220 likes | 366 Views
Hur ser vägen ut till ett klimatneutralt energisystem år 2050?. Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö filip.johnsson@chalmers.se Elfack 2013, 2013-05-14. Pathways to Sustainable European Energy Systems. Hur ser vägen ut…. Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder
E N D
Hur ser vägen ut till ett klimatneutralt energisystem år 2050? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö filip.johnsson@chalmers.se Elfack 2013, 2013-05-14 Pathways to SustainableEuropean Energy Systems
Hur ser vägen ut… • Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder • Alla måste kompromissa
Hur ser vägen ut… • Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder • Alla måste kompromissa • Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) • Riktade styrmedel räcker inte
Hur ser vägen ut… • Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder • Alla måste kompromissa • Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) • Riktade styrmedel räcker inte • De stora mängderna av fossila bränslen måste hanteras • Lämna kolet i backen eller tillämpa CCS
Hur ser vägen ut… • Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder • Alla måste kompromissa • Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) • Riktade styrmedel räcker inte • De stora mängderna av fossila bränslen måste hanteras • Lämna kolet i backen eller tillämpa CCS • Stora mängder intermittent kraft måste integreras • Ger både möjligheter och utmaningar
Två utvecklingsvägar för Europas elproduktion • OBS! Ej prognoser över framtiden.
EU27 + Norway - Policy (cf. Energy Roadmap 2050 “High Energy Efficiency”–scenario) 40% CO2 reduction by 2020 & 99% by 2050 relative 1990 Existing power plants Odenberger et al., 2012
EU 27 + Norway - Market (cf. Energy Roadmap 2050 “Reference high GDP” & “Diversified Supply Technologies” –scenarios) 30% CO2 reduction by 2020 & 93% by 2050 relative 1990 Existing power plants Odenberger et al., 2012
Storskalig integration av intermittent kraft (speciellt vindkraft)– möjligheter och utmaningar Transmission Demand Supply Regulated/Dispatchable Trade Load Balance Variable generation Storage DSM Storage
Viktigt med lokalisering till bra vindlägen [MW] 100 550 /800 1600 /1200 900 • Avvägning mellan lokalisering för max vindproduktion och investering i överföringskapacitet • Möjlighet till nordisk export av grön el • Motiv? • Vem skal betala? • Nationell eller internationell allokering för bästa vindlägen? • Balanskraft • Lokaliseringsfrågor, NIMBY, …. 700 RU 600 7000 2500 /2150 5200 /2300 1350 ES 740 1600 4600 700 600 1300/1700 460/390 950/ 1500 NL 600 PL 3060 3330 1200 C
- Ökning av utnyttjningstiden (”Capacityfactor”) från 20 till 30% kan motivera investering i överföringskapacitet från Skandinavien till Tyskland- Allokering av vindkraft till Sverige och Norge kräver mindre investering i nät än allokering till Danmark och Tyskland. I Sverige och Norge kan vindvariationer balanseras lokalt (med vattenkraft) vilket reducerar variationer i exporterad kraft Vår analys visar
Vägen för Sverige och Norden beror på omvärlden (exempel Norden – potential för stor elexport) Export/Import to continental Europe (Exchange with Russia not included) NEPP, 2012
Energiinfrastrukturen inkluderar den globala bränsleinfrastrukturen
Coal, oil and gas Carbon budget 2007-2050 for a 2target (25% probability)1 209 GtC Fossil reserves 760 GtC Fossil reserves + 30% of resource base 4600 GtC 1MeinshausenM., 2009. “Greenhouse gas emission targets for limiting global warming to 2°C”. Letters to Nature Vol 458, April 30, 2009
Långa ledtider i utvecklingExempel: Oxyfuel för CCS Commercial plant Jänschwalde 250 MW demonstration plant Vattenfall 30MW pilot plant Chalmers 100kW research plant 2010 2015 2020
Example of CCS infrastructure analysis(on-going work together with EU-JRC) Policy scenario, onshore storage NOT allowed. Black and brown circles illustrate coal and lignite CCS plants, blue and red oil and gas fields and green aquifers. Collection pipelines are shown as blue dotted lines while distribution pipelines are shown as red. Black lines are bulk pipelines. Only reservoirs utilized for storage are shown. Kjärstad et al., 2012
Key industries (EU27) State of the art emission reduction technologies not sufficient to meet the reduction targets by 2050 CCS is required Rootzén and Johnsson, 2012
Sammanfattningsvis • Problemet: Det finns för mycket fossila bränslen, ur ett klimatperspektiv • Tekniker och Åtgärder - stora möjligheter: Vi behöver samtliga fram till 2050 • Storskalig integration av förnybar el • Ger både utmaningar och möjligheter • Norden som grön exportör • Utan CCS: Snabbt komma till stånd global överenskommelse att fasa ut alla fossila bränslen – osannolikt! • Styrmedel: Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser)