The building blocks of a biogas strategy Presentation of the report «Background report for a biogas strategy» («Underlagsmateriale til tverrsektoriell biogass-strategi») Christine Maass, Norwegian Environment Agency/Miljødirektoratet
Background for the project The Ministry of Environment asked the Norwegian Environment Agency to prepare a technical report as a background for a national biogas strategy in November 2012 The report is written by the Environment Agency with input from the industry, other agencies and stakeholders Sendt to the Ministry in April 2013 The Ministry of Environment is now working together with other ministries to agree on the strategy
Important questions How much biogas can be produced? What should the biogas be used for? What are the costs for the society? What are the costs for the businesses? What are the main barriers? Which instruments should be implemented?
A lot ofbiogaspotentialis still left 65 % Teoretisk potensial Totalt 5,8 TWh 35 % Realistisk potensial Totalt 2,3 TWh 65 % 20 % 15 % The realistic potential within 2020 is considerably less than the theoretical potential A lot of the potential is not exploited yet Delen av det teoretiske potensialet som er urealistisk og /eller uhensiktsmessig å få utnyttet innen 2020 Delen av det teoretiske potensialet som er realistisk å få utnyttet innen 2020 Delen av det realistiske potensialet som ikke er utløst enda Delen av det realistiske potensialet som det finnes konkrete planer for Delen av det realistiske potensialet som allerede er utløst After 2020 the potential can be much larger Increased gas yield New raw materials
Highest energy potential from organic waste, but largest emission reductions from manure Energipotensiale ved biogassproduksjon fordelt på råstoff innenfor det realistiske potensialet Total energiproduksjon = 1,7 TWh. Potensiale for utslippsreduksjon ved produksjon og anvendelse av biogass i bybusser fordelt på råstoff. Total utslippsreduksjon = 500 000 tonn CO 2 -ekv. 43 % Husdyrgjødsel 39 % Husdyrgjødsel 57 % Våtorganisk Avfall 61 % Våtorganisk avfall Energy yield from organic waste is about 60 % of 1,7 TWh 60 % of the total emission reductions of about 500 000 tonn CO2-eq is coming from manure
What are the economics? Economics («samfunnsøkonomi») converts effects into monetary values Positive effects include improved air quality and reduced need for fertiliser Calculate an abatement cost: What are the costs of reducing emissions with 1 tonne CO 2 -eq?
Abatementcostfor biogasproducedfrom manureand used in city busses Verdikjede - produksjon av biogass basert på husdyrgjødsel, anvendt i bybusser. kr/tonn CO 2 -ekv Drift tankanlegg og backup Årlig kapitalkostnad flak kr/kwh 5000 4500 Oppgradering Vedlikehold Elektrisitet Årlig kapitalkostnad tankanlegg og backup Årlig kapitalkostnad buss Komprimering 2,00 1,80 4000 3500 Arbeid Transport Årlig kapitalkostnad Produksjonskostnad 1,60 1,40 3000 2500 Reduserte NH 3 -utslipp Redusert mineralgjødsel bruk Tiltakskostnad 1,20 1,00 2 000 Reduksjon av NOx og PM10 2300 0,80 1 500 Redusert dieselbruk 0,60 1 000 0,40 500 0,20 0 Kostnader Inntekter Netto Kostnader Inntekter Netto Biogassproduksjon fra husdyrgjødsel Anvendelse i bybusser 0,00
Abatementcostfor biogasproducedfrom organicwasteand used in city busses Verdikjede - produksjon av biogass basert på våtorganisk avfall, anvendt i bybusser. Drift tankanlegg og backup kr/tonn CO 2 -ekv 5 000 4 500 Årlig kapitalkostnad flak Årlig kapitalkostnad tankanlegg og backup Årlig kapitalkostnad buss Komprimering kr/kwh 1,00 0,90 4 000 3 500 Arbeid Oppgradering Transport Årlig kapitalkostnad 0,80 0,70 3 000 Produksjonskostnad 0,60 2 500 Redusert mineralgjødsel bruk 0,50 2 000 0,40 1 500 Tiltakskostnad 0,30 1 000 Reduksjon av NOx og PM10 1100 0,20 500 Redusert dieselbruk 0,10 0 Kostnader Inntekter Netto Kostnader Inntekter Netto Biogassproduksjon fra våtorganisk avfall Anvendelse i bybusser 0,00
Why is biogas production based on manure a more expensive climate measure than production based on organic waste? Low gas yield per tonne of manure compared to organic waste Economics looks at alternative cost Alternative treatment of manure has very low cost Alternative treatment of organic waste has a higher cost due to the ban on leaving organic waste in landfils
Abatement cost- Klimakur
Abatement costs Klimakur: up to ca 1500 kr/tonn CO2-eq CO2-fee: up to 330 kr/tonn CO2-eq Quota in the ETS: ca 5 = 40 kr/tonn CO2-eq Biogas, organic waste, used in city busses: 1100 kr/tonn CO2-eq Biogas, manure, used in city busses: 2300 kr/tonn CO2- eq
Comparison of uses and raw materials Organic waste, replacing fossil oil used as peak load Organic waste, used in ferries Organic waste, used in busses outside the big cities Organic waste, replacing fossil gas Organic waste, used in city busses 2100 1300 1100 Tiltakskostnad i kr/tonn CO2-ekv 2800 2300 Manure, used in busses outside the big cities Manure, used in city busses Sewage sludge, used in city busses Electric cars
Fuel consumption of the gas busses has the biggest influence on the abatement cost
The business case for productionofbiogasis verydifferent for organic waste and manure kr/kwh Bedriftsøkonomiske kostnader og inntekter ved produksjon av biogass basert på husdyrgjødsel og våtorganisk avfall 1,6 1,4 1,2 1,0 1,27 Kostnader: Oppgradering Vedlikehold Elektrisitet Arbeid Transport Årlige kapitalkostnader 0,8 0,6 0,4 Inntekter: Salg av oppgradert biogass Inntekter fra gate-fee Netto: Underskudd 0,2 0,0 0,002 Kostnad Inntekt Netto Kostnad Inntekt Netto Husdyrgjødsel Våtorganisk avfall
Main barriers Economics Predictability «Chicken-and-egg»
Push or pull? Push Pull
Summary Significant potential for increased biogas production in Norway Until 2020 the potential is highest for organic waste and manure 500 000 Production of biogas and use as fuel can lead to emission reductions of about 500 000 tonn CO 2 -eq/year 40 % of the emission reduction is caused by organic waste at an abatement cost of 1100 kr/tonn CO 2 -eq 60 % of the emission reductions is caused by manure at an abatement cost of 2300 kr/tonn CO 2 -eq
Thank you for your attention! Contact information: Christine Maass, epost: christine.maass@miljodir.no http://www.miljodirektoratet.no/no/publikasjoner/publikasjoner/2013/april/underlagsmateriell_for_t verrsektoriell_biogass_strategi/