Koncept för hållbara städer trender och utmaningar Maj, 2011 Mattias Örtenvik, E.ON Nordic
Världen står inför stora utmaningar som kräver nya lösningar för en hållbar utveckling EU:s mål 2020 20 % reduktion av växthusgaser 20 % förnybar energi 20 % effektivisering av primärenergi Målsättning i Sverige att reducera koldioxidutsläppen med 40 % och öka andelen förnybar energi till 50 % till 2020 Page 2
För att möta utmaningar med hållbar utveckling krävs insatser på alla nivåer i samhället Invånare Stad Nationellt/EU/Glob alt Livsstil och beteende Utveckling av hållbara städer Utveckling av centrala system Med en tilltagande urbanisering växer städernas roll och betydelse i hållbarhetsarbetet 2020 beräknas 80 % av EU:s befolkning bo i städer
Hållbar stadsutveckling kräver integration mellan flera olika aspekter där stadens infrastruktur skapar grunden Materialanvändnin g Mat/ livsmedel Energi Hållbarhetsagenda för städer Transporter Stadsplanering Vatten & avlopp Avfall Livsstil & beteende Energi, transporter och avfall utgör E.ONs primära fokus Nyckelfaktorer för att lyckas: Optimering av lokala förutsättningar Samverkan mellan lokala intressenter Helhetsgrepp för att åstadkomma integrations-synergier Page 4
Stadsplanering och samhällsbyggnad en central del och nyckelfaktor för att åstadkomma hållbara städer Samspel och integration mellan infrastruktur och konsumtion/beteende Energiförsörjning och infrastruktur Symbios mellan ekoindustri och stad - Kretsloppsanpassade lösningar Energieffektiva byggnader Energianvändning och beteende Effektiv energianvändning i hemmet fjärrvärme istället för el till maskiner (tvätt- och diskmaskin, torktumlare) Innovativa lösningar för visualisering av energiföbrukning Visuellt framträdande och funktionell mikroskalig energiproduktion Laddinfrastruktur för elfordon och infrastruktur för biogas Hög delaktighet i energilösning genom möjlighet till egen el- och värmeproduktion Tillgänglighet av hållbara alternativ för transporter och resor (biogas, el, kollektivtrafik, bilpooler)
Utgångspunkten för utveckling av koncept för hållbara städer är befintlig infrastruktur och lokala förutsättningar Lokal förnybar produktion (vindoch solenergi m.m.) Utnyttjande av befintlig infrastruktur Resurseffektiva kretslopp Prestanda för effektiv energianvändning Minskning av stadens och invånarnas ekologiska fotspår hållbara lösningar banar väg för hållbart beteende
E.ONs Sustainable city-koncept fokuserar på integrerade energi- och transportlösningar för städer och invånare Central produktion av el vattenkraft och kärnkraft Lokal produktion av el, t.ex. med vindkraft Elnät för distribution av el och integration av decentraliserad elprpduktion (t.ex. solceller) Produktion av biogas av avfall och restprodukter från jordbruk, industrier och hushåll Ladd-infrastruktur för elbilar och plug-in hybrider Transporter Gasmackar för bilar, bussar och lokala industrier El Avfall Värme & kyla Fjärrvärmenät för distribution av värme och integration av lokala värmelösningar (t.ex. solvärme) Produktion of värme och el med avfall, biobränslen och spillvärme från lokala industrier Återvinning av organiskt avfall Återvinning av brännbart avfall
Slutkund Lokalt Regionalt Nationellt Dagens energisystem är uppbyggt och anpassat efter central och storskalig produktion som matas in i högspänningsnätet El Värme Gas Central produktion Import/ Export Hydro Nuclear Fossil CHP Heat plant NG from DK, NO, RUS BG fermentation Wind Transmission HV Distribution MV/LV Industry Storage CHP DH Distribution Gas Transm. & Distr. Gas-mob
Slutkund Lokalt Regionalt Nationellt men utvecklingen driver på mot mer småskalig produktion och en starkare integration mellan produktion och konsumtion Import/ Export El Värme Gas Hydro Nuclear Wind CHP Heat plant NG from DK, NO, RUS BG gasification & fermentation Transmission HV Industry CHP DH Distribution Gas Transm. & Distr. Wind Substation automation Distribution MV/LV PV Mini-CHP Storage E-mob Gas-mob Ökad andel förnybar produktion (främst vindkraft) i energisystemet skapar behov av intelligentare elnät Slutanvändarens roll i energiystemet ökar i betydelse via behov av balansering mot energisystemet, möjligheter till egen produktion (främst solenergi) och introduktion av elbilar Utveckling mot starkare integration mellan energibärare för att få ut synergier (t.ex. mellan el och fjärrvärme)
Nya teknologier skapar möjligheter för nya lösningar och effektivare energianvändning Trender drivna av marknad och teknologi Energieffektivisering på fastighetsnivå - Fysiska insatser - klimatskal och ventilation - Implementering av lösningar för effektreglering och automatiserad styrning (t.ex. av temperatur) - Individuell mätning och debitering av värme - Effektivisering genom byte av energibärare (t.ex. via varmvattenanslutna vitvaror) Energieffektivisering på slutanvändarnivå - Nya lösningar för ökad kontroll och beteendestyrd energieffektivisering visualisering etc. - Energieffektiva produkter (t.ex. belysning, vitvaror) Elektrifiering av transporter via introduktion av elbilar Elanvändning (TWh) 2010 till 2030 (Inklusive värme, exklusive transport) 109 31 31 18 60 59 57 55 54 (exklusive el) 174 178 183 15 15 15 15 15 60 100 106 113 117 120 2010 108 18 57 2015 104 31 17 2010 2015 2020 182 54 2020 101 31 32 15 2025 51 2025 184 49 98 13 2030 Värmeanvändning (TWh) 2010 till 2030 2030-30 % för bostäder Tertiary Residential Industry -20 % för bostäder Tertiary Residential Industry 10
Framtidens hållbara städer driver mot starkare integration mellan infrastrukturlösningar och stadens invånare Trender för hållbar stadsutveckling energi och transporter Fortsatt urbanisering växande städer och ökad densitet Ökad möjlighet och efterfrågan att producera sin egen energi både el och värme Stor möjlighet att utnyttja befintlig teknik för att skapa hållbara lösningar med integrerade grepp Eluttaget hemma ersätter bensinstationer när elbilen gör entré Ny teknik banar väg för smartare energianvändning, t.ex. tidsstyrning av elkonsumtion Electric Vehicles as Normal load Controllable load Energy storage devices Connecting the car to the grid Charging Stochastically predictable User decides Laddkoncept för elbilar Times of load valleys, strong wind feed in Utility decides, time variable tariffs Charging/discharging Demand similar side to storage applikationer plants Utility decides Integration of egen-producerad el (t.ex. från solceller) Trans-porter Fordonsgas for bilar, bussar och lokala industrier Återvinning av organiskt avfall Impact & Opportunities Additional Sales Shifting of load profiles Efficient operation of power plants Integration of renewables Making profit from price spreads Ancillary services El Avfall Leverans av klimateffektiv el Värme & kyla Energieffektiviserings-tjänster Återvinning av brännbart Leverans av klimateffektiv avfall värme och kyla Integration av egenproducerad värme (t.ex. från solpaneler)
Ca 90 m Västra hamnen i Malmö - exempel på sustainable city utvecklat i samverkan mellan Malmö stad, E.ON och lokala aktörer Energilösning baserad på 100 % lokalt förnybar energi Vindkraft Värmepumpar med akvifer för säsongslagring av värme och kyla Solceller och solfångare som en integrerad del av arkitekturen Ca 200 m Page 12
Hyllie blir en ny stadsdel i Malmö där E.ON medverkar till nya lösningar för hållbara städer Hyllie is a new green field area which will be an integrated part of the City of Malmö The long-term plan is to 2030 an includes 9,000 new office workspaces and 9,000 apartments/small houses. E.ON engaged in cooperation with city of Malmö regarding development of concept for integrated infrastructure solutions One specific focus area for concept development and realization is to demonstrate smart grid/smart house solutions E.ON is engage in a collaboration with Siemens
Utvecklingsarbete i bred intressentsamverkan för att göra Hyllie till en morgondagens förutsättningar Val av system och tekniska lösningar Energiåtervinning Lokal värmeproduktion Central produktion Lokal elproduktion Hyllie Avfall och restprodukter Infrastruktur Biogas Organiskt avfall och avlopp Materialåtervinning Sammanlänkning av infrastrukturer Etablering av stadsdelen Hyllie Effektiv energianvändning Prioriterade utvecklingsinsatser i Hyllie Smarta nät optimerad användning och produktion av el och fjärrvärme Utveckling av demand side managementlösningar som kan interagera med energisystemet Flexibelt distributionsnät för att kunna integrera lokal produktion både el och värme Distribuerad produktion E-mobility lösningar för elbilar Smarta nät i ett helhetsperspektiv Etablering av förnybar produktion i urbana miljöer Optimering genom utnyttjande av lokala energiflöden i Hyllie Lösningar för att påverka och förändra konsumtionsbeteenden Infrastruktur för elbilar som en integrerad del i fastigheter och i publika utrymmen