Bioenergi økonomisk potensial i Norge og betydning for klimagassutslippene

Transkript

1 Bioenergi økonomisk potensial i Norge og betydning for klimagassutslippene Foredrag for Norsk Geofysisk Forening Geilo, 20. september 2007 Erik Trømborg, Institutt for naturforvaltning, Universitetet for miljø- og biovitenskap

2 Kort om bioenergi Bioenergi er energi produsert av biologisk materiale (biomasse). Bioenergi er basert på fornybare ressurser og er CO2-nøytral ved at CO2-utslipp fra forbrenningen går inn i det biologiske kretsløpet. Det kan produseres varme, elektrisitet og drivstoff basert på biomasse. Varme produsert av ved i husholdningene og bruk av treavfall i skogindustrien er de viktigste kildene for bioenergi i Norge. Skogen er den viktigste ressursen for økt produksjon av bioenergi i Norge. Bark, sagflis, tømmer og hogstavfall brukes til å produsere biobrensler som ved, flis, briketter og pellets.

3 Presentasjon Særtrekk ved det norske energimarkedet Hovedutfordringer Klimagasseffekter av økt bruk av bioenergi Biologisk potensiale for bioenergi i Norge Marked og økonomisk potensiale for produksjon av varme, el og drivstoff basert på biomasse i Norge

4 Det norske energimarkedet Energiforbruket i Norge har økt med mer enn 40% siden Bruttoforbruket omlag 250 TWh Sterkest vekst i tjenesteytende sektor og kraftkrevende industri, nedgang i industrien for øvrig Landbruk og fiske Kraftintensiv industri Annen industri Andre næringer Private husholdninger Sum Andel ,9 % 30,2 % 12,8 % 27,1 % 26,0 % 100,0 % Vekst ,3 % 61,5 % -10,4 % 72,9 % 46,7 % 43,2 % Elektrisitet utgjør 50% av det innenlandske energiforbruket, fossile brensler 43% og bioenergi 7%. Av det stasjonære forbruket, dvs energiforbruk til andre formål enn råstoff, transport og energiproduksjon, er elektrisitet jevnt økende og olje avtagende

5 Stasjonært energiforbruk Fast brensel Olje Elektrisitet TWh 100 Fjernvarme

6 0,25 0,2 Euro/KWh Elektrisitetspriser for husholdninger inkludert nettleie, skatter og avgifter for konsumenter med årlig forbruk på kwh. 0,15 0,1 0, s s s s s s s s s s S2 EU 15 Danmark Finland Sverige Norge Kilde: Eurostat I 3. kvartal 2006 var kraftprisen til husholdningene 43,6 øre eks nettleie og mva, mens kraftkrevende industri hadde en kraftpris på 12,3 øre som følge av eldre fastpriskontrakter og ikke-markedsbestemte priser

7 HVA ER PROBLEMET? 1. KRAFTFORSYNINGEN - Sterk avhengighet av vannkraft, stor årlig variasjon i produksjonen og begrenset overføringskapasitet mot utlandet - Midlere produksjon 120 TWh, kan variere fra 89 TWh til 150 TWh. Netto innenlands sluttforbruk i 2005 var 112 TWh. - Forventet forbruk i 2015 er 135,5 TWh (NVE) - Redusert produksjon kan kompenseres gjennom økt import og redusert forbruk. Behov for økt kraftproduksjon og/eller redusert elektrisitetsforbruk for å øke forsyningssikkerheten.

8 2. MILJØ Norge har gjennom sin ratifikasjon av Kyotoprotokollen forpliktet seg til å sørge for at de årlige klimagassutslippene i perioden i gjennomsnitt ikke er mer enn 1 % høyere enn utslippene i De reelle utslippene for 2004 viste en 11 % vekst, med en stigende trend. Det er CO2 som dominerer både det totale volumet av klimagasser og utslippsveksten siden Behov for ny ren energi

9 2. NORGE SLITER MED KYOTOFORPLIKTELSENE SINTEF Energiforskning

10 Utslipp av klimagasser i Norge Mill tonn CO2 ekvialenter Landstransport og luftfart; 12,8; 24 % Industri; 15,6; 29 % Skipsfart; 2,6; 5 % Fiskeri; 1,3; 2 % Energiproduksjon; 0,4; 1% Oppvarming av bygg; 2,3; 4 % Petrolium; 13,3; 25 % Avfall; 1,3; 2 % Landbruk; 4,3; 8 % Kilde: St. melding nr 34:2007: Norsk klimapolitikk

11 Hva kan skog og bruk av skogprodukter bidra med i klimasammenheng? Binding av CO2 i skog via fotosyntesen Bærekraftig avvirkning og substitusjon når skogprodukter erstatter: 1.Fossilt brensel - dvs. direkte substitusjon 2. Materialer som er mer energiintensive i produksjonen og over livsløpet (stål, aluminium, sement, kunststoffer) dvs. indirekte substitusjon. Framtidsvisjon: Skogbasert bioenergiproduksjon med CO2- fangst

12 Hvor mye bidrar skog med i dag? 28,5 millioner tonn CO2 netto binding i norske skoger (etter avvirkning og naturlig avgang) = 65 % av norske menneskeskapte CO2 utslipp (53 % av klimagasser totalt) Livsløpsanalysene viser betydelige substitusjonsvirkninger: o o - Når stål erstattes med trekonstruksjoner, spares klimagassutslipp kg CO2-ekvivalenter per m3 trevirke tilsvarende - Når skogsvirke brukes istedenfor fossilt brensel, spares CO2-ekvivalenter per m3 trevirke Wood fuel Fuel wood in wood stove Pellets in pellets stove Replaces Coal-based electricity Paraffin in stove Pellets in central heating system Chips in district heating system Domestic heating oil in central heater Domestic heating oil NET EFFECT OF SUBSTITUTION tons CO2e/GWh Kilde: Sjølie et.al 2007

13 Globale perspektiver på skog og klima I de aller fleste industrialiserte land er situasjonen mye lik den i Norge dvs. netto binding. Den store forskjellen fins i fattige tropiske land med sterk avskogning. IPCC anslår denne avskogningen til i størrelsesorden 5800 millioner tonn CO2 per år i dag. Nettobindingen i verdens skoger totalt er idag på ca 1000 millioner tonn CO2 per år iflg. IPCC dvs. utenom avskogningen bindes årlig ca 7000 millioner tonn CO2 netto (etter avvirkning og naturlig avgang).

14 - fra 16 til 40 TWh 25 Additional potential Current use 20 Økning: 15 65% skog TWh 31% avfall 10 4% energivekster 5 W as -h te te ou -i nd us se ho tri al ld s op cr rg y W as ltu icu Ag r En e si du es ra l re in du s Fo re in g ve st H ar st re si nd w du a tr i es ls oo d 0 R ou BIOMASSE TIL ENERGI I NORGE Data fra Bioenergiressurser i Norge, NVE 2003 KanEnergi/UMB

15 Annual harvest Annual increment Growing stock Data fra SSB 0 Growing stock (mill. cub) Annual harvest and increment (mill cub) Skog i Norge stående volum, tilvekst og avvirkning trevirke

16 Tilgjengelighet og pris - skogressurser Kilde: Eid Hohle, Energigården

17 Tilgang av biomasse Ressurser nok til å doble avvirkningen i Norge (tømmer + grot) 10 mill m3 til 20 mill m3 gir 20 TWh Økt avvirkning gir økt press på miljøet, men mulig å øke uttaket på en bærekraftig måte Kapasitet og beslutningsstruktur i skogbruket en utfordring Skogens miljømessige betydning øker i relasjon til tømmerverdien når velstanden øker økt avvirkning fordrer høyere pris. (1% økt avvirknig krever ca 1% økning i pris) Avvirkning på mer enn 15 mill m3 årlig krever et paradigmeskifte

18 BIOMASSE TIL OPPVARMING Netto energiproduksjon fra bioenergi i Norge ca 12 TWh. Ca 5 TWh i skogindustrien, 5TWh fra vedovner, 1 TWh fra avfall i fjernvarme og 1 TWh fra skogråstoff i fjernvarmeanlegg, pelletskaminer og biokjeler i sentralvarmeanlegg. Skogråstoff representerer det viktigste potensiale for mer bioenergi i Norge. Rundvirke og hogtsavfall (GROT). Eksisterende vannbåren varme i tillegg til punktoppvarming med vedovner og pelletskaminer representerer det viktigste potensialet: Nytt potensiale Nyttiggjort bioenergi Sum 23 TWh Økning på 11 TWh tilvarer ca 5,5 mill fm3 tømmer Vedovn Pelletskamin Biokjel i eneboliger Sentral Fjernvarme Biokjel i varme industrien skogråstoff skogråstoff SkogFjernvarme industrien - avfall

19 kr/kwh ekskl mva = 1,0 Prognose el-pris forbruker inkl nettl, eks mva 2015 El-pris forbruker inkl nettl, eks mva 2. kvartal 06 0,5 Pelletskamin Vedovner Bioenergi i skogindustrien Bioenergi i eksisterende vannbåren varme (sentral/nær/fjern) Eksisterende fjernvarmeanlegg 5 TWh 10 TWh 15 TWh 20 TWh ,4 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 Varm epris (Kr/kWh e kskl. m va) Vedovner og pellets kam iner Sentralvarme Trømborg, Bolkesjø og Solberg 2007 Fjernvame Biokjel i eksis. eneb. m. vannbåren varme Sentralv. i nye bygg 1,5 eksisterende produksjon = ny kapasitet GWh Energiprisutviklingen viktig for investeringer energiproduksjon Konvertering til bioenergi fra el til oppvarming i større bygg 25 TWh Potensiale

20 BIOENERGI TIL ELPRODUKSJON Kilde: NVE/KanEnergi 2005 Fastbrensel i større anlegg, biogass i mindre - Lønnsomhet avhengig av store anleggsstørrelser (ca. 3-4 MW el med innfyrt effekt på minimum ca MW (fullasttimer > 6000 t)). - Varmeleveranser til industri som treforedling eller store fjernvarmeanlegg. - Høye varmepriser, f.eks. i konkurranse med olje/gass. - Lave brenselskostnader dvs. egne ressurser eller ressurser med lav alternativ verdi. Vannbåren varme, rimelig råstoff og andre rammevilkår enn i Norge

21

22 Energieffektivitet knyttet til 2. generasjons biodrivstoff Utfordringer: 2. Varmetap som er vanskelig å utnytte 3. Forbrenningsmotorer har svært lav effektivitet (812%) 4. Bare 5% av energien i trevirket ligger igjen på vegen

23 OPTIMAL BRUK AV BIOMASSERESSURSENE Konkurranse om råstoffet til varme, el og drivstoff samt fra skogindustrien Varmeproduksjon gir høyest energieffektivitet (75-90%) Marked og politikk gjør 4-5 mill m3/10 TWh økning i biovarme sannsynlig 15 TWh brutto/7-8 TWh netto til drivstoff ca 15% av transportforbruket i Norge El-biler svært effektive hybridbiler med plug-in og biodrivstoff fremtidens løsning?

24 Spotpris Oslo - NOK/MWh Hovedutfordringen for alternative energikilder i Norge Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00 Jan 01 Jan 02 Jan 03 Jan 04 Jan 05 Jan 06 jan.07

25 70 Høyere kvotepriser? 60 Stigende oljepris? Økende etterspørsel (?) 50 Øre/KWh ENERGIPRISER (HER REPRESENTERT VED KRAFT) Redusert tysk kjernekraftproduksjon? Økt finsk kjernekraftproduksjon? Mer vindkraft og annen alternativ energi? 10 0 jan. 04 jan. 05 jan. 06 Mer nedbør og høyere temeraturer? jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 jan. 11 jan. 12

26 Feed-in for el-produksjon produsert av biomasse Min Maks Li th au en la nd Es t Po le n ik e st er r Ø Ty sk la nd Fr an kr ik e Lu xe nb ur g N ed er la nd Be lg ia or ge 0 N øre/kwh Virkemidler til el-produksjon av biomasse i Europa Kilde: Institute for Energy and Environment, Leipzig 2006

27 VIRKEMIDLER Økonomiske Investeringsstøtte (støtte til fjernvarmeinvesteringer, pelletskaminer, returordning for oljekjeler) Feed-in (støtte pr produsert energienhet påslag på markedsprisen) Grønne sertifikater: el-leverandørene blir pålagt å kjøpe sertifikater i forhold til sitt forbruk. Produsenter av ny kraft basert fra fornybare energikilder får utstedt sertifikater til omsetning. ekstrakostnad for forbrukerne av elektrisitet og en ekstra inntekt for de kraftprodusenter som kvalifiserer til sertifikat. Sertifikatprisen i Sverige p.t NOK 0,20 øre/kwh Avgifter på fossile brensler Økte el-priser Juridiske/politiske Pålegg om vannbåren varme, kommunalt og statlig eierskap til bygg og utbygginger Informative Kunnskap og oppmerksomhet hos myndigheter, politikere, forbrukere og leverandører

28 KONKLUSJONER Behov energieffektivisering og mer ren energi i Norge Vi må forvente fortsatt økning i kraftprisene Ressurser til økt bærekraftig bruk av biomasse til energiproduksjon i Norge. Ca 20 TWh mer energi fra biomasse mulig i Norge (8% av dagens energiforbruk) Nødvendig med politisk engasjement i form av informasjon, regulering/tilrettelegging og økonomiske virkemidler for å få ny ren energi som monner bioenergi trenger lignende engasjement som gasskraftverk Økt tilgang på vannbåren varme er avgjørende for økt bruk av biomasse til energiproduksjon, fordi utnyttelse av overskuddsvarmen gir høyere energieffektivitet og lønnsomhet.

29