Klimagasseffekter av økt bruk av trevirke til energiformål Kunnskapsstatus og viktige forskningsbehov innen bioenergi og klimagassutslipp 11. oktober 2007, Ås Hanne Sjølie, Institutt for naturforvaltning, Universitetet for miljø- og biovitenskap
Hva kan skog og bruk av skogprodukter bidra med i klimasammenheng? Binding av CO 2 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.
Globale perspektiver på skog og klima Netto binding i industrialiserte land, avskoging i fattige, tropiske land Netto binding etter avvirkning og naturlig avgang (utenom avskoging): ca 7000 millioner tonn CO 2 Avskoging i fattige tropiske land: 5800 millioner tonn CO 2 per år -> Total netto binding i verdens skoger: 1000 millioner tonn CO 2 per år (Kilde: IPCC)
Sentrale problemstillinger vedrørende bruk av trevirke og binding av karbon i skog Hva vil økt bruk av trevirke erstatte? Konstruksjon: Stål, betong? Energi: Elektrisitet basert på vann eller kull, gass eller olje? Hva er energibruken / utslippene for å få frem dette trevirket? (produksjon og videreforedling) Hva hadde skjedd med skogens opptak av CO 2 om den ikke hogges på kort og på lang sikt?
Hva skjer med skogen dersom den ikke hogges? Solberg og Hoen på INA gjorde analyser på dette på 90- tallet Raymer, Gobakken, Hoen og Solberg har sett på hvordan hensyn til karbonbinding kan påvirke skogbehandling Flere analyser viser at på kort sikt er kostnadene ved å plante lavere enn å erstatte fossile brennstoff, men at det ikke er tilfellet på lengre sikt Tidshorisont og hvordan tidshorisonten trekkes inn (valg av diskonteringsrente) sentrale faktorer Det viktigste er kanskje hva som gjøres med trærne når de er utvokst og etter hvert begynner å råtne
Aktuell forskning: Skogskjøtsel og skogindustri sett samlet USA og EU: Utvikling av en økonomisk jordbruks- og skogbruksmodell (FASOM) med karbonfluktasjoner, inkluderer bruk av landareal og sluttprodukter Lite (ingen) forskning på dette i Norge til dags dato Ett doktorgradsprosjekt med norsk FASOM med fokus på skog og skogindustri begynner snart på INA (med Birger Solberg som prosjektleder og meg som stipendiat) Vil være en videreutvikling av modellene GAYA-J/C (skogskjøtsel) og NTM II (skogindustri) som allerede finnes ved INA og har gitt interessante resultater
Bruk av trevirke til konstruksjon 28,5 millioner tonn CO 2 netto binding i norske skoger (etter avvirkning og naturlig avgang) = 65 % av norske menneskeskapte CO 2 -utslipp (53 % av totale klimagassutslipp) Livsløpsanalysene viser betydelige substitusjonsvirkninger: o Når stål erstattes med trekonstruksjoner, spares klimagassutslipp tilsvarende 36-530 kg CO 2 -ekvivalenter per m 3 trevirke o Tilsvarende tall hvis betong erstattes med trevirke er 93-1062 kg CO 2 -ekvivalenter per m 3 trevirke (Petersen og Solberg 2005)
Mulige reduksjoner av drivhusgassutslipp ved bruk av skogbasert bioenergi i Norge (Sjølie 2007) Analysens mål: Undersøke hvordan energipriser og investeringsstøtte til fjernvarmeanlegg kan øke bruken av skogbasert bioenergi og dermed redusere klimagassutslipp fra oppvarming i Norge
Metode Hvordan endres bruk av bioenergi med investeringsstøtte til fjernvarmeanlegg? Bruk av en økonomisk skogsektormodell, NTM II Hva er nettoeffekten på klimagassutslipp ved å erstatte en energienhet fossil brennstoff med bioenergi? Tidligere arbeider av livssyklusanalyser av fossile brennstoff og bioenergi Effekter av investeringsstøtte på klimagassutslipp
Resultater: Nettoeffekt av å erstatte en energienhet fossil brensel med bioenergi Bioenergi Ved i vedovn Erstatter Nettoeffekt Tonn CO 2 ekv/ GWh Elektrisitet basert på kull 758 Pellets i pelletsovn Parafin i ovn 318 Pellets i sentralvarmeanlegg Fyringsolje 302 Flis i fjernvarmeanlegg Fyringsolje 301
Resultater: Nettoeffekt av substitusjon i fjernvarmeanlegg Mill. tonn CO2ekvivalenter 1,5 1,0 0,5 0,0 40 45 50 55 60 65 70 75 80 energipris (uten mva.) ingen støtte 20 % støtte 50 % støtte Ved høye energipriser forårsaker 50 % støtte en vridning i bioenergibruk fra sentralvarmeanlegg til fjernvarmeanlegg. Subsidiene viser dermed ingen effekt ved energipriser over 55 øre/kwh.
Konklusjoner/viktige faktorer Investeringsstøtte til fjernvarmeanlegg kan gi øke produksjonen av bioenergi, til dels betydelig Hvor mye avhenger av energiprisene; ved høye energipriser har subsidiene ingen/lite effekt Ved lave energipriser viser subsidiene seg å være kostnadseffektive sammenlignet med andre tiltak for å redusere klimagassutslipp Viktig forutsetning: Hvilken kilde stammer erstattet elektrisiteten fra, norsk vannkraft eller dansk kullkraft? Avhenger av kapasitet på nettet mellom landene
Kunnskapsstatus: Oppsummering Generelt har de fleste analyser enten fokus på økonomi eller miljø Lite kunnskap om Hvordan økonomi påvirker miljø (og omvendt) Dynamikk / trade-off i planting / bruk av skog som CO 2 -sink versus bruk av trevirke til energi og andre formål Bruk av landarealer
Videre problemstillinger Behov for å analysere følgende problemstillinger samtidig, både med tanke på klimagassutslipp og økonomi: Optimal skogbehandling og bruk av landareal Karbonopptak i skog Livssyklusanalyser og energiregnskap for verdikjeder av skogråstoff til produkter Erstatning av fossile brennstoff Erstatning av stål og betong Lagring av karbon i treprodukter Påvirkning på annen skogindustri Hvordan påvirkes markedene av subsidier / avgifter / reguleringer og internasjonale konkurranseforhold?