Utvecklingsvägar för Europas energisystem

Transkript

1 Utvecklingsvägar för Europas energisystem Filip Johnsson Institutionen för Energi och miljö, Energiteknik , Göteborg Chalmers energidag, 4 november, 2010

2 Stora investeringar i energisystemet under kommande decennier Minskad klimatpåverkan Säkerställd försörjningstrygghet (Security of Supply) Bibehållen konkurrenskraft

3 Begränsa den globala temperaturökningen med 2ºC: 50 till 85% minskning av globala CO2 utsläpp till år 2050

4 Begränsa den globala temperaturökningen med 2ºC: 50 till 85% minskning av globala CO2 utsläpp till år 2050 Minskad energianvändning - Befolkning - Teknik - Välstånd och livsstil - Effektivisering Byta bränsle - Förnybart - Kärnkraft - Kol till gas Fånga in och lagra koldioxid - Från stora punktkällor (kraftverk, industrier, vätgasproduktion) - Kolfixering - markanvändning (Land Use Change and Forestation- LUCF)

5 Viktigt utgå från existerande energiinfrastruktur

6 El och värmeproduktion Chalmers University of Technology

7 Electricity generation [TWh] Chalmers University of Technology Pathway for EU-27 (plus Norway) med effektiviseringar EU target 1 by 2020, 85% CO 2 reduction by < 50 /t CO 2 up to 2045 Green certificate price /MWh biomass & waste New Gas Hard coal CCS Gas Wind New Hard coal New Lignite Lignite CCS Nuclear reinvestments Hard coal Lignite New Biomass & waste New Wind Others 1000 Nuclear 500 Hydro Hydro replacements Year Odenberger, M., Johnsson, F., Energy Procedia, in press (2010) 1 Recalculated to electricity generation sector, based on PRIMES

8 Biomassa CCS Vindkraft Nät Exempel

9 Sameldning av biomassa i befintliga kraftverk

10 Mycket stora tillgångar av fossila bränslen Dagens ekonomiskt utvinnbara reserver = samlad utsläppspotential på ca 760 GtC (miljarder ton kol). Total kolbudgeten detta århundrade för att begränsa temperaturhöjningen till mellan 1.9 och 4.4ºC = GtC (IPCC)

11 CO 2 Capture, Transport & Storage (CCS) Avskiljning, transport och lagring av koldioxid (CCS)

12 Oxyfuel combustion for CO 2 capture Research and development Chalmers University of Technology Jänschwalde 250 MW demonstration plant Commercial plant Chalmers 100kW research plant Vattenfall 30MW pilot plant

13 Var hamnar CCS? Utan effektiviseringar Med effektiviseringar Total captured : 24.2 Gton CO 2 Total captured : 15.2 Gton CO 2 Hard coal CCS Lignite CCS Lignite & Hard coal CCS Hard coal CCS Lignite CCS Lignite & Hard coal CCS Numbers: captured in Mton 220 Numbers: captured in Mton Odenberger, M., Johnsson, F., Energy Procedia, in press (2010)

14 Storskalig integrering av vindkraft

15 Interconnector cables, existing and new (in 2030) Existing cables New cables 0.1 New cables in GW by 2030 Policy scenario, 27.6 GW Market scenario, 17.8 GW Med effektiviseringar Utan effektiviseringar Odenberger, M., Johnsson, F., Energy Procedia, in press (2010)

16 Storskalig integrering av vindkraft Balans mellan investering i vindkraft och transmissionskapacitet och allokering av vindkraft med avseende på vindförhållanden Fri allokering mer kostnadseffektivt jämfört med nationella mål för vindkraft Sverige kan bli betydande exportör av grön el NL 700 [MW] / / / / / / /1200 PL ES RU C

17 Integration stationary and transport sectors Plug In Hybrid Electric Vehicles (PHEV) - High overall conversion efficiency - Centralized emissions for fossil fuel share (CCS possible) - Act as moderator for intermittent power generation - Act as control power profit for car owner

18 Sammanfattningsvis Problemet: Det finns för mycket fossila bränslen, speciellt av kol Tekniker och åtgärder: Vi behöver samtliga Viktigt ta hänsyn till befintlig infrastruktur Biomassa en mängd möjligheter CCS viktig teknik om lyckas, lättare att få till stånd bindande klimatavtal Storskalig integration av vindkraft - möjligheter till minskning av intermittenta effekter (tex energilager tex PHEV) Betydande möjligheter till effektivisering Styrmedel: Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid, 100 /ton CO 2 till 2050 Vi måste börja ställa om nu! Chalmers har redan börjat