FREMTIDENS ENERGISYSTEM

Transkript

1 FREMTIDENS ENERGISYSTEM Monica Havskjold, Dr.ing MBA Energiseminar 2012, 25. mars 2012

2 No. 1 89% % 3300 EMPLOYEES... WITHIN RENEWABLES IN EUROPE RENEWABLE ENERGY POWER AND DISTRICT HEATING PLANTS OF NORWAY S POWER GENERATION...IN MORE THAN 20 COUNTRIES

3 KLIMAENDRINGER - DEN GLOBALE UTFORDRINGEN EU % fornybar energi 20% redusert CO2 20% energieffektivisering Kilde: Gapminder.com 3 Statkraft presentation

4 INNHOLD 1. Energieffektivisering 2. Missing money problem 3. Norge som fornybart batteri 4 Statkraft presentation

5 Statkraft 5 presentation INNLEDNING

6 EL-PRODUKSJON I NORDEN 6 Kilde: Statnett

7 EL-PRODUKSJON I EU Totalt 7

8 ULIKE ENERGISYSTEM El-produksjon (2010) 8 Statkraft presentation

9 NORGES POSISJON RELATIVT EU 20% fornybart 20% red CO 2 20% effektivisering Etterspørsel Stor grad av elektrifisering Energieffektiv bygningsmasse (relativt øvrige land) Produksjon Elektrisitet: Vannkraft (vind i vekst) Oljefyring på vei ut (Reguleringer, Økonomiske incentiver) Vedforbruket øker (?) System Høy leveringssikkerhet i normalår, sårbart i tørre år Vannkraft m/magasin Meget god reguleringsevne CO 2 Industrisektor med relativt høye utslipp (petroleumssektoren) Transportsektor 9 Statkraft presentation

10 Statkraft 10 presentation ETTERSPØRSEL

11 ENERGI OG ELEKTRISITET Elektrisitet er en av flere energibærere Norge: Energi = elektrisitet (i dagligtale) Elektrisk energi 100 % Mekanisk energi Kjemisk energi 100 % Avhengig av temperatur Kjerneenergi Varmeenergstråling Sol- 95% 100 % 11 Statkraft presentation

12 HVORFOR ER ETTERSPØRSEL VIKTIG? Energibruk og el-, varme- og kuldeproduksjon står for store deler av klimagassutslippene Forventninger om etterspørsel danner grunnlag for planlegging av ny produksjon

13 DRIVERE FOR ETTERSPØRSEL Kommentar Befolknings-vekst SSB: 5-7,5 Mill innbyggere i 2060, avhengig av scenario Økt sentralisering Mindre bo-areal pr person Økt velstandsnivå Lavere energipriser Strengere reguleringer Økonomiske incentiver Teknologisk utvikling Endret næringsstruktur Direkte og indirekte forbruk Tilsvarende gir høyere priser lavere etterspørsel. Får STOR effekt på lang sikt, ikke så mye på kort sikt Enova-støtte og lignende Mer energieffektiv belysning, utstyr, bedre isolasjon, elektrifisering osv. Eks: Ny kraftintensiv industri, el i transport, el til plattformer 13 Statkraft presentation

14 TWh VANSKELIG Å SPÅ SPESIELT OM FREMTIDEN Elektrisitet i Norge 160 Netto innenlandsk forbruk 140 NOU 2012:9 120 Faktisk forbruk (SSB) NOU 1998: Statkraft presentation Kilde: Basert på NOU 1998:11, NOU 2012:09 + egen bearbeiding

15 HVA TRODDE VI FOR 20 ÅR SIDEN? I denne verdenen viser det seg at IT-revolusjonen - for eksempel neste generasjons Internett, den eksponentielle økning i regnekraft kombinert med fallende priser, sammensmeltningen av medier, utbredt mobiltelefoni, og overgangen til elektronisk handel - ikke lager noe mer enn små krusninger på overflaten av de større makroøkonomiske trendene. Energieffektiviteten blir gradvis bedre i alle sektorer, men langt fra så mye bedre at den hindrer vekst i det totale energiforbruket. Hentet fra Scenario Stø Kurs, NOU 1998: varmepumper i Norge 15 Statkraft presentation

16 ENERGI ELEKTRISITET TOTALT FORBRUK ENERGIBRUK I BYGG Energibruk (2009): 275 TWh El-bruk (2009): 113 TWh Fyringsolje Drivstoff El Industri 29 % Gass Bio Fjernvarme Bygg 71 % Kilde: NOU 2012:9 16 Statkraft presentation

17 PASSIVHUS OG PLUSSHUS PASSIVHUS Energibruk ca 25% av dagens standard Oppvarming < 15 kwh/m 2 Tar i bruk mest mulig passive tiltak ekstra varmeisolasjon ekstra god tetthet varmegjenvinning PLUSSHUS Produserer mer energi enn det bruker Sol, bio, vind, varmepumpe, EUs reviderte bygningsenergidirektiv legger opp til at alle nye bygninger skal være nesten nullenergibygninger fra Les mer på passiv.no 17 Statkraft presentation

18 EL-FORBRUK: NORGE VS EUROPA NORGE Oppvarming elektrisitet Strengere byggeforskrifter Lavere oppvarmingsbehov = Lavere el-behov Konvertering fra panelovner til varmepumper = Lavere elbehov EUROPA Oppvarming elektrisitet Strengere byggeforskrifter Lavere oppvarmingsbehov Konvertering fra olje og gass til varmepumper = Høyere elbehov FELLES Elektrifisering av transport = Økt el-behov 18 Statkraft presentation

19 TILBUD OG ETTERSPØRSEL Oppvarming i bygg reduseres (regulering) Tilbud av fornybar el øker på grunn av elsertifikater (regulering) Markedet bestemmer i stor grad resten! p 1 p 2 PRIS VOLUM 19 Statkraft presentation

20 Elektrisitet (TWh) UTFORDRING NR 1 HVORDAN PLANLEGGE ET SYSTEM MED SÅ STORT UTFALLSROM? Overføringsnett Scenarioer for el-etterspørsel Kilde: NOU 2012:9 Energiutredninger Ny sentral produksjon Distribuert produksjon Passivhus Smart Grid El i transport Nytt Petroleum Transport Industri Tjenester Bolig ++ 0 Faktisk Lavt Høyt Lavt Høyt Statkraft presentation

21 Statkraft 21 presentation MISSING MONEY PROBLEMET

22 ØKONOMISKE EGENSKAPER Grunnlast (Base load) Høye faste kostnader Lave marginalkostnader Høye start/stopp kostnader Topplast (Peaking power) Lave faste kostnader Høye marginalkostnader Lave start/stopp kostnader Lave faste kostnader Høye variable kostnader Mellomlast (Load following) Medium faste kostnader Medium marginalkostnader Høye faste kostnader Lave variable kostnader 22

23 FORNYBARE FORNYBARE KOSTNADSFORHOLD, FORNYBARE VS IKKE-FORNYBARE Investering Variable kostnader Kjernekraft Kullkraft Naturgass (CCGT) Kjernekraft Kullkraft Naturgass (CCGT) Mange fornybare løsninger har tydelige grunnlastegenskaper, men ikke samme type tilgjengelighet som de tradisjonelle løsningene. 23 Hvilke utfordringer for energisystemet kan dette gi?

24 EUROPA: STOR VEKST I VIND OG SOL Stor netto tilvekst av de fornybare til sammen mer enn for gass (installert effekt) NB! Mindre produsert pr kw for sol og vind enn for tilsvarende kapasitet i kull/gass/kjernekraft. Utfasing av mye grunnlast (kull og kjernekraft) 24 Statkraft presentation Kilde:

25 Ref.bane Oppturen Klimaveien Hjernekraft Ekspansivt Stramt TWh (normalår) TRO PÅ VIND OG VANN OGSÅ I NORGE I NOU 1998:11 var naturgass i fokus 190 Innenlandsk produksjon av el (NB! merk at akse starter på 100 TWh) I NOU 2012:9 er vannkraft og vindkraft vinnere Biokraft hadde litt tiltro i 1998, lite tro på dette nå Bio Gass Vind Vann, liten Vann, stor Statkraft presentation

26 Natural gas (CCGT) HVA SKJER MED PRISENE? p p Price p b Coal, Nuclear Hydro Volume 26 Statkraft presentation

27 Natural gas (CCGT) STORT INNSLAG FORNYBART Price p p 2 p b 1 Coal, Nuclear Wind, solar, hydro Volume 27 Statkraft presentation

28 Coal, Nucl. Natural gas (CCGT) UTFASING AV KULL OG KJERNEKRAFT Reduksjon av utslipp: LCPD: Large Combustion Plant Directive IED: Industrial Emissions Directive En del anlegg velger å stenge fremfor å installere kostbar rensing p p Price Økt CO 2 -kostnad Økte brenselpriser Økte start- og stopp kostnader 4 3 p b Wind, solar, hydro Volume 28 Statkraft presentation

29 Euro/MWh PERIODER MED PRIS=0 80 Danmark Vest Uke 37, 2009 Kilde: NordPool Spot Mandag Tirsdag Onsdag Torsdag Fredag Lørdag Søndag 29

30 THE INTERMITTENCY CHALLENGE 21 GW/6hr requires the ability of other flexible sources to respond to the ramping challenge. Source: Statkraft Scenario where Germany is looked at as isolated. Cross-border flows will reduce the ramping needs.

31 Pumped storage Interconnector Coal Gas Biomass Nuclear Hydro Wind Solar FORNYBAR KRAFTPRODUKSJON A. Kan lagre ressursen Vannkraft med magasin Biomassebasert el-produksjon Geotermisk energi Sammenlignbare med de fossile teknologiene B. Kan ikke lagre ressursen Vindkraft Vannkraft uten magasin Solbasert kraftproduksjon Marin kraftproduksjon (tidevann, bølger,..) Legges inn som grunnlast, med forventet last-faktor Capacity credit (source: Bloomberg/DECC) 100 % 95 % 90 % 90 % 90 % 75 % 70 % 10 % 0 % 31

32 FORNYBAR KRAFTPRODUKSJON I SYSTEMET - Bytter teknologier plass?? - Må kjøremønstre endres??

33 HVA NÅR DET IKKE BLÅSER? Avhengig av reservekapasitet Må være tilgjengelig Tilstrekkelig kapasitet Tilstrekkelig volum Vil slik kapasitet være tilgjengelig i fremtiden? Kort driftstid Lave priser Dekker ikke faste kostnader (investeringer) MISSING MONEY PROBLEM 33 Statkraft presentation

34 UTFORDRING NR 2 Hva skal erstatte ikkefornybar (kull, kjernekraft og til dels gasskraft) som grunnlast i Europa? Hvordan skal markedet sikre investering i tilstrekkelig forsyningssikkerhet? Bio Vannkraft Geotermisk Kraftutveksling Demand response Lagringsteknologier 34 Statkraft presentation

35 Statkraft 35 presentation NORGE SOM FORNYBART BATTERI

36 HVOR VIL VI? A. Selvforsynte.. og selvfornøyde? B. Eksportør av fornybar energi A. I fast form (kraftintensiv industri) B. Via kabler Mer vann, vind Energieffektivisering og omlegging Kabler og forsterket overføringsnett C. Eksportør av effekt Magasiner, kabler og forsterket overføringsnett Pumpekraftverk Effektstyring 36 Statkraft presentation

37 PUMPEKRAFT Vann utveksles mellom to magasiner med høydeforskjell Pumper fra lavt magasin til høyt magasin i perioder med lav el-pris (mye vind) Produserer el med å slippe vann gjennom turbin fra høyt magasin til lavt magasin når det er høy el-pris (alternativet er fossilt) 37 Statkraft presentation

38 MULIGHETER FREMOVER Europa trenger Effekt (for å balansere vind og vann) Energi (for å dekke opp for manglende vind og vann) Norge har Overskudd (?) av fornybar elektrisitet Pga el-sertifikater 800 magasiner som kan lagre vann (85 TWh) 38 Statkraft presentation

39 ØKE VERDIEN AV NORSK VANNKRAFT EUs klima- og fornybarmål medfører økt andel av vind og derav økt behov for fleksibilitet i Europa Norsk vannkraft kan tilby betydelig fleksibilitet Ved å endre driftsmønster i eksisterende verk Ved å tilføre effektverk; 7-8 GW Ved pumpekraftverk; GW Forutsetninger og Statkrafts fokus: 1. Fungerende infrastruktur og tilstrekkelig kabelkapasitet 2. Tilfredsstillende markedsaspekter 3. Miljømessig, og politisk og lokal aksept

40 UTFORDRING NR 3 Hva kan/bør Norge bidra med for økt reduserte klimagassutslipp og økt andel fornybar energi? 40 Statkraft presentation

41 Statkraft 41 presentation AVSLUTNING

42 LYKKE TIL MED SEMINARET Langsiktige investeringer bygger på vurderinger av framtiden, og de former framtiden. Energiutvalget Statkraft presentation