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
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)
Viktigt utgå från existerande energiinfrastruktur
Fokus fram till år 2050 (fyra decennier)
- Några exempel
Minskad energianvändning
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 !
”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
Livsstilsförändringar
Was: 384,000 SEK, Now 189,000SEK
> 50% discount!
Shift in consumer preference
From SUVs' to PHEVs'
January 22 nd , 2009, GP
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!)
Förnybar energi
– vindkraft och biomassa
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]
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
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%
AMW
92%MWA 82%MWA
95%MWA 92%
A M W
104%
A MW
112%A M W
117%
AMW
123% A
MW
101%
A MW
1 0 9 % A
MW
106%
AMW
105%
AMW
121%
AMW
125%
A MW
119%
AMW
120%
AMW