Innovationer för hållbara energisystem LARS J. NILSSON - MILJÖ-OCH ENERGISYSTEM, LTH, LUNDS UNIVERSITET



Relevanta dokument
Fuel for thought energi, transporter och nollutsläpp 2050 LARS J. NILSSON - MILJÖ- OCH ENERGISYSTEM, LUNDS UNIVERSITET

Ny teknik kan ge lägre energianvändning i framtiden

Varför ett nytt energisystem?

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Reflektioner kring färdplanen och andra scenarier

Energiforskningens roll i klimatfrågan exempel från Chalmers

Bioenergi för energisektorn - Sverige, Norden och EU. Resultat från forskningsprojekt Bo Rydén, Profu

Globala energitrender, klimat - och lite vatten

Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

Nenet Norrbottens energikontor. Kjell Skogsberg

Norrbottens resurser vad gäller förnybar energi ur ett EU perspektiv. Sabine Mayer

I skuggan av framtidsscenarier: styrning mot nollutsläpp 2050

Utveckling av energimarknader i EU. politik och framgångsrika medlemsstater

Utvecklingsvägar för Europas energisystem

Making electricity clean

Vad driver klimatomställning i svensk energisektor? 1. Hur signifikant är omställningen?

Grass to biogas turns arable land to carbon sink LOVISA BJÖRNSSON

How will the Nordic industry be affected by early decommissioning of nuclear? Maria Sunér Fleming, Svenskt Näringsliv

Olika uppfattningar om torv och

(Place for logo if desired) Lars Holmquist Göteborg Energi

Begränsa den globala temperaturökningen < 2ºC: Minskad energianvändning

End consumers. Wood energy and Cleantech. Infrastructure district heating. Boilers. Infrastructu re fuel. Fuel production

Förnybar energi: Omställning till hållbara energisystem

A VIEW FROM A GAS SYSTEM OPERATOR. Hans Kreisel, Weum/Swedegas Gasdagarna, 16 May 2019

Trygg Energi. Pathways to Sustainable European Energy Systems. Filip Johnsson

Jenny Miltell, Smarta elnät ABB gör det möjligt

Biogas som värdeskapare

Utvecklings- och tillväxtplan för ett hållbart Åland

Morgondagens energisystem i Europa utmaningar och möjligheter

vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas?

Lågtemperaturfjärrvärme i nya bostadsområden P i samverkan med Växjö kommun, Växjö Energi AB och Växjö-bostäder AB

Framtidens drivmedel

Bioekonomi och lokal utveckling i Norden

Swedish International Biodiversity Programme Sida/SLU

Regional Carbon Budgets

Transforming the energy system in Västra Götaland and Halland linking short term actions to long term visions

Rethinking basic materials the GIST research programme and more. LCS-Rnet 8th Meeting, Wuppertal 6-7 September LARS J. NILSSON

Effektiva transporter En förutsättning för vår konkurenskraft En del av miljöproblemet - En del av lösningen

Bioenergi Sveriges största energislag!

Svensk forskning och innovation på energiområdet nationellt och i internationellt samarbete

Sustainability transitions Från pilot och demonstration till samhällsförändring

Innovation in the health sector through public procurement and regulation

Maria Grahn. Chalmers, Energi och miljö, Fysisk Resursteori 28 mars 2014

Omställning av busstrafiken till eldrift

E.ON och klimatfrågan Hur ska vi nå 50 % till 2030? Malmö, April 2008 Mattias Örtenvik, Miljöchef E.ON Nordic

Energiutmaningen bygger på sju specifika mål och forskningsområden:

Koldioxidavskiljning ur rökgaser Filip Johnsson Department of Space, Earth and Environment, Division of Energy Technology Sweden

Ingen minskning av fossil energi trots storsatsning på förnybart Filip Johnsson November 26, 2018 Department of Space, Earth and Environment,

Hållbarhet inom industri och politikens roll

ELECTRICITY AND BIOFUELS SYNERGIES AND COMPETITION

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

Bioenergiens rolle i Europa og Sverige. Gustav Melin, President AEBIOM Bioenergidagene18 november

E.ON Gas operational areas. Gas lines Vehicle gas LPG

Inom det område som utbildningen avser skall studenterna, utöver kunskaper och färdigheter, utveckla förmåga att

Kjell Jansson VD, Svensk Energi

Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion

Framtida energisystem i Jönköpings län

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Framtidens elmarknad i ett vidgat perspektiv. Stora utmaningar men också nya möjligheter för det nordiska elsystemet.

HÅLLBAR STADSBYGGNAD. Hur gör man - och var gör man vad?

Stor potential för effektivisering. förnybar energi

Alla Tiders Kalmar län, Create the good society in Kalmar county Contributions from the Heritage Sector and the Time Travel method

Värmepumpar i ett nytt. Vision Monica Axell SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Klimat och Energi. Oscar Svensson & Max Åhman Miljö- och Energisystem, LTH

Enerwoods. Världens primärenergianvändning 2007 ( 500 Exajoul)

ENERGY Professor Elisabeth Rachlew. Global and Swedish Trends in Energy Supply and Energy Use. Energirike Haugesund, 5 aug.

Helsinki, 30 November Väino Tarandi, KTH & buildingsmart SWEDEN

Marknad och infrastruktur för alternativa drivmedel. Hur påverkar EU:s nya infrastrukturdirektiv?

Kostnadseffektiva val av bränslen i transportsektorn koldioxidmål Finansierat av Vinnova

The road to Recovery in a difficult Environment

Jonas Nässén, Inst. för Rymd-, geo-, och miljövetenskap. M Chalmers,

MOBILITY FUTURES. Maria Schnurr Sustainability Day january 2018, Handelshögskolan Göteborg

Vem tar ansvar för klimatet? Västsvenska Miljörättsföreningen Näringslivets Miljöchefer Mars Thomas Sterner Nationalekonomi

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

Så kan vi möta klimathotet - möjligheter och utmaningar

Stad + Data = Makt. Kart/GIS-dag SamGIS Skåne 6 december 2017

Högre utbildning och forskning i Brasilien

Det våras för CCS? Klimatarbete och det globala perspektivet. Filip Johnsson, Chalmers NEPP:s halvtidskonferens,

Environmental benefits CO 2

Biogas som värdeskapare

Energisystemet efter. A consumer perspective on the energy system after Concerted Action Energy Efficiency Bratislava October 18th 2016

Stadsbyggnadsdagarna. Attraktiv hållbarhet! 4 februari, Johan Kuylenstierna Executive Director

Färdplan för digitaliseringskonsultbranschen

Hållbarhet Miljöbedömning Biobränsle. Resultat och plan. Jenny Gode

Nordic Energy Perspectives

DEN NYA KLIMATPOLITIKEN

Why WE care? Anders Lundberg Fire Protection Engineer The Unit for Fire Protection & Flammables Swedish Civil Contingencies Agency

Förnybara drivmedel framtidens raffinaderi. Sören Eriksson

processindustrin Thore Berntsson

Sankey-diagram över Sveriges energisystem 2015

Celsius - konkurrenskraftig och hållbar fjärrvärme och fjärrkyla till Europas städer.

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

Framtidens Energilösningar

Är energikvartershubbar en viktig del av framtidens hållbara städer?

ENERGIEFFEKTIVA BYGGNADER EFTER NÄRA NOLL?

LÄGESRAPPORT Programmet för biogasutveckling i Västra Götaland okt 2014, Miljönämnden Hanna Jönsson, regionutvecklare biogas

Policy and planning processes for promoting bicycle use in Sweden Kerstin Robertson

Scenarier för Pathways

Transkript:

Innovationer för hållbara energisystem LARS J. NILSSON - MILJÖ-OCH ENERGISYSTEM, LTH, LUNDS UNIVERSITET

Varför teknik-och innovationspolitik?

IPCC SPM.4 Mitigation pathways and measures in the context of sustainable development

IPCC SPM.4 Utsläppsbanor och åtgärder Scenarios reaching atmospheric concentration levels of about 450 ppm CO2eq by 2100 [ ] include substantial cuts in anthropogenic GHG emissions by mid century [ ] Scenarios reaching these concentrations by 2100 are characterized by lower global GHG emissions in 2050 than in 2010, 40% to 70% lower globally, and emissions levels near zero GtCO2eq or below in 2100. In scenarios reaching 500 ppm CO2eq by 2100, 2050 emissions levels are 25% to 55% lower than in 2010 globally. [ ] scenarios reaching 450 ppm CO2eq are also characterized by more rapid improvements of energy efficiency, a tripling to nearly a quadrupling of the share of zero and low carbon energy supply from renewables, nuclear energy and fossil energy with carbon dioxide capture and storage (CCS), or bioenergy with CCS (BECCS) by the year 2050...

Final energy (EJ/a) Scenarier för hållbar energiförsörjning IEA-ETP, Google, WWF/Ecofys, EU-KOM 400 350 300 250 200 150 100 50 Source: Ecofys 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Nuclear Coal Natural gas Oil Bio: Algae Bio: Crops Bio: Comp.Fellings* Bio: Traditional Bio: Resid.&Waste Hydropower Geo: Heat Geo: Electricity Solar thermal Conc. solar: Heat Conc. solar: Power Photovoltaic solar Wave & Tidal Wind: Off-shore Wind: On-shore

Några viktiga aspekter på energiframtiden Mycket och snabb energieffektivisering i alla sektorer Energieffektiv bebyggelse, lokal förnybar energi, viss elektrifiering, nya moln? Transporter: biodrivmedel, elektrifiering och elektrobränslen Basindustrin: elektrifiering, elektrobränslen och/eller CCS Variabel förnybar elproduktion för transmission och distribution i stora (super) och smarta (flexibel efterfrågan) nät Ökad integration mellan tillförselsystem (elförsörjning, uppvärmning/fjärrvärme, drivmedel för transporter) och med användarsidan Sociala normer, konsumtion och beteende

Några tankar om innovation, och om energi och innovationer En helhetlig innovationspolitik (push och pull, och integrerad över politikområden) Förståelse av komplexitet rörande teknik, system, sammanhang, logiker, förändringsprocesser, marknader, aktörer, användarbehov, sociala normer, timing, etc. Långsiktighet och basics (PV, LED, ICT, m m springer ur grundläggande halvledarforskning) För mycket fokus på komponenter och materiella (export-) produkter vs. system och värdeskapande immateriella delar Det går att välja vinnare Det är problematiskt med etablerade spelare Kan blockera, agera kortsiktigt, andra/nya aktörer kan vara bättre, men ibland måste de med

En helhetlig innovationspolitik Skapa efterfrågan har visat sig viktigt på flera områden (förbud, offentlig upphandling, konsumentkrav, etc.) Klorfritt papper (tyska konsumenter), SNF-BMV Uppgradering av biogas (Kristianstad kommun) BELOK (fastighetsägare) Nischer och experimenterande är viktigt (men räcker inte) Förbud mot kommunala särkrav utöver BBR!?

International (UNFCC, WTO, WB, Treaties, etc) CDM EU and Federal policies Education Fiscal policy Building regs Infrastructure National RES-policy Regional (e.g., Bundesländer) policy Agriculture Industrial policy Policy Domains Including flanking policies to handle unintended side effects Local/municipal planning and ordinances Multiple (jurisdictional) levels Jurisdictions in different policy domains may be at different levels (tax is typically national and permits/planning is local). An important flanking policy is for handling unsustainable land/biomass-use.

IPCC SPM.4.2 Sektorsbeskrivningarna framhåller samspel med andra nyttor, mål och politikområden

En praktikers tankar kring policy DG-Energy official, 2011: PS an interesting question is the extent to which the different approaches are in competition, complementary or simply additional to each other. Does the promotion of fuel efficient or electric cars undermine efforts to get people to walk, cycling or use public transport? Debates seem to be carried out in terms of competition between policies, while my sense from a policy perspective is that the problems are so difficult and our knowledge about 'what works' so limited that it makes sense to try to implement several different solutions simultaneously.

California electricity crisis Started as IEA One-Watt Initiative in 1999, promoted by Alan Meier at LBL

Förståelse för komplexitet och sammanhang Bredare sammanhang, allt spelar roll: HVDC och mobiltelefoni (geografi) Bredbandsutbyggnad och nya branscher Svensk sjukvård och läkemedelsindustri, tandvårdsförsäkring och implantat Arbetsmiljökrav: TCO-märkning, vattenbaserade lacker/färg Hur sker och drivs teknikutvecklingen i andra sektorer (t ex Lijon batterier och kraftelektronik) eller är vi ensamma i energisektorn (t ex CCS)? Ledtider för lampor kontra masugnar Marknader/aktörer för solceller kontra bioraffinaderier

Långsiktighet och grundforskning Grundläggande forskning och grundläggande ämnen såsom matematik, kemi, fysik, reglerteknik, statistik, m m är fortfarande viktigt Den första transistorn 1948 (Bell Labs), starten för Silicon Valley, IBM bildas 1968, (ett av) världens största företag 1988 FoU idag lägger grunden för åtgärder och investeringar 2030 och 2040 (vad behöver vi då?)

Att välja vinnare Inom energi finns ett begränsat antal primära energikällor, ett begränsat antal energibärare och fysikens lagar. Exemplet värmepumpar Vattenfalls solprojekt (197?) valde mark/bergvärme som en vinnare (sen tog det 20-25 år) Exemplet solvärme för oljeersättning Specifika hinder kräver specifika beslut eller riktade styrmedel Politik är inte teknikneutral (men kan vara blind för teknik)

Det teknikneutrala elcertifikatsystemet Solar Wind Hydro Peat Biomass

Germany s RE-electricity

Komponenter och system, (im)materiella värden? Solceller i Tyskland Vinkraftverk (Svenska tillverkare?) Belysning (Lampor eller system)? Mobiltelefoner i globala värdekedjor

Källa: Yrkkö och Rouvinen, 2013

Etablerade spelare Energieffektiviseringstjänster Vindkraft Smarta nät? Bioekonomin? Innovationsagendor? Fjärrsyn? Vindforsk? CERBOF?

Olika syn på statens roll och styrning Ett synsätt: Staten skall endast lägga sig i om det finns ett marknadsmisslyckande (t ex miljökostnad, för lite FoU eller information) för att korrigera och förbättra marknaden så att den blir mer effektiv. Generella marknadsbaserade och teknikneutrala styrmedel för CO2 är effektivast Ett annat synsätt: Staten har en viktig roll i att styra och driva en övergång till hållbara energi- och transportsystem och för långsiktig omställning av samhället. Det behövs multi-mål, sekventiella och långsiktiga policystrategier för hållbara städer, transporter, etc. Source: Kronsell, Hildingsson och Khan, 2012

Lite om läget enligt IPCC WGIII SPM

Tack

Governance approaches Provide clear and stable direction Develop long term innovation and industrial development policies aimed at preparing for deep emission reductions post 2020 and 2030. Selected areas can be targeted, winners picked. Explore and develop mechanisms for greater transparency, participation and monitoring of policy in a transition context. Reconsider whether existing administrative structures, organisations and jurisdictions in government are well suited to govern the transition. Mechanisms for coordination between levels, sectors and different policy domains. Scenarios as mechanisms for learning and strategizing about policy, as well as for policy integration? Create new pathways and long term lock-in situations that are consistent with low carbon transitions. Stable investment conditions. Some countries consider climate legislation.

Technology, institutions, and multiple goals: a need for broad transition strategies New/better transport fuels and vehicles through technology, innovation and deployment policies Changes in travel patterns, choice of travel mode, acceptance for e-mobility, distance work Policy packages to nudge towards more sustainable patterns (taxes, congestion charges, parking fees ) Planning approaches e.g., integrated planning, economic evaluation tools, four step principle (demand, efficiency, minor and major investment) Policy paradigms e.g., accessibility instead of mobility, and consideration long term goals Visions and missions: from Road Administration that builds roads to Transport Administration that builds society

2020 targets OK but then? Specific challenges: Bioenergy and land-use governance The power system: Nordic power island, exporter or green battery? Integration, new production and T&D planning and investment, data centres, grid codes, storage technologies, hydro goal conflicts, etc Transport sector Technical fix versus travel patterns, biofuels, electrofuels (power-to-gas or liquids), high mitigation costs Basic industries in the green power island? Electrification and flexible demand, but no zero-vision, unexplored, and international competition, leakage

Elektrobränslen, Power-to-Gas Source: Graves et al, 2011

District heating production (TWh) The transition in Swedish space heating 60 50 40 30 Oil Natural gas, incl. LPG Coal Electric boilers Heat pumps Industrial waste heat Peat MSW Other biomass fuels Tall oil Wood fuels 20 10 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005