Naturgas/biometan i transportsektorn - miljövänliga. framtidspotential

Transkript

1 Naturgas/biometan i transportsektorn - det kommersiellt tillgängliga och miljövänliga bä bränslealternativet lt ti tmed stor framtidspotential Mattias Svensson, Svenskt Gastekniskt Center Värmeforsk-seminarium, 23 maj

2 Vad jag ska prata om Kommersiellt mogen marknad med teknikpotential NGV-marknadsväxt 15-25% per år Motorutveckling, hybridisering, stor miljönytta Klimatnyttan: Biometan + CNG = sant Synergieffekter, metanpotentialer, LCA-värden Distribution LNG och CNG tillsammans ger lösningen Regionala CNG-marknader, nationella LNG-marknader, synergier industri, sjöfart 2

3 En världsmarknad redan i dag 14,5 miljoner gasfordon

4 Stor marknadstillväxt utanför Europa Sverige är undantaget, 29% årlig ökning sedan

5 Varför är gasdrift bra? Byte till gasdrift ger miljöfördelar redan i dag Gas vs. bensin: 24 % mindre CO 2 -emissioner Förnybar gas: nära noll utsläpp av CO 2 för avfallsbaserad CH 4 Utsläppen av lokala och regionala föroreningar som NO 2 och partiklar väsentligen lägre. Oreglerade emissioner (PAH, aldehyder, BTX) väsentligen lägre än för andra bränslen 5

6 Varför är gasdrift bra? Konkurrenskraftig redan med dagens teknik 6

7 Varför är gasdrift bra? och motorutveckling kan göra det ännu bättre 7

8 Gasmotorn är inte färdigutvecklad! Många förbättringar återstår innan gasdrift nått sin fulla potential Högre kompression möjligt i dedikerad gasmotor (högre oktantal) Ger högre bränsleeffektivitet jämfört med bensin Gasdrift har stor fördel av detta vid hybridisering, samtidigt som kostnaderna för CNG-tankar minskar Motorutveckling kan ge dieseleffektivitet i gasmotorn Bättre motorstyrning ökar prestanda (t.ex.: detektion av och kompensation för varierande gaskvalitet) Ökad EGR förbättrar låglastprestandan Högenergitändning ökar magergränsen Exempel idag: VW Passat Ecofuel Nedskalad motor med direktinmatning av gas, dubbelladdad turbo och kompressor 1,4 liter ger 150 hp 8

9 Kommersiellt tillgänglig g g teknik i dag Viktig del av lösningen för att nå en hållbar transportsektor 2030 Gasdrift möjligt i alla oljeberoende vägtransporter Lätta, medeltunga och tunga fordon Kort, medel och långdistans LNG och dual-fuel-teknik (MDE) viktigt för den tunga trafiken Bränsleeffektiv metandieselteknik (MDE) och utrymmeseffektiv LNG-teknik ger prestanda som kan konkurrera med dieseln Euro5-alternativ från Volvo, Westport Utmaningen: Kommer de att klara Euro6? Exempel idag: Volvos MDE-lastbil med 13-litersmotor 9

10 Biometan ökar gasens klimatnytta Biometan: Det fullt blandbara drop-in-bränslet för CNG! ger goda synergieffekter (CNG som backup för biometan) 10

11 Klimatnytta för avfallsbaserad biometan Energigrödor på trädesmark visar också goda resultat Biogas från gödsel 148% Biogas från ind. livsmedelsavfall 119% Biogas från biomassadelen av hushållsavfall 103% Biogas från avloppsreningsverksslam* 104% Biogas från vallgrödor 86% Biogas från sockerbetor inkl. blad och nackar 85% Etanol från sockerbetor 80% Etanol från sockerrör (import Brasilien) 79% Biogas från majs 75% Vetebaserad etanol 71% RME (Rapsmetylester) 68% Vetebaserad etanol kombinderad med biogasproduktion 67% Börjesson P, Tufvesson L, Lantz M, Livscykelanalys s av svenska biodrivmedel (2010) ( *Palm D, Ek M, Livscykelanalys av biogas från avloppsreningsverksslam (2010) ( CO2-minskning för biofordonsbränslen under svenska förhållanden, systemutvidgnings- fallet. Referens: Bensin och diesel, 83,8 g CO2 per MJ. 11

12 Finns det tillräckligt med gas då? Naturgas: Räcker i dagsläget 4 ggr längre än olja 12

13 Biometan, finns det en potential för det? Avfall, restprodukter och energigrödor Städer Jordbruk Skogsbruk Slam Hushållsavfall Ind. org. avfall Deponi Gödsel Restprodukter från Restprodukter skog och industri Energigrödor Deponi Biobränslet med störst potential genom substratflexibilitet och överlägsen omvandlings- och yteffektivitet! i 13

14 EU-27 Biometanpotential från avfall Tillräckligt med bränsle för 2 miljoner gasdrivna stadsbussar* Avloppsreningsverksslam 68TWh/år Stadsnära bioavfall 180TWh/år Livsmedelsavfall + trädgårdsavfall, 138 milj. ton 40% deponeras i dag kan ge 40-60TWh/år** många år framöver Gödsel 205 TWh/år Totalt från avfall: 500 TWh CO 2 -reduktion: Mton/år (80-100% red., WtW***; +30% fuel) NO x -reduktion: 600-1,750kton/år (jmfrt med EuroV and III***; +30% fuel) Energigrödor kan ge ytterligare TWh! *60,000km/yr; 408kWh/100km ca 245MWh/buss-yr (conservative est. 30 % worse fuel efficiency) **90% recovery of conservative estimate of 4 mill. ton CH4/yr emitted per year (H Scharff 2008: Untapped potential Achieving adequate control of landfill gas in Europe) *** 301.7g CO2/kWh for diesel, 2,040,816 buses; 0.36 g NOx/KWh for gas buses Source for all other data: M Svensson 2010: NGVAE Position Paper Biomethane, the renewable natural gas 14

15 Biometan genom termisk förgasning Förnybar energi i större skala, inmatad på gasnätet Konkurrensfördel vs. DME och BtL % metanutbyte, upp till 20 % värme Lägsta skala 20-50MW mindre finansiell risk, fjärrvärmelösningar möjliga (påhängsförgasare) EU-28 biometanpotential 2020 från AD + förgasning i nätets närhet: TWh* - kan täcka EU27:s vägtransportsbehov** *Thrän, D.,Seiffert, M., Müller Langer, F., Plättner, A., Vogel, A (2007) Möglichkeiten einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie, Teilbericht I, Potenziale ( 15 ** EU , vägtransport: TWh (297 Mtoe)

16 Sveriges biogaspotential 74 TWh bara från avfall och restprodukter Stor oanvänd rötningspotential i jordbrukssektorn 75 % av 15 TWh (avfall och restprod.) från jordbruket Energigrödor kan ge upp till TWh mer Forskning pågår på nya energigrödor, t.ex. hampa, kronärtskockor k k och energibetor Störst potential i skogssektorn Termisk förgasning av skogens restprodukter kan ge 59 TWh biometan Energigas Sverige: Vision i TWh En 10-dubbling av dagens; politiska styrmedel saknas! Källa: Gasföreningen 2008, Den svenska biogaspotentialen från inhemska restprodukter 16

17 Hur distribueras fordonsgas? Via gasnätet (Europa) eller genom vägtransporter (Norden) Biometan: Inmatning på nätet Energieffektivt med låg miljöpåverkan Gröngasprincip, swapping I dag: propantillsats ökar kostnad CNG-vägtransport Kostnadseffektivt <200 km Komplex logistik Begränsad till regionala marknader biogas naturgas 17

18 Hur distribueras fordonsgas? Nätlösa regionala fordonsgasmarknader blir nationell med LNG! LBG och LNG vägtransport Ekonomiskt transportavstånd km Förvätskning av biometan nationell och även internationell handel (AGA köper LBG från Storbritannien) LCNG/LNG-tankstationer ger ökad flexibilitet och effektivitet i distributionen Direkt användning av LNG för fjärrtransport Förångning till CNG ger ökade möjligheter: CNG till lätt och medeltung regional trafik Mindre dotterstationer försörjs med flakad CNG Göteborg Synergi med LNG i sjöfarten och industrin! Malmö Sundsvall Luleå Stockholm 18

19 Varför biogas som fordonsgas? Oljeanvändning till ¾ = Transporter 2/3 av all olja går till vägtransporter i Sverige El och plugin hybrider inget fullständigt alternativ Tung trafik kan antagligen inte använda el på mycket länge För persontrafik: Ännu inte slagit igenom kommersiellt, kan ej täcka långresor Biogas har bäst prestanda av alla biobränslen Bättre yt- och omvandlingseffektivitet, substratflexibilitet Bäst miljöprestanda (klimatpåverkan, reglerade och oreglerade emissioner) Visst är det billigare att använda till kraftvärme men vad ska vi ersätta oljan i transporter med annars inom 5-10 år? 19

20 Naturgas/biometan i transportsektorn - det kommersiellt tillgängliga och miljövänliga bränslealternativet med stor framtidspotential Tack för uppmärksamheten! Frågor? mattias.svensson@sgc.se