• No results found

Minskad klimatpåverkan från energi- systemet tekniker och åtgärder

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Minskad klimatpåverkan från energi- systemet tekniker och åtgärder"

Copied!
28
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Minskad klimatpåverkan från energi- systemet – tekniker och åtgärder

Filip Johnsson

Institutionen för Energi och miljö, Energiteknik 412 96, Göteborg

filip.johnsson@chalmers.se

Energi, hälsa och hållbar utveckling, 20 maj, 2010

(2)

Begränsa den globala temperaturökningen med 2ºC:

50 till 85% minskning av globala CO2 utsläpp till år 2050

Vi b eh

Vi b eh ö ö ve r a llt ! ve r a llt !

Minskad energianvändning

- Befolkning - Teknik

- Välstånd och livsstil - Effektivisering

Byta bränsle

- Förnybart - Kärnkraft - Kol till gas

Fånga in och lagra koldioxid

- Från stora punktkällor (kraftverk, industrier, vätgas- produktion)

- Kolfixering - markanvändning (Land Use Change and

Forestation- LUCF)

(3)

Viktigt utgå från existerande energiinfrastruktur

(4)

Fokus fram till år 2050 (fyra decennier)

- Några exempel

(5)

Minskad energianvändning

(6)

Source: Vattenfall (2007) , See

www.mckinsey.com/clientservice/ccsi/pathways_low_carbon_economy.asp for a refined and updated curve

Overcome energy efficiency gap

Marginal cost curve (global) for CO 2 abatement Technologies are available – cost ~ 40€/tonCO 2

Demand side

There m ust be a cost to emit CO 2 !

(7)

”Gårdsten” ~500 flats

~1400 m 2 solar panels

~500 flats

~1400 m 2 solar panels

40 % reduction in energy use and increased participation by inmates

Befintlig byggnaddsstock kritisk i vår del av världen

(8)

Livsstilsförändringar

(9)

Was: 384,000 SEK, Now 189,000SEK

> 50% discount!

Shift in consumer preference

From SUVs' to PHEVs'

January 22 nd , 2009, GP

(10)

Ökat välstånd ger (oftast) ökade emissioner Exempel Kina:

• Around 300 GW coal based power being added

2006-2010 → 700 Mt coal → increase in emissions

= 1.7 Gt CO 2

• Reduction if EU targets on emission reductions until 2020 are met = 1.1 – 1.7 Gt!

(all sectors!)

(11)

Förnybar energi

– vindkraft och biomassa

(12)
(13)

Storskalig integrering av vindkraft

• Balans mellan investering i vindkraft och transmissions- kapacitet och allokering av vindkraft med avseende på vindförhållanden

• Fri allokering mer

kostnadseffektivt jämfört med nationella mål för vindkraft

• Sverige kan bli betydande exportör av grön el

3060 740

600

1200

1300/1700 5200 /2300 2500

/2150

1600

950/

1500

3330

4600

600 900

550 /800

100

1600 /1200

1350 7000 700

600

460/390

PL NL

700

C

ES

RU

[MW]

(14)

Integration – stationary and transport sectors Plug In Hybrid Electric Vehicles (PHEV)

- High overall conversion efficiency

- Centralized emissions for fossil fuel share (CCS possible) - Act as moderator for intermittent power generation

- Act as control power ⇒ profit for car owner

(15)

Utveckling av transmissionsnätet av stor vikt (Baseline 2015)

15

D-9 D-10

D-12 D-11

D-13 D-14

D-15 D-16

D-17

D-18 D-19

D-20 D-21

D-22 D-23

D-24

D-25 D-26

D-27

D_Connef D-29

D-30

D-32 D-31 D-33

D-34 D-35

D-37 D-36 D-39 D-38

D_Diele D-41

D-42 D-43

D-44

D-45

D-46 D-47

D-48

D-50 D-49

D-51

D-52 D-53

D-54 D-55

D-56 D-63 D-61 D-59 D-60 D-58 D-57 D-62

D-64 D-65

D-66

D_Gronau D-68

D-69 D-70

D-72 D-71

D-73 D-74

D-75

D-76 D-77

D-78

D-79 D-80

D-81

D-82

D-83

D-84 D-85

D-86 D-87

D-88 D-89

D-90

D-91 D-92

D-93 D-95 D-96 D-94

D-97 D-98

D-99

D-100 D-102 D-104 D-101 D-103

D-105 D-107 D-106

D-108 D-109

D-110 D-111

D-112

D-113

D-114 D-115

D-116 D-117

D-118 D-119

D-120 D-121

D-122

D-123 D-124 D-125

D-126

D-127 D_Rommer

D-129 D-130

D-131

D_Siersd D-133 D-134

D-135 D-136

D-137 D-138

D-139

D-140 D-141

D-142

D-143

D-144 D-145

D-146 D-147

D-148

D-149 D-150

D-151 D-152

D-153

D-154 D-155

D-156 D-157

D-158 D-159

D-160 D-162 D-161

D-163 D-164

D-165/16

D-170

D-171 D-172

D-173 D-174

D-175

D-176 D-177

D-178 D-179

D-180

D-181

D-182 D-183

D_185 D-185

D-186

D-187

D-188

D-189 D-190

D-191 D-192

D-193 D-194

D-195 D-196

D-197 D-198

D-199 D-200

D-201 D-202

D-203 159 MW

349 MW

449 MW

1012 MW

1665 MW

991 MW 1532 MW

1632 MW

416 MW 377 MW

260 MW 650 MW

306 MW

280 MW 208 MW

260 MW 1097 MW

988 MW 390 MW

1690 MW 598 MW

913 MW

2081 MW

260 MW 5618 MW

248 MW 845 MW

260 MW

1861 MW

267 MW 520 MW

1736 MW 4422 MW

520 MW

267 MW 598 MW

267 MW

267 MW

267 MW

3286 MW

414 MW 1684 MW

1658 MW 1648 MW

1437 MW

1090 MW

9999 MW

267 MW 585 MW

442 MW 4814 MW

1540 MW

261 MW 1363 MW

2220 MW 2571 MW

979 MW

979 MW

395 MW 590 MW

306 MW

590 MW

395 MW 590 MW

462 MW

395 MW 462 MW

462 MW

462 MW 462 MW

1721 MW 1721 MW

677 MW 395 MW

462 MW

462 MW 462 MW

462 MW

395 MW

395 MW 462 MW

462 MW

674 MW

395 MW

462 MW 462 MW

816 MW 462 MW

462 MW

816 MW 462 MW 674 MW

816 MW 816 MW

816 MW 462 MW

816 MW

816 MW

674 MW

415 MW 816 MW

415 MW

415 MW 816 MW

816 MW 674 MW 415 MW

421 MW

816 MW 462 MW

816 MW 415 MW 415 MW

816 MW 415 MW

816 MW 421 MW 421 MW

816 MW 816 MW

421 MW

415 MW

502 MW 502 MW

816 MW 415 MW

502 MW

816 MW 415 MW

816 MW

421 MW 415 MW

816 MW

421 MW

816 MW 421 MW 502 MW

502 MW

816 MW 421 MW

421 MW

553 MW 384 MW

553 MW 421 MW

384 MW 384 MW 384 MW 816 MW

553 MW 553 MW 421 MW

421 MW

553 MW 421 MW

421 MW

384 MW 384 MW

459 MW 384 MW

459 MW

553 MW 421 MW

384 MW 393 MW

553 MW 393 MW

890 MW

459 MW

553 MW

553 MW 459 MW

459 MW 459 MW

553 MW 459 MW

459 MW

459 MW 459 MW

553 MW 553 MW 553 MW

459 MW 553 MW

979 MW

979 MW

395 MW 590 MW

306 MW

590 MW

395 MW 590 MW

462 MW

395 MW 462 MW

462 MW

462 MW 462 MW

1721 MW 1721 MW

677 MW 395 MW

462 MW

462 MW 462 MW

462 MW

395 MW

395 MW 462 MW

462 MW

674 MW

395 MW

462 MW 462 MW

816 MW 462 MW

462 MW

816 MW 462 MW 674 MW

816 MW 816 MW

816 MW 462 MW

816 MW

816 MW

674 MW

415 MW 816 MW

415 MW

415 MW 816 MW

816 MW 674 MW 415 MW

421 MW

816 MW 462 MW

816 MW 415 MW 415 MW

816 MW 415 MW

816 MW 421 MW 421 MW

816 MW 816 MW

421 MW

415 MW

502 MW 502 MW

816 MW 415 MW

502 MW

816 MW 415 MW

816 MW

421 MW 415 MW

816 MW

421 MW

816 MW 421 MW 502 MW

502 MW

816 MW 421 MW

421 MW

553 MW 384 MW

553 MW 421 MW

384 MW 384 MW 384 MW 816 MW

553 MW 553 MW 421 MW

421 MW

553 MW 421 MW

421 MW

384 MW 384 MW

459 MW 384 MW

459 MW

260 MW 553 MW

421 MW

384 MW 393 MW

553 MW 393 MW

890 MW

459 MW

553 MW

553 MW 459 MW

459 MW 459 MW

553 MW 459 MW

459 MW

459 MW 459 MW

553 MW 553 MW 553 MW

459 MW 553 MW

3902 MW

624 MW

2671 MW 1363 MW

816 MW 2730 MW

3509 MW

D

A M W

A MW A MW

81%

A

MW

92%MWA 82%MWA

95%MWA 92%

A M W

104%

A MW

112%A M W

117%

A

MW

123% A

MW

101%

A MW

1 0 9 % A

MW

106%

A

MW

105%

A

MW

121%

A

MW

125%

A MW

119%

A

MW

120%

A

MW

124% A

MW

(16)

Biomass – cost efficient introduction

• Biomass co-firing in high-efficient power plants

• Polygeneration

– Co-firing with co-production of transportation fuel or (gas), possible in combination with CCS

– “Co-firing” in NGCC

– Various polygeneration schemes

(17)

Avskiljning och lagring av koldioxid

(CCS)

(18)

Mycket stora tillgångar av fossila bränslen

Kol: Det finns mycket stora resurser. Reserver 1000 miljarder ton, resurs 20 000 miljarder ton. Årlig

global produktion 6 miljarder ton.

Olja: Större tillgångar än vad som redovisas; teknisk utveckling, oexploaterade områden, stora mängder okonventionell olja.

Gas: 180 biljoner kubikmeter reserver, ungefär

ytterligare 200 biljoner resurser samt 900 biljoner

kubikmeter så kallad okonventionell gas att jämföra

med årlig produktion på 3 biljoner kubikmeter

(19)

Mycket stora tillgångar av fossila bränslen

Dagens ekonomiskt utvinnbara reserver av fossila bränslen har en samlad CO2 utsläppspotential på ca 760 GtC (miljarder ton kol) medan IPCC uppskattar den totala globala kolbudgeten för hela detta

århundrade till mellan 375 och 600 GtC för att begränsa temperaturhöjningen till mellan 1.9 och 4.4ºC

• De stora tillgångarna av fossila bränslen är det

största hotet mot klimatet – en självklarhet, men det

glöms bort ibland

(20)

CO 2 Capture, Transport & Storage (CCS)

Avskiljning, transport och lagring av koldioxid

(CCS)

(21)

Example of power plant (base load)

Lignite-fired 2x933MW el 2x115MW heat

Commissioned in 2000

10 million tons CO 2 /year!

(22)

Sources and sinks must be connected through an extensive transportation infrastructure (note: CO2 sources for CCS not same as current ones,

although most likely sites will be the same)

Current EU CO2 emission sources

~ 3,600 units, > 2 Gt CO2/year

EU CO2 sinks (ex coal fields)

~ 1,400 reservoirs, > 100 Gt CO2

Source: Chalmers Energy Infrastructure Database

(23)

Vi behöver allt!

– exempel elproduktion

(24)

European electricity generation 85% reduction in CO2 emissions until 2050: 40€/ton CO 2

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Electricity g eneration [TWh]

Year

Hydro Nuclear Lignite

Hard coal

Gas

New Wind New Biomass & waste New Hard coal

New Gas

Hydro replacements

Hard coal CCS

Lignite CCS

Nuclear reinvestments Wind

New Lignite

Bio & waste

(25)

Styrmedel

• Energi och klimatarbete måste göras på flera nivåer

– Internationell nivå – Nationell nivå

– Regional och lokal nivå

• Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och

andra klimatgaser)

(26)

Styrmedel

• Energi och klimatarbete måste göras på flera nivåer

– Internationell nivå – Nationell nivå

– Regional och lokal nivå

Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid

(och andra klimatgaser)

(27)

Viktigt med nätverk för lokala initiativ

Borgmästaravtalet

“Covenant of mayors”

(>1000 municipalities have signed)

• UNECE action plan

• Nationella nätverk, t.ex.

Uthållig kommun

www.eumayors.eu

(28)

Sammanfattningsvis

Problemet: Det finns för mycket fossila bränslen, speciellt av kol

Tekniker och Åtgärder: Vi behöver samtliga.

Befintlig infrastruktur begränsar handlingsutrymmet, men ger även möjligheter att snabbt påbörja

omställningen av energisystemet

– Storskalig integration av förnybar energi (vindkraft o biomassa), koldioxidavskiljning, energieffektivisering,

”smart systems”,…

Styrmedel: Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid.

• Närmaste 40 åren (till 2050) är kritiska – Vi måste

börja ställa om nu! Stora möjligheter.

References

Related documents

I resultaten för grundscenarierna för de prefabricerade byggsystemen (figur 5-7) syns att transport av prefabricerade element till byggplatsen står för en förhållandevis stor andel

För att KTH ska kunna minska sin klimatpåverkan och skapa mer cirkulära flöden för datorer krävs en bättre kommunikation både inom och mellan skolorna, och en högre

Lagrådet kan inte finna att registerförordningen innehåller bestämmelser som medger att undantag kan göras från tillämpningen av förordningens bestämmelser om annullering i de

Utvecklingen inom detta området går dock snabbt framåt och med snabbare datorer samt bättre kamera- tekniker så kommer även grödor med kortare plantavstånd att kunna köras med

Du kan ge flera konsekvenser på hur användningen av fossila bränslen påverkar miljön samt beskriva alternativa lösningar för att klara människans energibehov.. Du använder

För att sätta det svenska bidraget till klimatgasutsläpp i förhållande till de globala utsläppen kan vi konstatera att Sveriges totala utsläpp bara utgör drygt 0,1 procent av

Analysen av de två studerade externa köpcentrumen Haganäs i Älmhult samt Östra Torp i Uddevalla från del 2 ligger till grund för ett gestaltningsförslag för respektive

I Tabell 3 redovisas en kostnadskalkyl för ett kraftvärmeverk att konvertera från eldningsolja 5 till mixade vegetabiliska oljor och fetter av tjock kvalitet 2019.. Vid produktion