Europas framtida energimarknad Mikael Odenberger och Maria Grahn Energi och Miljö, Chalmers
Tre strategier för att minska CO 2 -utsläppen från energisystemet a) Use less energy NUCLEAR RENEWABLE - Hydro -Wind - Solar -Biomass -Biomass.CCS b) Use low or negative CO 2 emitting nonfossil sources c) Use fossil fuels with CCS
Bakgrund Global uppvärmning växthusgasproblematiken. Fördelning av växthusgaser inom EU EU:s mål att minska utsläpp av växthusgaser med 20% till 2020 relativt 1990 års nivåer. Elproduktionen och transporter står för ~25% resp ~20% av alla EU:s växthusgaser. Source: EEA, 2007
Elsystemet i Europa
Pathways to sustainable European energy systems Stationära elproduktionssystemet Tidsram fram till 2050 Långt nog för att byta ut men inte bortse från dagens system Kort nog för att vi ska veta vilka tekniker vi har att tillgå Start i dagens befintliga system Mål CO 2 begränsningar Effektiviseringsåtgärder Andel förnybar elproduktion Modeller kan hjälpa oss förstå sammanhangen
Hur länge finns de befintliga kraftverken kvar? 5000 4500 4000 3500 Elproduktion [TWh] 3000 2500 2000 Vind Naturgas Svartkol Biomassa och avfall 1500 Brunkol 1000 Kärnkraft 500 Vattenkraft 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Vad händer sen? 5000 4500 Elefterfrågan? 4000 3500 Effektivisering? Elproduktion [TWh] 3000 2500 2000 Wind Gas Hard coal biomass & waste Nyinvesteringar! 1500 Lignite 1000 Nuclear 500 Hydro 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Europas elproduktion utan CO 2 mål 5000 4500 Historisk tillväxt på elbehovet 4000 Ny naturgas 3500 Elproduktion [TWh] 3000 2500 2000 Vind Naturgas Stenkol Biomassa och avfall Ny stenkol Ny brunkol Ny vindkraft Ny biomassa 1500 Brunkol Ny kärnkraft 1000 Kärnkraft 500 Återinvesteringr vattenkraft Vattenkraft 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Konsekvens CO 2 utsläpp 3000 2500 Koldioxidutsläpp [Miljoner ton CO 2 per år] 2000 1500 1000 500 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Konsekvens CO 2 utsläpp 3000 2500 Koldioxidutsläpp [Miljoner ton CO 2 per år] 2000 1500 1000 EU:s mål är att minska utsläppen med 20-30% till 2020 relativt 1990 år utsläpp 500 Indikativa mål till 2050 är en minskning på 85% 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
EU:s elproduktion under CO 2 utsläppsbegränsning 5000 4500 Kostnad för utsläppsrätter ~40-50 /ton CO 2 4000 3500 Ny naturgas Stenkols CCS El produktion [TWh] 3000 2500 2000 Vind Naturgas Stenkol Biomassa och avfall Ny stenkol Brunkols CCS Ny biomassa 1500 Brunkol Ny vindkraft 1000 500 Kärnkraft Vattenkraft Ny kärnkraft Återinvesteringar vattenkraft 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Samspel av EU:s mål för CO 2, förnybart samt effektiviseringar 5000 4500 Kostnad för utsläppsrätter ~40 /ton CO 2 4000 3500 Stöd krävs för förnybart ~15 /MWh Kostnader för effektiviseringar ej inkluderat Stenkols CCS El produktion [TWh] 3000 2500 2000 Vind Naturgas Stenkol Biomassa och avfall Ny naturgas Ny stenkol Brunkols CCS Ny biomassa 1500 Brunkol Ny vindkraft 1000 Kärnkraft Ny kärnkraft 500 Vattenkraft Återinvesteringar vattenkraft 0 2005 2010 2015 2020 2025 År 2030 2035 2040 2045 2050
Slutsatser Det är möjligt att drastiskt minska CO 2 utsläppen från Europas elproduktion för en kostnad ~50 /ton CO 2 Utmaningen ligger i förändringstakten som krävs och uppbyggnad av ny infrastruktur CCS och biomassa är viktiga optioner Effektiviseringsåtgärder kan mildra effekter av omställningen Det finns sannolikt en stor marknad för förnybara energitekniker och för energieffektiva lösningar.
Fyra strategier för att minska CO 2 -utsläppen från transportsektorn energieffektivare fordon (ex. hybrider) val av energieffektivare trafikslag (ex. tåg vs flyg, cykel/kollektivtrafik vs bil) en transportsnål bebyggelsestruktur fortsatt introduktion av förnyelsebara drivmedel.
Alternativ till oljebaserad bensin och diesel Biomassa Kol Naturgas Flytande bränsle Etanol, Metanol, FTdiesel, RME, DME Gasformigt bränsle Metan, DME ICEV, HEV Förbränningsmotor och hybridbilar FCV Bränslecellsfordon solenergi, vindkraft, vattenkraft mm RÅVARA Vätgas El ENERGIBÄRARE PHEV, BEV Plug-in-hybrider och batterifordon FORDON
Alternativa transportbränslen nslen från n biomassa Cellulosa & Lignin Skog, skogsplantage, svartlut Stärkelse Spannmål, vete, korn, majs mm Socker Olja Raps, solrosfrön Restflöden från skogsbruk, jordbruk och övr. samhället Sågspån, halm, sopor, slam, slakteriavfall, gödsel BIOMASSA Förbränning Förgasning Syntesgas bildas (CO och H 2 ) Rötning Biogas bildas Jäsning av socker Pressning och esterisering OMVANDLINGSPROCESSER Elektricitet Vätgas Fischer- Tropsch Diesel DME (Dimetyleter) Metanol Metan Etanol RME (Rapsmetylester) ENERGIBÄRARE
Oavsett drivmedel. Energisnåla fordon är en mycket viktig strategi för CO 2 - minskningar.