Varifrån kommer energin, vart går den och hur påverkar den klimatet? Energiföreläsning Agneta Persson & Ola Larsson 2009-12-07
Energiföreläsning Nacka kommun den 7 december 2009 Föredragshållare är: Agneta Persson Civilingenjör WSP Sverige Ola Larsson Civilingenjör WSP Environmental
Agenda Enklare sammanfattning av begreppet energi Produktion och användning av energi i världen och Sverige Energi- och klimatpåverkan Nacka, energianvändning och rekommendationer
Energi - definition Enligt NE I naturvetenskap och teknik ett grundläggande, välpreciserat begrepp, relaterat till kraftbegreppet, till förmågan att förändra eller att utföra arbete. Enligt energiprincipen kan energi varken skapas eller förintas, bara omvandlas mellan olika, ibland oklart avgränsade former. Energianvändningen beräknas genom att multiplicera effekten med tiden. Enheten som ofta används är kwh, uttalas kilowattimme. Olika storheter: 1 TWh = 1 000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kwh
Energi exempel Exempel En glödlampa på 60 W lyser 4 h varje dag i ett år. Elenergi som krävs för lampan blir 60 W x 4 h x 365 dagar = 87 660 Wh eller ungefär 88 kwh. Energianvändningen i en normal villa brukar man fördela enligt följande: 5 000 kwh varmvatten 5 000 kwh hushållsel 15 000 kwh uppvärmning Ett vindkraftverk på 2 MW har 2 500 fullasttimmar på land och 3200 fullasttimmar till havs. Energiproduktionen på land:2 MW x 2 500 h = 5 000 MWh = 5 000 000 kwh Energiproduktionen till havs:2 MW x 3 200 h = 6 400 MWh = 6 400 000 kwh
Energi exempel Kärnkraftverket i Forsmark består av tre reaktorer med en total effekt kring 3 200 MW och den total elproduktionen är 21 TWh. Det mest produktiva vattenkraftverket är Stornorrfors som ligger i Umeälven i Västerbotten. Dess effekt är 590 MW och den totala produktionen är 2,3 TWh. Energiproduktionen från solceller är ca 100 kwh/m 2 och det krävs cirka 7-8 m 2 för att uppnå effekten 1 kw. I Stockholm finns Sveriges största fjärrvärmenät och Fortum Värme är den största producenten. Varje år producerar man ca 9 TWh fjärrvärme och 1 TWh el.
Tillförsel av primär energi, globalt
Världens användning av olja
Världens användning av kol
Världens användning av gas
Kärnkraften i Sverige Ca 50 % av elproduktionen i Sverige Tre anläggningar Forsmark 3 reaktorer Ringhals 3 reaktorer Oskarshamn 4 reaktorer
Vattenkraften i Sverige Ca 50 % av elproduktionen Ca 1 800 vattenkraftverk i Sverige 200 stycken har en effekt över 10 MW Fridlysta älvar
Vindkraft i Sverige Ca 1,5 TWh från vindkraft Svenskt mål att år 2020 ska vi ha 30 TWh vindkraft Ca 1 000 verk i Sverige
Fjärrvärmen i Sverige Drygt 50 % av värmemarknaden Finns på mer än 650 orter Ca 50 TWh värme och 7 TWh el
Medlemmar i Svensk Fjärrvärme Företagens ägandeform Statliga Privata 22% 7% Kommunala förvaltningar 6% 64% Kommunalägda c:a 130 medlemsföretag
Så fungerar fjärrvärme
Energitillförseln i Sverige
energianvändningen i Sverige 2007
Energianvändningen fördelat på energibärare
Energianvändningen fördelat på sektorer, 2007
och därefter om förlusterna fördelas på användarna
Sverige elproduktion, fördelat på kraftslag
Elanvändning, fördelat på sektorer
Elanvändning inom bostäder och service
Energianvändning inom bostäder och service
Import och export av el till Sverige
Import (+) och export(-) av el, netto
Tillförd bränsleslag till fjärrvärme
Fjärrvärmeanvändningen, fördelat på sektorer
Miljöpåverkan från energianvändning Vid produktion och användning av energi frigörs flera farliga gaser: Koldioxid CO 2 Kväveoxider NO x Svaveloxider SO x Metan CH 4 Dikväveoxid (lustgas) N 2 O Koldioxid är den växthusgas som är mest uppmärksammade då den lägger sig som en skyddande hinna över jorden vilket ger en ökad temperatur. Det är den teorin som de flesta av dagens forskare förespråkar. Gaserna som frigörs påverkar klimatet i olika stor utsträckning och för att jämföra de pratar man om koldioxidekvivalenter. Förhållandet är följande: 1 CH 4 = 14 CO 2 1 N 2 O = 310 CO 2
Koldioxidfaktorer vid energianvändning För att beräkna miljöpåverkan vid energianvändning används olika faktorer. Dessa faktorer ska avspegla den miljöpåverkan som uppstår när energin produceras. Det finns olika sätt att räkna Med och utan ekvivalenter Ur ett livscykelperspektiv Marginalenergi
Koldioxidfaktorer Flera källor och beräkningssätt: Naturvårdsverket Svensk Fjärrvärme fjärrvärmebolagens organisation Svensk Energi elbolagens organisation Energibolagen Energimyndigheten Problemet med en ej transparent och likvärdig samsyn är att beräkningar från samma förutsättningar men ger olika resultat.
Sammanställning av koldioxidfaktorer El Kolkondens Naturgaskombikraftverk Nordisk elmix Svensk elmix Bra Miljöval Fjärrvärme Biobränsle Torv Avfall 0 970 g/kwh 970 g/kwh 375 g/kwh 58 100 g/kwh 10 g/kwh 0 g/kwh 70 g/kwh 0 8 g/kwh 0 427 g/kwh 52 96 g/kwh
Marginalenergi Den mest infekterade debatten i energisverige med starka företrädare på båda sidorna Energimyndigheten har publicerat rapporter och sedan dragit tillbaka dem Synsättet handlar om vilken energi som används Kostnaden för energianvändningen debiteras utifrån marginalenergi Miljöbedömningen görs utifrån medelenergi
Jämförelse mellan marginalenergi och marginalskatt Utgångspunkt Betalar en medelskatt samt en marginalskatt Finns en medelenergi och en marginalenergi Förändringar som på verkar utfallet Minskad inkomst Minskad energianvändning Resultaten av förändringen Minskad marginalskatt Minskad medelenergi OBS! Skillnad!
Elsystem - illustration
NCC Byggvärlden, 25 september 2008 Generaldirektör sågar NCC:s klimatberäkningar NCC:s sätt att beräkna koldioxidutsläppen från byggnader är helt fel. Det anser Tomas Kåberger, generaldirektör för Energimyndigheten som tagit fram beräkningsmodeller för utsläpp.
Värnamo NyTeknik den 6 maj 2008 Efter att ärendet hade bollats fram och tillbaka mellan länsstyrelsen och miljödomstolen ett par år slog domstolen nyligen fast att kommunen inte kan förbjuda Janko Bozicevic att installera en bergvärmepump.
Kristianstad Sydsvenska dagbladet 12 maj 2009 Bergvärmen kräver kolbaserad el och ökar utsläppen av koldioxid, motiverar chefsjuristen Charlotta Mjellander. Kristianstad har vänt sig till Miljööverdomstolen för att stoppa borrningen av brunnarna. Konflikten i Kristianstad kan sägas illustrera varför bergvärme eller geoenergi, som är en bättre benämning eftersom systemen också lagrar kyla har svårt att bli riktigt rumsren. Värmepumpen som är hjärtat i anläggningen drivs av el som produceras av en rad råvaror, bland dem kol.
CO2-utsläpp i Sverige, inrapportering FN
Andelen förnybar energianvändning
Fjärrvärme, fördelning av bränsle och koldioxidutsläpp Jämförelse i procent av bränslemängd och koldioxidutsläpp 30,0 25,0 20,0 [%] 15,0 10,0 5,0 0,0 Stenkol EO1 EO2 inkl WRD EO3-5 Naturgas Övrigt fossilt Industriell spillvärme Avfall Avfallsgas /restgas Bark Grot Spån Stamveds-flis Oförädlade biobränslen RT- flis Övriga biobränslen Pellets Briketter Träpulver Biooljor Tallbeckolja Förädlade biobränslen Torv och torvbriketter Värmepump, elförbrukning Elförbrukning i elpannor Köpt Annat bränsle egen hetvattenproduktion Hjälpel % Bränsle % CO2 - ekv [g/kwh] - Förbränning % - CO2 - ekv [g/kwh] - Förbränning och bränslehantering
Primärenergi Nytt begrepp att värdera och förklara energi Fokuserar på helheten och resurstänkt (från sågspån till kraftvärme) Beräkning görs av alla förluster Har börjat införas i Europa för att beräkna miljöpåverkan, ofta som ersätter av köpt energi eller koldioxid
Primärenergi - Illustration Primärenergianvändning Slutlig energianvändning Nettoenergi, nettovärme Gratisenergi Utvinning Förädling Transport Kraftproduktion Kraftvärme Värmeverk Hushållsel, driftel, fastighetsel Varmvatten Radiatorsystem (motsv)
Primärenergi - Illustration
Faktorer Standardfaktorer som används Avfall 0,66 Torv 1,04 Spillvärme 0 Kol 1,04 Naturgas 1,16 Biobränsle 1,08 Olja 1,18 El 0-2,5
Myndigheternas åsikter Varierade åsikter: Energimyndigheten: problem att räkna på primärenergi med fastlagda faktorer Boverket: har officiellt ingen bestämd åsikt men genom senaste korrigeringarna i BBR har man tagit ett aktivt ställningstagande
Energianvändningen i Nacka Jämförelse av energianvändningen 11000 10500 10000 Slutanvändning, hushåll [kwh/person] 9500 9000 8500 8000 7500 7000 6500 6000 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Nacka Stockholms län Sverige
Rekommendation åt Nacka Handla upp energideklarationer med platsbesök och genomför de föreslagna ekonomiskt lönsamma åtgärderna Genomför en noggrann kartläggning av energianvändningen i kommunens fastigheter Ta fram en energiplan för kommunen Underhållsplaner för kommunens fastigheter Energiledningssystem Klassa kommunens byggnader för att säkerställa en låg energianvändning och bra inomhusmiljö Arbeta aktivt med energibehovet i framtidens fastigheter
Tack för oss Frågor? Kontaktuppgifter: Agneta Persson agneta.persson@wspgroup.se 08 688 61 93 070 546 76 53 Ola Larsson ola.larsson@wspgroup.se 08 688 66 27 070 666 23 70