Igår, idag och imorgon för Europas energisystem

Transkript

1 Igår, idag och imorgon för Europas energisystem Sven Werner Högskolan i Halmstad Energiledargruppen 12 nov 29 1 Outline Igår : Vilken är vår energihistoria? Idag : Hur ser situationen ut nu i EU27? Användning av el, värme mm. Imorgon : Vilka är de viktigaste frågorna inför 22 och 25? Några egna värderingar Energiledargruppen 12 nov

2 Igår : Vår befolkningstillväxt millions World population Energiledargruppen 12 nov 29 3 Igår: Världens energitillförsel sedan 187 Energiledargruppen 12 nov

3 Billion tons Igår: Vår fossila CO 2 -historia Gas Flaring Cement Production Gas Liquids (oil) Solids (coal) Global CO2 emissons from fossil fuel combustion and cement production Accumulated share of total emissions Source: CDIAC, DOE-ORNL, USA 1% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% 2% 1% % Energiledargruppen 12 nov 29 5 Igår: Låga fossilpriser har dämpat energieffektivisering USD/barrel Crude oil, import price to Europe until March real 28 USD jan-6 jan-65 jan-7 jan-75 jan-8 jan-85 jan-9 jan-95 jan- jan-5 jan-1 jan-15 Energiledargruppen 12 nov

4 Idag : EU27:s energibalans i fyra steg EJ 8 European Union - 27 during 27 Total Primary Energy Supply = 73,6 EJ Heat losses, central conversion (energy sector) Heat losses, local conversion (consumers) Heat losses, end use inefficiency Combustible renewables and waste Solar/wind/other Geothermal Hydro Nuclear 3 Natural gas 2 Petroleum products 1 Coal and coal products Total Primary Energy Supply (IEA statistics) Total Final Consumption (IEA statistics) Total End Use (estimated) Total Efficient End Use (estimated with 3% inefficiency) Transportation Electricity Heat Energiledargruppen 12 nov 29 7 Idag : Europas elproduktion TWh/år Electricity generation EU Combustible renewables and waste Solar/wind/other Geothermal Hydro Nuclear Natural gas Petroleum products 5 Coal and coal products Energiledargruppen 12 nov

5 Idag: Cross-border electricity trade Energiledargruppen 12 nov 29 9 Prisutveckling för svenska elkunder, ej industriella kr/mwh Real genomsnittlig elkostnad för alla svenska elkunder exkl industri i 28 års penningvärde, exkl moms Elskatt, normalnivå Elhandel Nätkostnad Totalkostnad före Energiledargruppen 12 nov

6 El och gas dominerar i Europa(23) EJ heat Final end use of net heat and electricity for EU25 + ACC4 + EFTA3 with origin of supply Solar/Wind/Other Combustible Renewables and Waste Coal and Coal Products 8 Petroleum Products Industrial sector Residential sector Service sector Natural Gas Electricity Geothermal Heat Energiledargruppen 12 nov Industrial heat demands PJ 25 Estimated industrial heat demands by quality for EU25 + ACC4 + EFTA3 during 23 2 High, over 4 C 15 1 Medium, 1-4 C 5 Low, below 1 C Basic Metals Chemical Non-Metallic Minerals Transport Equipment Machinery Mining and Quarrying Food and Tobacco Pulp & paper Others Figure 7. Industrial heat demands estimated by temperature quality and by manufacturing branch for the whole target area of 32 countries. The figure has been created by using experiences from the German industry reported in (AGFW, 25) and applied on the IEA database for the target area. Energiledargruppen 12 nov

7 Idag: Bostäders el- och värmebehov Residential end use of net heat and electricity, MJ/m ACC4 EFTA3 Luxembourg Latvia Finland 8 6 EU15 NMS1 EU15 average line Austria Belgium Estonia Poland Slovenia Hungary Germany United Kingdom Sweden Czech republic France Lithuania Norway 4 Greece Cyprus Italy Croatia Denmark Romania Turkey Bulgaria 2 Malta Portugal Spain European heating index for the capital in each country, C % Energiledargruppen 12 nov Marknadsandel Sveriges värmemarknad för småhus, flerbostadshus och lokaler 9% 8% Fjärrvärme 7% 6% 5% 4% 3% Elvärme, inkl el till värmepumpar Övrigt 2% 1% Olja % Energiledargruppen 12 nov

8 Sverige, enbart flerbostadshus All värmetillförsel till flerbostadshus för uppvärmning genom fjärrvärme och lokala pannor, men utan värdering av elens ursprung, utan värmeåtervinning i lokala värmepumpar, utan normalårskorrigering samt utan distributionsförluster för el och kwh/m 2,år fjärrvärme 3 OBS! Work in 25 progress 2 Återvunnen värme 15 Förnyelsebart 1 El Fossila bränslen Verkligt nettovärmebehov Energiledargruppen 12 nov Fördelning av specifika värmebehov i Sverige kwh/m 2 Fördelning av specifika värmebehov Flerbostadshus Lokaler % 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 1% Andel av byggnadsyta Figur 6. Fördelning av specifika värmebehov för flerbostadshus och lokaler under 26. Urval: Alla flerbostadshus och lokaler som finns i databaserna, 5132 respektive 6121 objekt. Om yta eller tillförd värme har saknats har SCB antagit medelvärdet i respektive strata. SCB:s uppräkningsfaktorer för varje strata har använts för viktning, varför ovanstående fördelningar är skattningar för alla värmeanvändningar i Sveriges flerbostadshus och lokaler. Energiledargruppen 12 nov

9 Fjärrvärmens affärsidé: Heat recycling Heat recycled from combined heat and power, waste incineration, and industrial surplus heat Renewables as geothermal heat and biomass Fossil fuels The fundamental idea of district heating District Heating System Heat delivered for low temperature heat demands Heat losses Energiledargruppen 12 nov Olika effektivitet för olika aktiviteter EJ Input-Output analysis for various parts of the energy system EU27 in Input: Total primary energy supply Output: Consumer end use of energy Electricity District heat Fuel for heat - Industrial sector Fuel for heat - Other sectors (buildings) Fuel for transportation Energiledargruppen 12 nov

10 Europa: Möjlighet till expansion - tillförsel till fjärrvärme Available sources and corresponding heat flows during 23 in EJ/year for the target area of 32 countries Residual heat from all thermal power generation 19,2 Total resources suitable for direct use of geothermal heat 37 1,8 Industrial CHP 1,6,3 European biomass potential 2,3 District heat generated 13-18,17,14,3 1,1 Surplus heat from industries,5 Waste incinerated Energiledargruppen 12 nov 29 2, Non-recycled waste 19 Expansion possibility geothermal resources Energiledargruppen 12 nov

11 Biomasseanvändning vs skogens tillväxt Total Primary Energy Supply of Combustible Renewables, GJ/capita 1 Blue line for 1% of net annual increment Latvia Sweden Finland Green line for 2% of net annual increment 1 Greece Denmark Spain Portugal Austria Slovenia Lithuania France Poland Czech republic Estonia Norway Netherlands United Kingdom Italy Belgium Ireland Croatia Luxembourg Slovak Republic 1,1 1, 1, 1, Net annual increment of the forest growing stock, m3 ob/capita Figure 18. National per capita combinations of total primary energy supply of combustible renewables (excluding the biomass part in municipal waste) and the net annual increment of the forest growing stock. Reference lines added for 2% and 1% fuel use of the net annual increment, assuming a net calorific value of 7,3 GJ/m 3 ob. Energiledargruppen 12 nov Varmare klimat ger lägre framtida värmebehov Graddagar enligt svensk praxis Stockholm - Bromma Förslag: Använd SMHI:s prognos för som definition av normalåret, så får vi realistiska normalårskorrigerade värmebehov Utfall Normalår Normalår Prognos Genomsnittlig förändring Energiledargruppen 12 nov

12 Mycket bra framtidsfrågor 1 Snäv eller vid systemgräns: Hur ska vi marknadsvärdera vår svenska energianvändning i förhållande till övrig användning inom EU27? Käll- vs konsumentperspektiv: Hur ska vi tydliggöra vår totala konsumtions koldioxid- utsläpp? Klimatarbetet drivs från ett källperspektiv, men problemet skapas av vår konsumtion. Energiledargruppen 12 nov Mycket bra framtidsfrågor 2 Kortsiktigt vs långsiktigt: Vilka åtgärder ger bäst koldioxidreduktion och högre energieffektivitet på kort och lång sikt? Generella globala vs lokala unika lösningar: Vilka unika lokala energilösningar finns tillgängliga just här? Vi har en tendens i debatten att fokusera på generella globala lösningar, se t ex IEA WEO. Vi brukar förbise de lokala lösningar som finns mitt framför näsan. Energiledargruppen 12 nov

13 Mina värderingar 1 Välj vida systemgränser (t ex EU27) för att undvika suboptimeringar. Sveriges nationsgränser från 189 är ingen naturlig systemgräns för effektiva förändringar av vårt energisystem. I debatten får nationalismen ett för stort utrymme. Vi måste lära oss att vi ingår i EU sedan Gemensamma lösningar med intern handel är mycket billigare på lång sikt. Energiledargruppen 12 nov Mina värderingar 2 Värdera all el som kolkondens,, all värme som naturgas och alla transporter med olja som drivmedel, även om du köper vindkraft, pellets eller biobaserad etanol. Detta ger en kortsiktig värdering av din energianvändning utifrån ett globalt perspektiv, dvs du ska värdera din egen energianvändning som samma sätt som en amerikan, kines eller polack. Energiledargruppen 12 nov

14 Mina värderingar 3 Gör en tydlig åtskillnad mellan kortsiktiga åtgärder i energisystemet fram till 22 och långsiktiga till 25. I debatten blandas dessa åtgärder ganska friskt. Bestäm vilken kategori som biogas, elbilar, vindkraft, fjärrvärme och värmepumpar tillhör. Tydligör kortsiktiga alternativ för sänkningar av koldioxidutsläppen till 22. Tyvärr måste vi i hög grad utföra dessa förändringar i det befintliga energisystemet med ett lågt inslag av ny teknik. Tydligör långsiktiga alternativ för sänkningar av koldioxidutsläppen till 25. Här kan inslaget av ny teknik vara dominerande. Energiledargruppen 12 nov En sista reflektion Globala generella lösningar är främst koldioxidinfångning och lagring (CCS), ny kärnkraft, långa gasledningar (Nabucco, South Stream, North Stream mm), elbilar. Dessa företräds av större internationella energiföretag och organisationer. Stora projekt för stora organisationer. Lokala unika lösningar är främst geotermi, kraftvärme, industriell spillvärme, frikyla, biomassa, avfalls- förbränning, biogas, vindkraft, vattenkraft mm. Dessa lösningar återfinns mest hos slutanvändare och kommunala organisationer. Små projekt för små organisationer. Energiledargruppen 12 nov