet 400 TWh OBS! Kärnkraft primärenergiviktad = 1

20 Biobränslen är inte klimatneutrala Förbränning av biobränslen släpper ut växthusgaser bla CO2, precis som fossila bränslen! Våra utsläpp av koldioxid från förbränning ökar vid övergång till biobränslen! Att förbränning av biobränslen inte anses ge koldioxidutsläpp är grundat på en konvention Det räcker inte att titta på trädet eller växten. Man måste se till vad som sker med hela ekosystemet och även andra växthusgaser måste beaktas, N2O, CH4 Om växtdelar får brytas ned naturligt frisätts också växthusgaser men det sker långsammare och i mindre grad än vid förbränning. Olika växtdelar kräver olika tid. Tidsaspekten är viktig om det är bråttom (även fossila bränslen har biogent ursprung!). Vi behöver mer kunskap om tidsaspekten och om olika biobränslens klimategenskaper kopplat till typ och ursprung Long-term accumulated net emission (C eqv) from the energy production of 1 MJ annually. Comparison of stem & branch residues in forestry with natural gas Branch+stem residues Natural gas years Net emission g CMJ -1

21 Det sägs vara bråttom att åstadkomma en minskning av växthusgasutsläppen - något decennium för att bryta trenden- Under vissa förhållanden och i ett kortare tidsperspektiv, kan det vara klimatmässigt bättre att tex låta vissa växtdelar ligga kvar i skogen och elda naturgas istället. Long-term accumulated net emission (C eqv) from the energy production of 1 MJ annually. Comparison of stem & branch residues in forestry with natural gas Net emission g CMJ Branch+stem residues Natural gas years Endast beaktat bränslets värmevärde Inte hänsyn till att olika bränslen ger förutsättningar för olika teknik och verkningsgrad