Fossilfrit Danmark i 2050 - Introduktion det intiligente energisystem

1. Fossilfrit Danmark i 2050 - Introduktion det intiligente energisystem Brian Vad Mathiesen bvm@plan.aau.dk Projekt: Høje-Taastrup Going Green Høje-Taastrup, Juni/27 2014 Forskningsgruppen for Energiplanlægning Institut for Planlægning, Aalborg Universitet

2. Resultatet af 40 års energiplanlægning i Danmark • Succeser: varmebesparelser (15%), kraftvarme (10-15%), vindmøller (5%) • Fiaskoer: transport og elforbrug Stabil Energi-forsyning Og mindre CO2

3. Udfordringer for Energisektoren • Fortsat omkostningseffektiv sektor • Udvikle grønne job og virksomheder • Lavere ressourceforbrug og CO2-udslip • Sikre forsyningssikkerhed • Folkelig opbakning og medejerskab …kan det lade sig gøre med vedvarende energi?

4. Det langsigtede mål i Danmark Nyt langsigtet mål formuleret af tidligere Statsminister Anders Fogh Rasmussen i åbningstalen til folketinget i okt. 2006 og siden i flere politiske aftaler: 100% vedvarende energi på lang sigt ”Vi skal gøre Danmark helt fri af fossile brændsler som olie, kul og gas” ”…trække Danmark ind i centrum af grøn vækst” Ny bred politiskaftale i marts 2012. med 50% vindog 40% mindre CO2-udslip sommål i 2020 energisparemål Regeringensmål: 100% vedvarendeenergis I 2050

5. Ændringfra et centralt system til et delvistdecentraltenergisystembaseretpåvedvarendeenergi – status

6. Ændringfra et centralt system til et delvistdecentraltenergisystembaseretpåvedvarendeenergi – status • Status 2013: • >30% vindkraft • mere end 100.000 vindmølleejere • Høj andel off-shore vind • 30% distribueret produktion og ca. 50% el fra kraftvarme • Mere end 60% har fjernvarme • Store varmebesparelser

7. - Behov for nye rammer for STRATEGISK ENERGIPLANLÆGNING Behov for nye rammer ? ..lokalt og regionalt er der behov for….. ….at samtænkeog udvikle ny planlægning: • sektorer i energisystemet så de integreres (el, varme, transport) • de planlægningsmæssige roller for kommuner, regioner, stat og andre aktører gentænkes • samarbejde lokalt/nationalt mellem borgere, virksomheder og offentlige instanser faciliteres • samarbejde mellem sektorer og andre aktører lokalt i den kommunale planlægning Initiativerne skal koordineres og integreres  ny kommunal/regional rolle? Sperling, Hvelplund og Mathiesen, 2011

8. Eksempel på studie af el og varmeintegration: Varmeplan Danmark Hvordan skal vi opvarme boligerne i Danmark? • Hvad skal vi gøre på kort sigt hvor vi gerne vil reducere CO2-emissionen og energiforbruget? • Og hvad skal vi gøre på langt sigt, hvor målet er at gå over til 100% Vedvarende energi?

9. Alternativer og 100% VE

10. Konklusioner i Varmeplan Danmark Senest bekræftet af ny analyse Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: • En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. • Individuelle varmepumper i de øvrige boliger • Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: • Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) • Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler

11. Konklusioner i Varmeplan Danmark Senest bekræftet af ny analyse Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: • En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. • Individuelle varmepumper i de øvrige boliger • Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: • Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) • Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler • Konsekvenser af fjv-udbygning: • Mindre energiforbrug • Mindre CO2 emission • Mange fremtidigekilder i VE-systemer • Lavere omkostninger (samfund) • Flere jobs • Positivt bidrag til statsfinanser • Men der er barrierer …… “…Store varmepumperbørbruges at integrere el ogvarmesektorenhvordetermuligtsåvindkanintegreresvha. Varmelagreifjernvarmesystemer”

12. 100% VE I transportsektorenermulig

13. Arealforbrugtil 1 PJ brændsel

14. Hydrogenering af gasificeret biomasse Methanol, DME eller Methan?

15. Det intelligente energisystem er afgørende i et 100% VE-system Det intelligente elsystem er kun en del af løsningen. 100% VE-systemer er afhængig af samtænkning af sektorer i et intelligent energisystem: • Varmelagre og fjernvarme med kraftvarme og store varmepumper • Nye elbehov fra store varmepumper og elbiler • Elektrolyse og flydende brændsler til transportsektoren med lagre • Integration af gas-systemet og gaslagre • Fleksibel integration af el, varme, gas og transport. (CEESA - SMART ENERGY SYSTEMS) • www.CEESA.plan.aau.dk www.EnergyPLAN.eu

16. CEESA – smart energy system

17. CEESA Projekt 2011/2012 Transport: El biler er bedst set fra et energi system synspunkt. Men gas og flydende brændsler behøves for at håndtere hele transport sektoren. Biomasse: .. er en begrænset ressource og der er ikke nok til at tilfredsstille hele transportsektoren… Konsekvensen… … el fra vindkraft (og tilsvarende) skal konverteres til VE-gasser og flydende brændsler på langt sigt… Præsenteret for Klima, Energi, og Bygnings-ministeren i nov. 2011

18. Omkostninger til Transport er langt højere end ventet • Direkte økonomiske fordele! • Hertil kommer: • Stabile omkostninger • Bedre Forsyningssikkerhed • Gode muligheder for elhandel • Flere job • Mere teknologi-eksport • Bedre helbred

19. To typer af nye job Vækst og eksportjob • Finansiering af udvikling ved forventning om eksport • Traditionelt i fokus Job ved omstilling med kendt teknologi • Finansieres ved omstilling til et mindre brændselsforbrug • Burde være mere i fokus i 2020 planer

20. Væsent-ligeusikker-hedermed denne type opgørelser Beskæftigelseseffekter De ekstra job i forhold til referencen er i størrelsesordenen 20.000 stk. i perioden frem til 2050 i CEESA • Der mistes job til håndtering af fossile brændsler • Der skabes job ved investeringer i vedvarende energianlæg, i byggeri og i håndteringen af biomasse • Antallet af job på kort sigt afhænger af, hvornår omlægningen sættes i gang • På lang sigt, når der er omlagt til et 100% vedvarende energisystem, falder ekstrabeskæftigelsen marginalt. Beskæftigelse som følge af eksport kommer oveni: • I alt ca. 200.000 job (ved 50% importandel)

21. Hvorskal vi starte? - udfordringer nu og her! • Videreudvikle det intelligente energisystem. • Tilføj varmepumper og varmelagre til K/V • Sørge for lokale værker bevares på trods af lav driftstid • Mere fjernvarme • kun varmepumper/solvarme udenfor kollektiv forsyning • Høst nu de energibesparelser • Risiko for lock-in i ”forkerte” teknologier (naturgas i transport, biomasseforbrug og vindintegration) • Etabler biogasanlæg og byg flere vindmøller – også på land • Lokalt ejerskab giver flere landvindmøller = bedre samfundsøkonomi • El til transport er vigtigt • Langsigtet transportplanlægning på kort sigt – f.eks. infrastruktur på kollektiv transport 100% vedvarende energi er teknisk muligt og 70-80 procent af investeringer i teknologi i et IDA 2050 er kendt teknologi… Aktivering af lokalsamfund

22. “ THIS was not done by accident Watson, but by design” -Sherlock holmes Juni/26 2014 Brian Vad Mathiesen