På väg mot fossilfria el- och transportsystem Filip Johnsson, Lisa Göransson, Henrik Thunman Energy & Environment, Chalmers
Begränsa den globala temperaturökningen med 2ºC: 50 till 85% minskning av globala CO 2 utsläpp till år 2050 Minskad energianvändning - Befolkning - Teknik - Välstånd och livsstil - Effektivisering Byta bränsle/teknik - Förnybart - Kärnkraft - Kol till gas Fånga in och lagra koldioxid - Från stora punktkällor (kraftverk, industrier, vätgasproduktion) - Kolfixering - markanvändning (Land Use Change and Forestation- LUCF)
Minskad energianvändning
Annual capacity installations [GW] Annual capacity installations (GW) Annual capacity installations (GW) Byta bränsle/teknik Exempel Europa : Nödvändiga investeringar i elproduktion Två olika scenarier som uppfyller klimatmål till år 2050 100 100 80 80 60 60 Wind & solar 40 Wind & solar 40 20 0 Thermal 20 0 Thermal Thermal (fuel) power plants Hydro power plants Other Thermal (fuel) power plants Hydro power plants Other
Decentraliserade system Nya marknader Conventional Prosumer System System
Transformativ utveckling???? Thermal?
Fånga in och lagra koldioxid Avskiljning, transport och lagring av CO 2 (CCS)
Klimatarbetet - internationell, nationell och regional nivå Exempel VG regionen fyra arbetssätt Vara föregångare Klimatplanera Erbjuda testarenor innovationer Skapa attraktiva samhällen
Nordisk basindustri Åtgärder för at uppfylla långsiktiga utsläppsmål kostar 100 /ton CO 2
Nordisk basindustri Åtgärder för at uppfylla långsiktiga utsläppsmål kostar 100 /ton CO 2 EU-ETS < 10 /ton CO 2
Nordisk basindustri Åtgärder för at uppfylla långsiktiga utsläppsmål kostar 100 /ton CO 2 EU-ETS < 10 /ton CO 2 Rootzén and Johnsson, (2015) Se http://www.dn.se/debatt/plan-saknas-for-attminska-basindustrins-klimatpaverkan/
Från kraftvärme till värmegas?
Kraftvärme till värmegasverk?
Utveckling Chalmers 2-4 MW pilotanläggning GoBiGas fas 1 Hisingen 20 MW SNG demonstrationsanläggning Göteborg Energi GoBiGas fas 2 Hisingen 80 MW SNG Kommersiell anläggning Gbg Energi Chalmers labreaktor 2008 2012 2016
Akilleshäl för biomassaförgasning..thus tars can be considered the Achilles heel of biomass gasification. (In the gasification of coal, a more mature technology, the tars (benzene, toluene, xylene, coal tar) are useful fuels and chemicals. The oxygenated tars from biomass have only minor use. With current environmental and health concerns, we can no longer afford to relegate tars to the nearest dump or stream. Tom Reed (1998)
Genombrott Biomassans kalium som katalysator Katalysator (Askkomponent) Bäddmaterial Vattenånga Syngas Tjära CO+H2 Förgasare Panna
Förgasare CFB-Panna Kemifabrik (Metanisering)
Möjligheter Biomassa Biometan Biomassa Vätgas + Bränngas (Fjärrvärme) Biomassa Etanol via syngas fermentering + Bränngas (Fjärrvärme)
Förgasare CFB-Panna Bränngas Etanol Etanol fermentering
Förgasare CFB-Panna Bränngas Kemifabrik Vätgas Vätgas
Påhängsförgasare Chalmersförgasaren 2-4 MW bränsle Vid kommersielldrift ca 8MW bränsle Bauer Holzenergie GmbH Fluidised bed furnace & pyrolysis reactor Ca 14 MW bränsle
Fulgas 40% H2, 23% CO, 14% CH4, 3% C2H4, 20% CO2 Fulgas ledning Gruvön Vätgasen i Stenungsund + Fulgas från bruken Kemikluster Stenungssund Potential att producera tex 280 000 ton grön metanol/år med en förhållande vis marginell investering Fulgasen skulle skapa bryggor mellan fjärrvärmesystem dvs. koppla ihop alla städer längs med gasledningen. Låga förluster låga investeringar Värö
Gasens roll i framtida elsystemet
Stark fortsatt användning av naturgas Europe by ELIN
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050 [TWh] som helt fasas ut till 2050 4500 4000 Europe by ELIN 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 [year] hydro nuclear hard_coal lignite gas bio_waste wind solar others oil peat
Vindkraftteknik 5hp
Förändrad roll för termisk produktion -40-20 0 20 40 60 80 100 120 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241 253 265 277 289 301 313 325 337 349 361 373 385 397 409 421 433 445 457 Production (GWh/h) Time (hours) Import Wind+Solar CHP+waste+bio Gas Lignite Coal Curtailment Export
Biogas som möjliggörare för vind- och solkraft Mer vind när biogas finns till rimlig kostnad Mindre vind vid låg tillgång på biogas Biogas based capacity
Tre frågor
Alla nya bilar som säljs kommer vara elbilar: År 2030 År 2040 Aldrig
Morgondagens kraftvärmeverk efter år 2040 Värme och el eller Värme + grön gas
TWh TWh Europas elsystem Mest troligt om världen följer COP21 (< 2 C)? 5000 Förnybart+kärnkraft+CCS 100% förnybart till 2050 5000 4000 3000 2000 1000 0 Other Other renew 4000 Wind Biomass cofire CCS 3000 Biomass and waste Natural gas CCS Natural gas 2000 Oil Coal CCS 1000 Coal convent Nuclear Hydro 0 Total demand Other Other renew Wind Biomass cofire CCS Biomass and waste Natural gas CCS Natural gas Oil Coal CCS Coal convent Nuclear Hydro Total demand Year Year
Morgondagens affärsområde år 2030 Vi fokuserar på vår nuvarande kärnverksamhet eller Vi har sektorsöverskridande verksamhet