Intelligent Energy Europe Förutsättningar att öka andelen förnybar energi i Malmös energisystem SECURE Production: City of Malmö May 2008. The sole responsibility for the content of this report lies with the authors. It does not represent the opinion of the European Communities. The European Commission is not responsible for any use that may be made of the information contained therein.
Förord Mänsklighetens användning av energi skapar i dagsläget stora miljöproblem. Genom att öka andelen förnybara energiråvaror i energisystemet kan flera av problemen undvikas. Det finns i Malmö goda förutsättningar att öka produktionen och användningen av förnybar energi. Genom gjorda satsningar har staden visat att det går att integrera förnybara energikällor i den täta stadsmiljön. Malmö har rönt internationell uppmärksamhet för energisystemet på Bo01- området i Västra Hamnen där området förses med lokalt producerad förnybar energi. Genom att aktivt delta i demonstrations- och utvecklingsprojekt kan Malmö stad möjliggöra att det dras erfarenheter som kan spridas långt utanför Malmös gränser I denna skrift ges en kortare beskrivning av de förnybara energikällorna. Det redogörs också för produktion och användning av förnybara energikällorna i Malmö. Förslag på strategier för ökad lokal produktion och användning ges också. Dokumentet avslutas med ett scenario över energitillförsel och energianvändning i Malmö. Skriften är skriven som en del av EU-projekt SECURE. Inom projektet ska ett antal Europeiska städer skapa handlingsplaner för hållbar energianvändning. Detta dokument är underlagsmaterial till handlingsplanen. Dokumentet ska också användas som underlag i Malmö stads energiplanering. Författare är Michael Sillén. Arbetet genomfördes våren 2007. 2
INNEHÅLLSFÖRTECKNING Förutsättningar att öka andelen förnybar energi i Malmös energisystem... 1 Malmös energisystem... 4 Solenergi... 6 Vindkraft... 11 Biobränslen från skog och åker... 15 Energi från underjorden... 19 Vattenkraft och Vågkraft... 21 Energigaser Naturgas, Biogas och Vätgas... 23 Ett långsiktigt hållbart energisystem i Malmö... 26 3
Malmös energisystem En stor del av den energi som används i Malmö är importerad och producerad av icke förnybara energikällor. Av flera skäl är det viktigt att minska beroendet av de icke förnybara energikällorna. Det råder inom forskningsvärlden en allt större enighet om att vi inom en snar framtid når peak oil dvs toppen på oljeförbrukningen. Den ökande efterfrågan av olja står inte i proportion till upptäckter av nya oljefyndigheter. Samtidigt uppvisar de flesta oljeproducerande länder en minskande produktion. Även om det kommer att ta lång tid innan de kända oljereserverna är förbrukade är det viktigt att vi redan nu minskar vår användning av olja och andra fossila bränslen. Priset på olja kommer att öka i takt med att gapet mellan produktion och efterfrågan ökar. Det ökade oljepriset kommer att påverka priset även på andra bränslen som exempelvis naturgas. Det finns också farhågor om att de sinande oljetillgångarna kommer att skapa en ökad internationell oro. Vid förbränning av icke förnybara energikällor som olja, kol och naturgas bildas utsläpp av växthusgaser, främst då koldioxid. De utsläpp som genereras av Malmöbornas aktiviteter är långt högre än vad som är långsiktigt hållbart. Utsläppen måste därför minskas avsevärt De mängder koldioxid som släpps ut i Malmö måste minskas drastiskt så att vi kommer ner till nivåer som naturen tål. 2003 uppgick andelen förnybara energikällor till 30 % av den totala energitillförseln i Malmö 1. Exkluderar man biltrafiken ökar andelen till 42 %. Genom att satsa på lokala och förnybara bränslen kan vi minska vårt internationella beroende och samtidigt minska vår miljöpåverkan. Utbyggnaden av Malmös fjärrvärmenät, från 1950-talet och framåt, har betytt mycket för att Energitillförsel och användning i Malmö 2004. Framtaget av Grontmij på uppdrag av Miljöförvaltningen 1 Nordiskt storstadssamarbete (2006) Nordens större städers miljöindikatorer. Energianvändning och utsläpp av växthusgaser 4
minska de lokala utsläppen av miljö- och hälsofarliga ämnen till luft. Genom att ersätta individuell kol- och oljeeldning med förbränning av mer miljövänliga bränslen i effektiva, storskaliga, anläggningar har miljöpåverkan minskats. Mer än 90 % av Malmös hushåll får idag sin värme genom fjärrvärmenätet. Genom den stora anslutningen har valet av bränslen för produktion av fjärrvärme en stor betydelse för den totala bränsleanvändning i Malmö. Ett normalår krävs en tillförsel av 2,5 TWh till fjärrvärmenätet. Hushållsavfall och naturgas är i dag de dominerande bränslena i Malmös fjärrvärmesystem. Sysavs och E.ONs pågående utbyggnad av kraftvärmeanläggningar för avfall och naturgas kommer resultera i en ännu större dominans för dessa bränslen i fjärrvärmenätet. Produktionen under ett normal beräknas efter drifttagning av de nya anläggningarna fördelas enligt följande 2 : Baslast Nordisk Carbon Black (spillvärme) 5 % SYSAV (hushållsavfall) 50 % Mellanlast Öresundsverket (naturgas) 40 % Spetslast Heleneholmsverket (naturgas) 5 % Värmepumparna på Sjölunda reningsverk och Flintrännans biobränsleeldade värmeverk tas med stor sannolikhet ur drift de nya produktionsanläggningarna startar sin produktion. De båda kraftvärmeanläggningarna och uppförandet av Lillgrunds vindkraftspark kommer att innebära en mycket stor ökning av elproduktionen i Malmö. Det kommer att ske en nettoexport av el från Malmö i och med att ombyggnaden av det naturgaseldade Öresundsverket står färdigt. Öresundsverket kommer att producera ca 3,2 TWh el per och 1 TWh värme per år. Den stora produktionen kommer att innebära en mycket stor ökning av naturgasanvändningen i Malmö. Därmed kommer också de lokala koldioxidutsläppen drastiskt att öka. Den goda tätheten och den välutbyggda infrastrukturen skapar möjligheter för en vidareutveckling av ett resurseffektivt och miljöanpassat energisystem i staden. Malmös geografi och naturförhållanden ger stora möjligheter att ta till vara energi från sol, vind och geotermisk värme. På Malmös högproduktiva omland finns det också goda förutsättningar att producera energiråvaror från jordbruket. Det finns en stark koppling mellan energihushållning och möjlighet att förse staden med energi från förnybara energikällor. Omställningen förenklas ju mindre energi som måste konverteras till förnybara energikällor. Malmös energisystem är på olika sätt kopplat till omvärlden. Malmös elsystem är en del av ett nordeuropeiska elsystemet. El producerad i Malmö konsumeras på andra platser och vice versa. Bränslepriser styr i stor utsträckning på ett internationellt plan. Skatter och bidrag bestäms på en internationell nivå. Det finns dock många möjligheter för Malmö stad och de som bor och verkar i Malmö att påverka utvecklingen mot ett mer hållbart energisystem. 2 E.ON (2005) Värmeförsörjningsscenario 2010 5
Solenergi Om solenergi Solstrålningen mot jorden utanför atmosfären motsvarar en effekt av 1,37 kw/m2. Ca 70 procent av denna effekt når sedan jordytan. Den solenergi som träffar jorden är ca 10 000 gånger större än den energimängd som mänskligheten använder i from av fossila bränslen. Möjligheten att i mycket större utsträckning än i dag utnyttja solenergi för att producera värme och el är därför mycket stora. Solfångare för värmeproduktion Solfångare omvandlar termisk energi till värme. Det finns idag tre typer av solfångare på marknaden. Det är plana glasade solfångare, solfångare med vakuumrör och poolsolfångare. Internationellt sker en snabb utveckling av mängden installerad mängd solfångare. I exempelvis EU ökade ytan installerad solfångaryta med 47 % år 2006 3. I Sverige ökade ytan installerad mängd solfångare med 26 %. De finns flest solfångare i Kina som står för cirka 75% av världsmarknaden. I Europa finns det flest solfångare i Tyskland men räknat Utveckling av solvärme i OECD-länderna per capita ligger Cypern, Grekland och Österrike långt före övriga länder i Europa. m2 solfångaryta 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1990 1995 2000 2004 Källa: IEA renewables information 2006 I de länder som är med i OECD beräknas solfångarna år 2000 leverera ca 25 TWh värme, vilket gör att energiutvinningen via solvärme är av samma storleksordning som elproduktion av vindkraftverk 4. Dagens solfångarsystem har en effektivitet på 300 600 kwh/m2 och år 5. En 20m 2 stor solfångaryta kan omvandla motsvarande medelåruppvärmningen för en bostadsyta på 50 60 m 2 6. Då den mesta av energin i Sverige omvandlas i sommartid, krävs dock lagring av energin. 3 European Solar Thermal Industy Federation (2007) Solar Thermal Markets in Europe 4 IVA (2003) El och Värme från solen 5 Svenska Solenergiföreningen (2005) Solen räcker för all framtid 6 Lundgren, Wallin (2005) Aktiv solenergi I hus- och stadsbyggnad 6
Solfångare i Malmö Solinstrålningen i Malmö är cirka 1 000 kwh/m2 och år. Räknat på Malmös yta motsvarar det 156 000 GWh. Det är långt mer energi än vad som används i Malmö. Malmö är en av de städer i Sverige där det satsats mest på att integrera solenergi i tät stadsmiljö. Vacuumsolfångare på byggnad i Västra Hamnen. Foto: Malmö stad Det finns större ett antal större anläggningar som Malmö stad har installerat på offentliga byggnader och flerbostadshus. De större anläggningarna har i huvudsak uppförts av Malmö stad. Det finns också ett antal större anläggningar som är uppförda på privata fastigheter. De är främst belägna i Västra Hamnen som en del i konceptet med 100 % lokalt producerad förnybar energi. Det finns också ett antal mindre anläggningar som främst värmer privata fastigheter. De större anläggningarna är kopplade till fjärrvärmenätet. De mindre värmer enskilda fastigheter. Utöver de anläggningar som finns placerade på husväggar och hustak finns det ett antal andra applikationer. Solfångare används bland annat för att värma vatten på utomhusbad. Med dagens energipriser och är det i många fall lönsamt för en fastighetsägare att investera i en solfångaranläggning. Solceller för elproduktion El solcell omvandlar solens energi till elektrisk energi. Solcellen fungerar genom växelverkan mellan solinstrålningens minsta energienheter, fotonerna och enskilda elektroner i solcellerna. GWh 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 El producerad av solceller i OECD-länderna 1990 1995 2000 2005 Källa: IEA Renewables information 2006 Solcellsmarknaden utvecklas för närvarande explosionsartat på samma sätt som marknaden för solfångare. De finns idag flest solcellssystem i Tyskland, Japan och USA. Höga elpriser och stort elbehov sommartid och nationella och regionala teknikstöd har påskyndat utvecklingen i dessa länder. De nationella stöden har skapat marknader. I takt med att försäljningen har tagit fart har också produktionskostnaderna blivit lägre. Vid varje fördubbling av installerad mängd solceller har kostnaderna halverats 7. 7 Fieber A, Nilsson M (2005) Solceller i Malmö stad. Elforsk rapport 05:21 7
Fortfarande är produktionskostnaderna för att producera el med solceller betydligt högre än kostnaderna för att köpa in el från elnätet. Genom att utnyttja solcellselementen som fasadmaterial eller för solavskärmning kan kostnaderna för alternativa material undvikas. Det finns olika typer av solceller. De vanligaste är kisel- eller tunnfilmsceller. Kiselcellerna består av en styv platta av kristalint kisel. Tunnfilmscellerna består av en glasskiva som beläggs med ett solljuskänsligt material. Tunnfilmscellerna är mycket flexibla då de kan appliceras på ytor med olika former. De är också mer energieffektiva att framställa än kiselcellerna. En Europeisk studie visar att byggnadsintegrerade solceller skulle kunna täcka upp till 13 % av den el som förbrukas i Malmö 8. Det krävs motsvarande en 20 m 2 stor solcellsyta för att omvandla energi motsvarande hushållselen i ett mindre familjehushåll. Solceller i Malmö I Malmö finns idag några av Sveriges största solcellsanläggningar. Malmö stad genomför en större satsning på att integrera solceller i den egna bebyggelsen. Utöver Malmö stads anläggningar finns det ett mindre antal solcellsanläggningar på privata fastigheter i Västra Hamnen. Solceller på Kårhusets fasad. Foto: Martin Nilsson Tekniska museets tak. Foto: Martin Nilsson Koncentrerad solvärme för elproduktion Genom att koncentrera solvärme går det att uppnå så höga temperaturer att det är möjligt att producera el. Metoden som har varit i bruk i USA sedan 1980-talet kallas för Concentrating Solar Power eller på svenska högkoncentrerad termisk solenergi. I California byggs en anläggning som ska bestå av 20 000 reflektorer som ska koncentrera värmen till Solvärmen till 40 stycken mottagare som sitter i änden av var sin stirlingmotor 9. Anläggningen kommer att ha en effekt på 500 MW. Intresse finns att uppföra en mindre anläggning i Malmö för koncentrerad solenergi. 8 Barker mfl (2001) Solar ElectriCity Guide 9 www.edison.com 8
Artificiell fotosyntes Det pågår forskning som syftar att på konstgjord väg efterlikna växternas fotosyntes för att skapa vätgas 10. Vätgasen ska produceras med hjälp av solljus och vatten via kemiska reaktioner. Forskarna hoppas kunna konstruera en sorts solpanel motsvarande dagens solfångare fast för vägasproduktion. Mycket forskning återstår dock innan de tänkta anläggningarna finns i kommersiellt bruk. Passiv solenergi Värmetillförsel genom solinstrålning, sk passiv solvärme, beräknas idag stå för 15 % av uppvärmningsbehovet av Sveriges byggnader 11. Solinstrålningen infaller genom byggnaders fönster. Stora möjligheter finns att tillvarata passiv solvärme vid val av husarorientering, fönsterstorlek etc. På samma sätt som solinstrålning genom väldimensionerade och välplacerade fönster skapar ett välkommet energitillskott kan felpacerade och feldimensionerade fönster skapa överhettning eller värmeförluster. Solar City Malmö Malmö stad vill ta ett ansvar för utvecklingen inom solenergiområdet. Genom projektet Solar City Malmö vill staden öka kompetensen inom solenergiområdet både hos allmänheten och hos olika professionellt verksamma. En rad riktade utbildnings- och informationsinsatser kommer att genomföras. Dessutom kommer projektet att sammanföra olika aktörer som exempelvis finansiärer, utvecklare, uppköpare för att snabba utvecklingen. Projektet som beviljats statliga bidrag kommer att genomföras till och med 2011. Målet med projektet är att 2 400 m2 solceller och 6 000 m2 solfångare ska finnas i drift efter programtidens slut. Dessutom ska antalet solenergianläggningar i Skåne ha fördubblats under tiden. Strategier för att i Malmö öka tillvaratagandet av solens energi Malmö stad bedriver redan ett aktivt arbete inom solenergiområdet. I det pågående arbetet ingår att installera solenergianläggningar i det egna beståndet. Det ingår också bedriva ett aktivt informationsarbete så att andra privatpersoner och företagare också ser fördelar med solenergi. Staden bör: 10 Enmergimyndigheten (2003) Artificiell fotosyntes att göra energi av sol och vatten 11 ÅF Energi (2005), Energifaktaboken 9
fortsätta arbetet med att integrera solenergi i Malmö stads fastigheter. Genom att integrera solenergi i det egna beståndet kan staden skapa en marknad och föregå som gott exempel i planprocesser och marktilldelning uppmärksamma och stödja utvecklingen av solenergi föra en dialog med byggherrar och andra intressenter som är involverade i olika exploateringsprocesser så att solenergi integreras i den planerade bebyggelsen genomföra riktade informationsinsatser gentemot olika aktörer så att kunskapen om solenergi ökar följa forskningsfronten och stödja olika utvecklingsprojekt inom området hjälpa potentiella köpare av solenergianläggningar att hitta olika former av finansieringslösningar. 10
Vindkraft Vindkraftverk fångar upp vindens energi och omvandlar den till elektrisk kraft. Vinden får vindkraftverkens rotor att snurra. Rotorn driver en elektrisk generator som producerar elektrisk kraft. Globala mätningar visar att vindstyrkorna på 80 meters höjd räcker för att producera 8 760 TWh el om året 12. Det är fem gånger mer än världens elbehov. Utvecklingen inom vindkraftsområdet har gått snabbt de senaste åren såväl nationellt som internationellt. Den installerade effekten ökar internationellt med ca 35 40 % per år 13. Ökningen ser också ut att öka i samma takt framöver. I Sverige ser utvecklingen ut att gå ännu snabbare. Mellan 2007 och 2010 förväntas den installerade effekten och produktionen fyrdubblas 14 Tyskland, Spanien och USA är de länder i världen som har flest vindkraftverk installerade. Sverige med 570 MW installerad effekt i mer är 825 vindkraftverk ligger på plats nummer 17. Installerad och prognostiserad framtida installation av vindkraft. Källa: World Wind Energy Association. Samtidigt som antalet verk ökar ökar också verken i storlek. År 2000 hade de största verken som var i drift en installerad effekt på 2 MW. Idag är de största verken på 5 MW. År 2010 förväntas de största vindkraftverken ha en installerad effekt på 10 MW. Etableringen av vindkraftverk har hittills skett både till lands och på grunda havsområden. Att etablera vindkraftverk till havs är gynnsamt tack vare de höga vindar som finns ovan havsytorna. Dock är kostnaderna för uppförande av vindkraft högre till havs. Ett nyligen presenterat koncept är flytande vindkraftverk. De planerade vindkraftsverken ska stå på en flottliknande konstruktion byggd av långa stålrör med en ballast av betong. Konstruktionen ska sedan förankras ute till havs, med tre kablar löst ankrade till botten. En flytande vindkraftspark med omkring 200 turbiner utanför Norges kust planeras stå färdig 2014 15. Vindkraftsparken beräknas producera 4 TWh el per år. Helt andra havsområden än idag kan bli aktuella för vindkraftsutbyggnad om tekniken faller väl ut. 12 Archer C, Jacobson M (2005) Evaluation of global wind power. Journal of Geophysical Research 13 World Wind Energy Association (2007) New world record in wind power capacity 14 Svensk Vindkraft, Pressmeddelande 2007-07-09,Ett fyrverkeri för klimatet 15 www.hydro.com 11
Flygande vindkraftverk på höga höjder Ett annat koncept som är under utveckling är vindkraftverk på höga höjder. Det pågår utveckling av olika former av flygande vindkraftverk som förbinds med marken av en elkabel. Med konstruktionen med flygande vindkraftverk på höga höjder undviks de problem som finns med konflikter med andra intressen. Energimängderna i vindarna på höga höjder är mycket stora. 1 % av energimängderna i jetströmmarna på mer än 4600 meter motsvarar världens energianvändning 16. Urban vindkraft Trenden av har gått mot allt större vindkraftverk. Stora vindkraftverk kräver av flera skäl stora fria ytor närmast verket. Utvecklingen av vindkraft mer lämpad för en urban miljö har inte kommit lika långt. En hittills mycket litet använt koncept är att utnyttja vindkraftverk som arkitektoniskt element i en byggnadskropp. Det mest kända exemplet på detta är World Trade Center i Bahrain där tre vindkraftsverk har placerats mellan två byggnadskroppar. De två byggnadskropparna är utformat så att en stor mängd vind ska ledas in mot vindkraftverken. De tre vindkraftverken har en installerad effekt på tillsammans 600 kw. Illustration: David Fisher Illustration: World Trade Center i Bahrain Ett annat exempel som är under utveckling är horisontella vindkraftverk som placeras som byggelement mellan våningsplan i höga hus. I Dubai planeras en 59 våningar hög skyskrapa där det mellan 48 våningsplan ska finnas skopformade horisontellt snurrande rotorblad monterade. Den installerade effekten kommer totalt att vara 14,5 MW och skyskrapan kommer att vara en nettoexportör av el. Roberts B, Shepard D, Claderra K, (2007) Harnessing high altitude wind power 12
En annan möjlighet för en mer urban vindkraft är konceptet med ett torn som vinden förs in i. Tornet är konstruerat så att vinden som förs in tornet bildar en kraftig uppåtriktad luftström. Det undertryck som skapats, strävar efter utjämning, och luften sugs genom de luftkanaler som finns i fundamentet, förbi transformator, generator och den generatordrivande turbinen. Tornets konstruktion gör verket betydligt mindre ytkrävande än traditionella vindkraftverk. Denna typ av vindkraftverk finns i dagsläget endast som prototyp, men produktion beräknas komma i gång inom de närmaste åren. Tornen beräknas byggas i storlekar på 15 meter och större. llustration: Energy tower AB De finns också modeller av vindkraftverk som konstruerats för att passa in i en urban miljö. De urbana vindkraftverken är betydligt mindre och ofta inte konstruerade som de konventionella sk snabblöparna med långa rotorblad. Vindenergi i Malmö Vinden ovan land och vattnet utanför Malmö har ett högt energiinnehåll. I större delen av Urban vindkraft i Chicago. Foto: staden är energiinnehållet minst 2800 kwh/m 2 Kurt Holtz, Lucid Dream Productions och år 50 meter över havet 17. I havet och längst kusten är energiinnehållet i vinden ännu högre. Havsbaserad vindkraft utanför Malmös kust För närvarande pågår en större utbyggnad av vindkraft utanför Malmös kust. På Lillgrund byggs 48 vindkraftverk som kommer att producera 330 GWh el per år. Det motsvarar mer än 15 % av den el som användes i Malmö år 2002. Vindkraftsparken ska stå färdig för leverans av el till nätet hösten 2008. I och med uppförande av Lillgrunds vindkraftpark bebyggs en mycket stor del av de för havsbaserad vindkraft lämpliga områdena inom Malmös kommungräns. I översiktsplanen finns Sjollen utsatt som ett område intressant för vindkraftproduktion. En annan möjlig placering är utanför strandlinjen i Norra Hamnen. Det är dock tveksamt om det eller andra områden till havs kan bebyggas med den typ av vindkraft som existerar i dag. Detta på grund av konflikter med andra intressen, främst sjöfarten. 17 Karlsson, A (2006) Förslag på fördjupad översiktsplan för Malmö med avseende på vindkraft 13
Vindkraft på land i Malmö Det finns idag ett vindkraftverk på land i Malmö. Det är Boel som ligger i Norra Hamnen. Verket har en effekt på 2 MW. Det är svårt att hitta nya lämpliga placeringar för storskalig vindkraft inom Malmö kommuns gränser. Det finns motstridande intressen på de flesta platserna i kommunen. En möjlig lokalisering skulle kunna vara på ytor i de existerande hamnområdena. Vindkraftverk i Malmös urbana Miljö Ska en större utbyggnad av vindkraften kunna ske inom Malmö stads gränser är det den typen av vindkraftverk som introduceras i större skala i staden. En student vid högskolan i Halmstad har beskrivit möjligheterna att integrera vindkraft i Malmös urbana miljön 18. Slutsatsen är att möjligheterna är goda. Ett antal olika byggnader finns listade på vars tak där vindkraftverken skulle kunna placeras. Att producera el med småskalig vindkraft är i dag dyrare jämfört med den storskaliga vindkraften. Den stora skala ger ekonomiska fördelar. Utvecklingen av de stora vindkraftverken har också pågått under en längre tid vilket har lett till förbättrad prestanda och sänkta kostnader. Strategier för att i Malmö öka tillvaratagandet av energi från vinden Malmö bör skapa planeringsförutsättningar för att lämpliga områden för storskalig vindkraft bebyggs i egen regi uppföra småskalig vindkraft på lämpliga fastigheter hjälpa privatpersoner, organisationer och företag att hitta finansieringslösningar vid uppförande av vindkraftverk följa forskningen och delta i utvecklingsprojekt inom området. 18 Samuelsson j (2006) Stadsbaserad Vindkraft En framtida energikälla 14
Biobränslen från skog och åker Biobränsle är bränslen från växtriket som trädbränslen, energiskog, åkergrödor och biprodukter från industrin, främst träindustrin samt pappers- och massaindustrin. Biobränslen kan användas för att ge värme, el och drivmedel. Biobränslen står för cirka 10 % av världens energiförsörjning, betydligt mycket mer än exempelvis vattenkraften 19. Biobränsleanvändningen är störst i Afrika där står den för nästan hälften av energitillförseln. Genom fotosyntes lagras ungefär 1 % av det joden infallande solljuset kemiskt i växter. Den globala potentialen för att tillvara ta energi från biobränslen är enorm. Biobränslen förbränns ofta mycket ineffektivt. Genom förbättrad förbränningsteknik och rationell kraftvärmeproduktion då el och värme produceras samtidigt kan mer energi utvinnas ur samma mängd biomassa. Biobränslen för uppvärmning I Sverige har användningen av biobränslen ökat kraftigt de senaste årtiondena. Det är främst användningen av råvaror från skogen som bränsle i fjärrvärme- och kraftvärmeverk som har ökat. Användningen har också ökat för individuell uppvärmning. Ett exempel på det är den snabba ökningen av pellets för uppvärmning av villor. Enligt oljekommissionen finns en potential att mer än fördubbla mängden energi i Sverige som produceras av biobränslen till år 2050 20. Biobränslen för uppvärmning i Malmö I Malmö finns flintrännans värmeverk på 55 MW. Värmeverket eldas med restprodukter från skogsbruket, skogsbränslen som stockar och grenar, energiskog och träavfall. Det finns också fastigheter utanför fjärrvärmenätet som värms med biobränslen. Tillgången till biobränslen är begränsad inom Malmö stads gränser. Det biobränsle som används i Malmö importeras till största delen. Malmö stad omges av högavkastande jordbruksmark. Jordbruket har stora möjligheter att i större i utsträckning bidra med råvaror för energiproduktion. Möjliga energiråvaror är salix, spannmål, majs, hampa och rörflen. Restprodukter från växtodling och djurproduktion som sockerbetsblast och gödsel lämpar sig också för biogasproduktion. Potentialen för att producera energiråvaror från jordbruket beräknas till 35 50 MWh per hektar och år i södra Sveriges slättbygder 21. 19 IEA (2007) Renewables in global energy supply 20 Kommissionen mot oljeberoende (2006) På väg mot ett oljefritt Sverige 21 Utredningen om jordbruket som bioenergiresurs (2007) Bioenergi från jordbruket en växande resurs 15
Biodrivmedel för fordonsdrift Under 2006 utgjorde förnybara drivmedel ca 3 % av drivmedelsanvändningen i Sverige 22. I Sverige står etanol för den största andelen biodrivmedel. Merparten av etanolen är importerad från Brasilien, men vin- och spannmålsetanol från Europa förekommer också. Andra biodrivmedel är biogas och FAME (FAME är ett samlingsnamn för fettsyrametylestrar varav rapsmetylester (RME) är den vanligaste.) Den stora mängden biodrivmedel används som låginblandning i fossila bränslen. Etanol, Biogas och FAME brukar kallas för första generationens biodrivmedel. Det är drivmedel som finns tillgängliga idag. Andra generationens biodrivmedel är idag inte kommersiellt tillgängliga utan under utveckling i pilot- och demonstationsanläggningar. De biodrivmedel som väntas komma är etanol från cellulosa och drivmedel framställda från förgasning av biomassa. Vid förgasning av biomassa fås en gas som kan förvandlas till olika drivmedel; metanol, DME, syntetisk diesel och vätgas. I nuläget finns det stora möjligheter att öka användningen av biobränslen för uppvärmning och för produktion av drivmedel. Det förväntas i framtiden bli en knapphet på mark för framställning av biobränslen då kol, olja och naturgas ska ersättas med biobränslen. Generellt sett är det mer resurs- och kostnadseffektivt att använda biobränslen för värmeändamål i energisektorn än som fordonsbränsle då man slipper förädla det innan användning. Av de i dag kommersiella biodrivmedlen är det biogas som ger det bästa nettoutbytet per hektar 23. Framställning från förgasning förväntas i framtiden ge bästa utbyte. Källa: Bioenergi från jordbruket en växande resurs. SOU 2007: 36 22 Energimyndigheten och Naturvårdsverket (2007) Åtgärdsmöjligheter i Sverige en sektorsvis genomgång 23 Börjesson P ( (2007) Bioenergi från jordbruket en växande resurs. SOU 2007: 36 16
En framtida möjligt för att öka energieffektiviteten vid framställning av biodrivmedel är att skapa så kallade energikombinat, där t ex spannmål kombinerat med energiskog förädlas till etanol, biogas, och el. Alternativa fordonsbränslen i Malmö Infrastrukturen för tankning av alternativa drivmedel är välutbyggd i Malmö. Utöver den låginblandning av etanol som sker i bensin finns 18 tankstationer för etanol (E85), Det finns 4 tankstationer för naturgas (inte ett förnybart drivmedel, men utsläppen är betydligt lägre än för bensin och diesel). Det finns 2 tankstationer för RME och 1 tankstation med möjlighet för snabbtankning av el 24. I Malmö finns också Sveriges enda tankstation för vätgas. Biogas måste uppgraderas innan den kan användas som fordonsbränsle. I dagsläget finns ingen uppgraderingsanläggning i Malmö. Vid Sjölunda reningsverk produceras det biogas som används i gasmotorer för produktion av el och värme samt i gaspannor. En del av biogasen kommer framöver att uppgraderas till fordonsbränsle. Uppvärmningen av rötkamrarna på Sjölunda kan ske med befintliga gaspannor samt med fjärrvärme efterhand som avsättningen till fordonsbränsle ökar. Uppgraderingsanläggningen byggs med en kapacitet som motsvarar ca 20 GWh/år. Gasen kommer att tillföras det existerande naturgasnätet. Det går dock att tanka biogas i Malmö redan idag. Gasleverantören E.ON har ett system där kunden kan välja att tanka biogas. Rent fysiskt kör kunden i Malmö på naturgas men samma mängd gas som kunden används tillförs i form av biogas något av de nät i Sverige som är kopplade till uppgraderingsanläggningar för fordonsgas. Systemet fungerar på samma sätt som Bra Miljöval el. Fordon i Malmö som drivs med alternativa bränslen Malmö är den stad i Sverige med flest antal fordon som går på fordonsgas. Alla stadsbussar (170) och ett ökande antal av regionbussarna går på fordonsgas, mer än hälften av stadens fordon går också på alternativa drivmedel. De senaste två åren har försäljningen av fordon som går på alternativa bränslen skjutit fart. 1197 etanolfordon och 128 gasfordon såldes till företag och privatpersoner i Malmö 2006. Det motsvarar 10% och 1,1 % av de inregistrerade fordonen i Malmö 2006. Ökningen har fortsatt under 2007. Strategier för att i Malmö öka andelen energi från biobränslen Malmö stad bör arbeta aktivt för att andelen biobränslen ökar som bränsle för kraftvärmeproduktion att fastigheter utanför fjärrvärmenätet konverterar från fossila bränslen till biobränslen där det är lämpligt att lämpliga områden utanför fjärrvärmenätet förses med biobränsleeldade närvärmeverk det sker en utbyggnad av infrastrukturen för biodrivmedel 24 www.miljofordon.se 17
Staden bör också följa forskningsfronten och delta i utvecklingsprojekt inom området biobränslen och biodrivmedel fortsätta konverteringen av den egna fordonsflottan till fordon som går på alternativa fordonsbränslen. 18
Energi från underjorden Geotermi Geotermi är vid sidan om solenergin en enorm källa till energi eftersom mer än 99% av hela jordens volym är över 1000 o C 25. Geotermisk energi skiljer sig från övriga, naturliga, energikällor genom att värmen härrör från jordens inre och inte från solen. Värme bildas i jordskorpan, huvudsakligen genom radioaktivt sönderfall i jordens inre. Merparten av värmen lagras i berget och i det vatten som fyller ut bergets por- och spricksystem. Denna lagrade värme brukar kallas geotermisk energi. Energin utvinns via djupa borrhål i form av ånga eller varmt vatten. Endast en mycket liten del av den geotermiska energin når markytan i form av varma källor eller s k gejsrar. Värmen kan användas direkt till uppvärmning och om temperaturen är tillräckligt hög, omvandlas till el. Kina, Japan, USA och Island är ledande då det gäller att tillvara ta värme från underjorden. USA och Filipinerna har störst installerad effekt vid anläggningar som generar el av geotermisk värme 26 Geotermi i Malmö Geotermisk energi utgör en stor potentiell energikälla för främst SV Skåne på grund av geologin med sedimentära bergarter till stora djup. I Lund finns Sveriges hittills enda, stora kommersiella geotermianläggning för produktion av fjärrvärme med hjälp av geotermisk energi. Lund Energi hämtar cirka 30 % av energin för fjärrvärmen från 700 meters djup, omkring 250 GWh geotermisk energi. Med hjälp av värmepumpar höjs temperaturen på det 20 gradiga vattnet så att värmen från kan tillföras fjärrvärmenätet. Försök har gjorts både i Malmö och Lund utnyttja vatten djupare ner i berggrunden och därmed uppnå högre temperaturer. Problemet har varit att hitta tillräckligt höga flöden av vatten. Det är väldigt svårt att förutsäga var förutsättningarna för utvinning av geotermisk energi är tillräckligt bra och det krävs därför provborrningar i likhet med dem som görs vid oljeborrning. Detta gör ett geotermiprojekt till ett dyrt och riskabelt projekt för ett energibolag. Lagring av värme och kyla i akviferer Malmö är beläget på en naturresurs som är mycket lite uppmärksammad, nämligen vattenförande kalkstensformationer eller akviferer belägna på olika djup. Det är möjligt att nyttja akviferna för att säsongslagra energi. I Västra Hamnen som tar värme från havsvatten och från det underjordiska vattenmassorna i en akvifer. Akviferen som finns på 40 70 meterdjup säsongslagras värme och kyla.koncepetet går ut på att kyla lagras ned i akviferen 25 Sydkraft (1999) Geotermi i Malmö Sammanfattning av fördjupad förstudie 26 International Geothermal Association (2007) http://iga.igg.cnr.it 19
under vintertid via ett system av ett antal brunnar. Kylan fås i form av frikyla från kallt havsvatten som lagras ned i brunnarna under vintertid. En del av kylan kommer också från ett system med värmepumpar som levererar värme till fjärrvärmenätet. Sommartid hämtas den lagrade kylan tillbaka och används då som kyla till fjärrkylanätet. I retur härvid fås spillvärme från värmepumpar som lagras i akviferen via ett annat system med brunnar. På vintern lagras alltså frikyla i akviferen som används under sommaren, och under sommaren lagras spillvärme som utnyttjas på vintern. Strategier för ökat uttnyttjande av energi från geotermi Malmö stad bör: följa och stödja utvecklingen inom området 20