KVA, Skolverket, och Högskolan i Borås Jordens resurser Högskolan i Borås 26 april 2012 Energi för en hållbar framtid lokalt och globalt Thomas B Johansson Professor em., International Insitute for Industrial Environmental Economics, Lund University, Lund, Sverige, Co-Chair, Global Energy Assessement, International Institute for Applied Sytsems Analysis (IIASA), Laxenburg, Österrike Särskild utredare, Fossilfrihet på väg, SOU 2013:84
From: Steffen et al. 2004 IGBP
The planetary boundaries concept Source: Rockström et al., 2009
Utmaningar som leder till krav på förändrade energisystem a. Energitjänster för växande befolkingar och ekonomier, 7 to 9 miljarder 2050; 2%/a p.c. b. Universal tillgång till moderna energibärare ( ~3 miljarder har det inte; 1.2 miljarder har inte electricitet) c. Överkomliga kostnader för energitjänster (olja@$100/bbl??) d. Säker energitillförsel, från hushåll till nationer, peak oil e. lokala and regionala hälso och miljöfrågor (WHO s riktlinjer) f. Motverka klimatförändringar (<+2 o C över förindustriell nivå) g. fred h. Övriga risker (stora olyckor, kärnvapenspridning, livsmedelsprod) => Mycket stora förändringar i energisystemen behövs
Dessa utmaningar måste hanteras Adekvat Samtidigt Tillräckligt snabbt
Skäl för oro glödande kol 3.2 o C 2 o C 1.5 o C Source: Smith et al. PNAS, 2009
Globala emissionsbanor för att stanna under + 2 ºC temperaturhöjning (WBGU 2009)
Vilka förändringar av energisystemen krävs? Huvudelement: Energieffektivitet, särskilt i slutlig användning Förnybara energikällor Kolinfångning och lagring (Carbon Capture and Storage, (klimatpåverkan enbart) Effektiviseringar och förnybar energi kan ses som instrument för hållbar utveckling
celková energie [kwh/m 2 a] 250 200 150 100 50-90% Domácí spotřebiče Vzduchotechnika Ohřev TUV Vytápění - 75% Passiv Hus 0 Stávající zástavba Pasivní dům Source: Jan Barta, Center for Passive Buildings, www.pasivnidomy.cz
Energimärkning av apparater
Bangladesh
Nuclear PWR Investment Costs Nuclear PWR Investment Costs (US overnight excl. interest, France partly incl. interests) US overnight excl. interest, France partly incl. interests mean/best guess and min/max of costs 10000 US average France best guess 2008$/kW 5000 4000 3000 2000 1980 1983 1995 1996 1000 1 10 100 1971 1977 cum GW installed 1980 1985 1975 US: Koomey&Hultman, 2007; France: Grubler, 2009 Source: GEA Chapter 24, forthcoming
Figur från Tomas Kberger
ATMOSPHERE biomass upstream emissions photosynthesis Fuel transport/distribution fuel vehicle tailpipe flue gases electricity to grid grid electricity displaced coal upstream emissions biomass Conversion coal CO 2 storage char Samförgasning av kol och bioenergi för samproduktion av kraft, bränslen och kemikalier, med CCS som leder till negativa CO 2 utsläpp Source: GEA Kapitel 12
Global Energy Assessment ställde frågan: Finns det kombinationer av resurser och teknik, för slutlig använding och tillförsel av energi, som kan skapa energisystem vilka möter alla utmaningarna samtidigt?
500 World Primary Energy Renewable 400 Microchip Nuclear Primary Energy (EJ) 300 200 100 Steam engine Electric motor Gasoline engine Commercial aviation Television Vacuum tube Nuclear energy Gas Oil Coal 0 Biomass 1850 1900 1950 2000 Source: Nakicenovic et al., 1998
Samhälleliga mål i GEA s back-casting secenario för 2050 understödja ekonomisk tillväxt i sentida historisk takt universell tillgång till el och ren matlagning, 2030 minskade luftföroreningar, följ WHO s riktlinjer undvik farlig klimatförändring, högst + 2 o C över den förindustriella globala medeltemperaturen förbättra tillförselsäkerheten för energi, genom ökad mångfald och uthållighet hantera peak oil och undvika kärnvapenspridning
Branching points in GEA backcasting analysis Source: GEA Chapter 17
GEA-Supply EJ 1200 1000 800 600 400 200 Geothermal Solar Wind Hydro Nuclear Gas wccs Gas woccs Oil Coal wccs Coal woccs Biomass wccs Biomass woccs Renewables Nuclear Gas Oil Coal 0 Biomass 1850 1900 1950 2000 2050
Några slutsatser: Det finns många kombinationer som fungerar Dessa skapar alla värden som inte avspeglas i villkoren för marknadernas aktörer effektivare energianvändning skapar störst flexibilitet, följt av förnybar energi CCS förmodligen ett måste Kärnkraften är en option, men inte ett måste Kraftfulla incitatment och kapacitetsutveckling nödvändiga; kan bara komma från den politiska processen
Inte bara energiteknik Stadsplanering Transportsystem Materialanvändning Markanvändning Konsumtionsmönster..
Policy utmaningar Tillräcklighet, dvs leverera i förhållande till målen Integrerade angreppssätt behövs Förebyggande åtgärder är bättre and senare renoveringar: design av system aoch anläggningar, och regelverk som leder investeringar rätt. Använd energi som ett verktyg för hållbar utveckling!
Samtidig ekonomisk utveckling och fattigdomsbekämpning, och minskade utsläpp av klimatgaser Konceptet multipla fördelar/värden Värdesätt alla fördelar (jobb, tillväxt, trygghet, hälsa, lokal miljö, minskad klimtpåverkan,...) Att ange kostnader för ett projekt i temer av per tc undviket är missvisande Effektivare energianvändning Förnybar energi
Fossilfrihet på väg
Sveriges energitillförsel 1970-2010 TWh 33 33
Uppdraget i korthet Identifiera åtgärder och styrmedel så att viktiga steg tas mot en fossiloberoende fordonsflotta 2030 i linje med visionen om fossilfri trafik 2050 Ge begreppet fossiloberoende fordonsflotta år 2030 en innebörd som ett steg på vägen mot visionen för 2050 Styrmedlen skall vara samhällsekonomiskt kostnadseffektiva och förenliga med EU:s regler Redovisas 16 december 2013
Fossiloberoende fordonsflotta Vägtrafikens fordon: bilar, bussar, lastbilar och andra vägfordon vägtransportsystem vars fordon i huvudsak drivs med biodrivmedel eller elektricitet Indirekta utsläpp är inte inkluderade, dock tillämpas livscykelperspektiv
Undersök fem åtgärdsområden för att se hur långt åtgärder skulle kunna leda mot fossiloberoende: 1. Stimulerad fortsatt positiv samhällsomställning med minskade och effektivare transporter som följd 2. Infrastrukturåtgärder och byte av trafikslag 3. Effektivare fordon och ett energieffektivare framförande av fordon 4. Eldrivna vägtransporter 5. Biodrivmedel
Energianvändning (TWh) Vägtrafikens användning av fossil energi med och utan åtgärder (TWh) 120 100 Utveckling av samhälle och transportsystem Energieffektivisering (exkl el) 80 Energieffektivisering (genom el) 60 Byte till el 40 20 Byte till biodrivmedel Export biodrivmedel Kvarstående fossil energi 0 2010 2030A 2030B 2050A 2050B -20
Andel av trafikarbete Personbilarnas (vänster) och stadsbussarnas och distributionsbilarnas (höger) trafikarbete fördelat på olika framdrift i åtgärdspotential A 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Fossilt Biodrivmedel El 20% 10% 0% 2010 2020 2030 2040 2050 2010 2020 2030 2040 2050 Personbil Stadsbuss
Koldioxidutsläpp (g/km) Energieffektivare fordon inom EU, 2001-2013 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 Tyskland Finland Sverige Storbritannien EU-15 Norge Spanien Italien Frankrike Danmark
Användning av fossil energi efter åtgärder
Tack!