Fuel for thought energi, transporter och nollutsläpp 2050 LARS J. NILSSON - MILJÖ- OCH ENERGISYSTEM, LUNDS UNIVERSITET
The two-degree target, is it possible? Resources: Technologies: Economically: Yes Yes (Yes) Policy: Politically: Challenges Who knows?
Area needed for energy supply
Final energy (EJ/a) Energy efficiency and renewables! IEA, Google, WWF and EU 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
Viktiga delar i en omställning Hög energieffektivitet i ny och befintlig bebyggelse, och alla andra sektorer Stark utveckling av förnybar elproduktion (vind) och kraftnät, inklusive balansering genom laststyrning Ökad integration mellan olika tillförselsystem (t ex el och fjärrvärme) Ökad användning av bioenergi i transportsektorn. Långtgående elektrifiering av transportsektorn och eventuellt införande av vätgas eller syntetiska gröna kolväten Från petrokemi till bioekonomi Avkarbonisering av basindustrin (järn&stål, cement, osv.) med el, vätgas eller koldioxidlagring Hög material- och resurseffektivitet
Går det att styra omställningar? Svensk fjärrvärme 1960-2010
EU Roadmap p.6: Electricity will play a central role in the lowcarbon economy Electricity: flexible and efficient but needs strong infrastructure
2020-målen går väl bra men är vi rustade för utvecklingen därefter? Konflikter mellan bioenergi och andra miljömål Kraftnät och el som ryggraden i framtida system Europas gröna batteri, elexport eller elintensiv basindustri Integrationsfrågor, planering av nät och produktion, investeringar, vattendomar, osv. Basindustrin Elektrifiering, vätgas, eller koldioxidlagring. Laststyrning. Färdplaner. Internationell konkurrens! Transportsektorn (inkl gods) Dämpat transportarbete eller tekniska lösningar? Biodrivmedel, el, eller vätgas, eller bränslen från el?
Energy efficiency of different powertrains Powertrain Eff. Gasoline El. Engine, current 15% 100 - Engine, future 20% 75 - Hybrid, low 20% 75 - Hybrid, high 30% 50 Battery 61% - 25 Plug-in, low (50% electr) 20/61% 38 12 Plug-in, high (50% electr) 30/61% 25 12 60 TWh gasoline/diesel today can become 15 TWh biofuels + 7-10 TWh electricity
Future how far off? Electrofuels, solar fuels Source: Graves et al, 2011
Perhaps high costs are affordable Petrol/diesel is about 0,50 kr/kwh (no tax) but we pay about 1,50 kr/kwh (with tax) Electrofuel may cost 1,50 kr/kwh (2 kwh at 0,50 kr + 0,50 kr capital cost) Avoided emissions 300 gco 2 /kwh means mitigation cost 3 kr/kgco 2 (> 300 EUR/tonCO 2 ). 30 TWh electrofuel may need 60 TWh wind power (20 GW in 4000 turbines of 5 MW) The additional cost to society is 30 billion kr Is this expensive and what does it mean for the economy?
Fuel economy for battery electric, hydrogen and electrofuel vehicle 5 km 1 kwh el 2 km Source: A. Nikoleris 0,5 km
Ett mål, ett medel förefaller otillräckligt när det handlar en bred omställning, t ex transporter: Nya/bättre fordon och drivmedel genom teknikutveckling och styrmedel. Förändrade resmönster/logistikkedjor, färdmedelsval, ICTlösningar, distansarbete, m m. Styrmedelspaket för att flytta transporterna i hållbar riktning (avdragsregler, förmånsbeskattning, trängselavgifter, parkeringsavgifter ) Planering med integrerad bebyggelse och transport, regional planering, tillämpning av fyrstegsprincipen. Policyparadigm: Tillgänglighet eller mobilitet? Långsiktiga eller kortsiktiga samhällsekonomiska bedömningar? Verksamhetsmål: Trafikverket som vägbyggare eller samhällsbyggare?
En grundläggande idékonflikt Ett synsätt: Staten skall endast lägga sig i om det finns ett marknadsmisslyckande (t ex miljökostnad, FoU, information) för att korrigera och förbättra marknaden så att den blir mer effektiv. 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. Källa: Kronsell, Hildingsson och Khan, 2012
Foto: Max Åhman Tack så mycket