Skog som biobrennstoff: Påvirkning på karbonkretsløp og albedo-effekt

Like dokumenter
Skog og Klima Anders Hammer Strømman NTNU

Skogen, bioenergi og CO 2 -balansen. Fra skog til bioenergi Bodø november Jon Olav Brunvatne Seniorrådgiver

Skogbrann og klimautfordringen. Jon Olav Brunvatne, Landbruks- og matdepartementet

Skog som biomasseressurs: skog modeller. Rasmus Astrup

Hvordan kan Europas energirevolusjon påvirke nordisk og norsk skogsektor?

Alternative drivstoff for renovasjonsbiler: Hva er miljøeffektene? Marianne T. Lund, seniorforsker Seminar Avfallsforum Rogaland 28.

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Karbonkretsløpet og fotosyntesen

NO X -chemistry modeling for coal/biomass CFD

IPCC, From emissions to climate change

Generalization of age-structured models in theory and practice

Christine Hung Consultant/Advisor MiSA Miljøsystemanalyse

FNs klimakonferanse i København. Marianne Karlsen Seniorrådgiver

Effekt av arealbruk på karbonbinding. Fagseminar September 2014 Teresa G. Bárcena Bioforsk Vest Fureneset

FREMTIDENS ETTERSPØRSEL ETTER BIOMASSE

Slope-Intercept Formula

Karbonbudsjetter og klimamål. Bjørn H. Samset Forskningsleder, CICERO Senter for klimaforskning

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Vekstkonferansen: Vekst gjennom verdibaserte investeringer. Thina Margrethe Saltvedt, 09 April 2019

Klimaendringer og klimarisiko. Borgar Aamaas For Naturviterne 10. november 2016

The benefits and effects of cross-border transmissions

Our main conclusions are:

PETROLEUMSPRISRÅDET. NORM PRICE FOR ALVHEIM AND NORNE CRUDE OIL PRODUCED ON THE NORWEGIAN CONTINENTAL SHELF 1st QUARTER 2016

Aerosols Why are we interested in them?

Jordsystemmodellering muligheter og usikkerheter

BioCarb+ NFR KPN prosjekt MNOK. Enabling the biocarbon value chain for energy

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Bedriftenes møteplass. Thina Margrethe Saltvedt, 02 April 2019

Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det

Forecast Methodology September LightCounting Market Research Notes

Hva skjer i IEA? IEA delegatsamling 2012

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Environmental sensitivity. Assessment by MOIRA PLUS Lakes Øvre Heimdalsvatn (Norway) Bracciano (Italy)

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Energy. Edgar Hertwich, NTNU. 21 May 2014, Oslo. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Ocean/Corbis

Visjoner og ambisjoner for UiOs energisatsning. Rektor Ole Petter Ottersen

Tor Haakon Bakken. SINTEF Energi og NTNU

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

CO2-HÅNDTERING I EN KLIMAVITENSKAPELIG SETTING

Skogtiltak i klimameldingen

Skogplanting- eit godt klimatiltak i Noreg? Heidi I. Saure NLA Høgskolen, Bergen

Last ned Norwegian mountains - Per Roger Lauritzen. Last ned

Mot et grønnere europeisk energimarked: Hovedeffekter i energimarkedene av Paris-avtalen CICEP CREE modellseminar 28 april 2016 Rolf Golombek

Unit Relational Algebra 1 1. Relational Algebra 1. Unit 3.3

Dean Zollman, Kansas State University Mojgan Matloob-Haghanikar, Winona State University Sytil Murphy, Shepherd University

Wood resources for bioenergy

Den europeiske byggenæringen blir digital. hva skjer i Europa? Steen Sunesen Oslo,

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

COUNTRY REPORT- NORWAY

Trevirke brukt som bioenergi et bidrag til reduserte CO 2 -utslipp?

Aerosols Why are we interested in them?

Å modellere fremtidens klima

THE CONSUMPTION FUNCTION AND THE LIFE CYCLE HYPOTHESIS

1 BANESTRØMFORSYNING TOGVARMEANLEGG KONTAKTLEDNINGSANLEGG... 5

SVM and Complementary Slackness

Biofuels A bad idea. Edgar Hertwich Industrial Ecology Programme.

Trigonometric Substitution

Aerosols Why are we interested in them?

Sammenhengen mellom beiting, vegetasjon og atmosfære / albedoeffekter

Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing

Model Description. Portfolio Performance

Emnedesign for læring: Et systemperspektiv

ENERGY FROM PLANTS AND ANIMALS. BIOMASS TECHNOLOGIES EDUCATION MODULE (bim01pp)

Energi og bærekraft. Thina Margrethe Saltvedt, Sjefanalytiker Makro/Olje (Ph.

6 December 2011 DG CLIMA. Stakeholder meeting on LDV CO 2 emissions - Scene setter

Assessing energy and environmental aspects of infrastructures

Bioforsk Jord og Miljø

Bioenergipolitikken velment, men korttenkt. CREE brukerseminar 17. april 2012 Bjart Holtsmark Statistisk sentralbyrå/cree

The building blocks of a biogas strategy

Skog som del av klimaløysingaog del av utfordringa

FIRST LEGO League. Härnösand 2012

Gruppe 5: Klimamodellering og analyse. Nils Gunnar Kvamstø David B. Stephenson

Sli.do Kode#: Censes

Forskerseminar Havet og kysten PROOFNY & OLF. Toril Røe Utvik Einar Lystad

TEMPO Transport and Environment - Measures and Policies. Knut H. Alfsen CICERO Senter for klimaforskning Status på Stratos 12.6.

Project manager of the MSG6-model (Leading computable general equilibrium model of the Norwegian economy).

Effektstudien Oppfølging i 2009? Kort presentasjon (1) DØ,

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

Metodisk kvalitetsvurdering av systematisk oversikt. Rigmor C Berg Kurs H, mars 2019

Hvor finner vi flått på vårbeiter? - og betydning av gjengroing for flåttangrep på lam på vårbeite

Mathematics 114Q Integration Practice Problems SOLUTIONS. = 1 8 (x2 +5x) 8 + C. [u = x 2 +5x] = 1 11 (3 x)11 + C. [u =3 x] = 2 (7x + 9)3/2

SOME EMPIRICAL EVIDENCE ON THE DECREASING SCALE ELASTICITY

5 E Lesson: Solving Monohybrid Punnett Squares with Coding

Hans Tømmervik, NINA Nikolai K. Winge, NMBU Inge E. Danielsen, Gåebrien Sijte, Røros

Andrew Gendreau, Olga Rosenbaum, Anthony Taylor, Kenneth Wong, Karl Dusen

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Accuracy of Alternative Baseline Methods

Elektronisk kvittering på mottatt leveranse - "GIO Land" channel: Verification finished by Geir-Harald Strand (stage reference: _h8fmg) Dok.

Information search for the research protocol in IIC/IID

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

The Norwegian Citizen Panel, Accepted Proposals

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Miljøpåvirkning og legemiddelgodkjenning Hva sier regelverket? Steinar Madsen Statens legemiddelverk

BIOMASSEPOTENSIALET I NORGE. Seminar om biodrivstoff, ZERO 27/ Torjus Folsland Bolkesjø

Verdikjederegnskap/LCA for produkter og ISO-standard om Produkters klimaspor. Klimagassvekting av energibærere Bellonaseminar 26.

Bjørn H. Samset kollokvium.no

Livsløpsvurdering på øl brygget av Sagene Bryggeri. LCA analyse basert på 2016 data input fra Oslo og Arendal.

Hanne Solheim Hansen, Hugo Nordseth, Grete Ingemann Knudsen, Kaja Skårdal Hegstad, Jose de Pool, Just Kornfeldt,

Transkript:

Skog som biobrennstoff: Påvirkning på karbonkretsløp og albedo-effekt Terje Berntsen Universitetet i Oslo og CICERO Med innspill fra Anders Strømman og Ryan Bright, NTNU

There is more to do beyond GHG Source: IPCC Biogeophysical interactions also play a prominent role in our climate system and should not be forgotten (See Bonan, Science 2008) 2

CO 2 From Biomass Atmosphere A Y CO2 in B Above ground carbon stock X CO 2 out Rotation period, r Time, years Cherubini et al., 2011a 3

CO 2 in the Atmosphere during Regrowth Atmosphere A Y CO2 in B Above ground carbon stock Warming during Regrowth X CO 2 out Rotation period, r Time, years Cherubini et al., 2011a 4

Both biogenic and anthropogenic CO 2 emissions cause a perturbation to atmospheric CO 2 concentrations This perturbation is modeled with an Impulse Response Function (IRF) to simulate interactions among the atmosphere, the oceans, and the terrestrial biosphere An IRF essentially gives us the time profile of CO 2 in the atmosphere The IRF in IPCC 4AR is for anthropogenic CO 2 and is based on the Bern2.5 carbon cycle-climate model The Bern2.5 IRF does NOT contain formulations to represent constant stock forests in rotation In other words, using it does not allow us to assess radiative forcing impacts of bioenergy sourced from biomass managed in rotation cycles Cherubini et al., 2011a 5

Atmospheric Fraction Estimating New IRFs for Biogenic CO 2 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140-0.20 Anthropogenic CO2 Time (Year) Cherubini et al., 2011a 6

Atmospheric Fraction Estimating New IRFs for Biogenic CO 2 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140-0.20 Anthropogenic CO2 Annual crops (r=1 year) Time (Year) Cherubini et al., 2011a 7

Atmospheric Fraction Estimating New IRFs for Biogenic CO 2 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140-0.20 Anthropogenic CO2 Annual crops (r=1 year) Poplar (r=20 years) Time (Year) Cherubini et al., 2011a 8

Atmospheric Fraction Estimating New IRFs for Biogenic CO 2 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140-0.20 Anthropogenic CO2 Annual crops (r=1 year) Poplar (r=20 years) Birch (r=60 years) Time (Year) Cherubini et al., 2011a 9

Atmospheric Fraction Estimating New IRFs for Biogenic CO 2 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140-0.20 Anthropogenic CO2 Annual crops (r=1 year) Poplar (r=20 years) Birch (r=60 years) Spruce (r=100 years) Time (Year) Cherubini et al., 2011a 10

11 CO2 ekvivalenter for biobrensel GWP bio AGWP AGWP bioco CO 2 2 C C 0 0 TH 0 TH 0 CO CO 2 2 f t dt y t dt Biogenic CO 2 emissions are treated as the other GHGs Rotation FIRF Annual crops Fast growing biomass Tropical forest Temperate forest Boreal forest r GWP bio GWP bio GWP bio (years) TH = 20 TH = 100 TH = 500 1 0.02 0.00 0.00 10 0.22 0.04 0.01 20 0.47 0.08 0.02 30 0.68 0.12 0.02 40 0.80 0.16 0.03 50 0.87 0.21 0.04 60 0.90 0.25 0.05 70 0.93 0.30 0.05 80 0.94 0.34 0.06 90 0.95 0.39 0.07 100 0.96 0.43 0.08

Overarching Research Question Overarching research question: How important is albedo for the assessment of climate impacts of Norwegian ( Boreal) forest biofuels. 12

Determine Albedo Coefficients for mature forests and clear cut areas α = 0.13 Actual sky surface albedo data is provided by NASA s moderate-resolution imaging spectroradiometer, or MODIS (MCD43A1 BRDF/Albedo Product, Collection 5) High quality w/snow cover, cloud-cleared results. Data are retrieved for a 9-yr time series spanning January 2001 to December 2009 for each site. 13

Albedo and forest regrowth Albedo for clear cut area and full grown forest established earlier. No data on albedo vs age class for Norway Based on literature on Summer Albedo, Canopy Closure etc... Functional form: Linear Average Albedo saturation age: ~ 1/3 of harvest age for Needleleaf ~ 2/5 of harvest age for Birch 14

Scenario Analysis Scenario: Increase of logging to 15 Mm 3 /yr from 8.3Mm 3 /yr for the production of bioenergy in Norway for the next 100 years. Case A) Wood based Bio-electricity vs lignite based electricity: Identical efficiency assumptions. GHG: CO2, N2O, CH4 Case B) Wood based Fischer-Tropsch Diesel, conversion efficiency = 45%, No utilization of excess heat. Substitutes fossil diesel, at vehicle. GHG: CO2, N2O, CH4 Landscape-level forest simulation model using data from Norway s 7th National Forest Inventory Carbon accounting is done following IPCC s Gain-Loss (atmospheric flux) method 6 Carbon pools: Above ground living, Below ground living, Litter, Dead wood, Soil organic, Harvested wood products (including biofuels) Yasso07 soil carbon model parameterized for Norwegian conditions is implemented to account for fluxes in soil organic C-pools 15

A) Radiative Forcing (RF) Bio vs Coal Increased harvest for bio energy that substitutes lignite results in net cooling over the whole period. 16

B) Radiative Forcing (RF) - FTD Albedo Increased harvest for FTD that substitutes gasoline results initial cooling then warming. Better utilization of the energy in the wood feedstock required. E.g Bio-refineries ( fuel, heat, el, chemicals ) 17

Konklusjon Er det forskjell på CO 2 fra olje og ved? Nei, CO2 er CO2, men den marginale konsentrasjonsresponsen er forskjelling: Dette gir ulik levetid og ulik klimapåvirkning. Hvordan beregne CO 2 ekvivalenter for biobrensel Beregne absorbert energi fra CO2 gjennom gjennvektsperioden. Hva betyr albedo for klimaeffektene av bioenergi fra norsk skog? For boreal skog så er denne vesentlig Netto kjøling over de neste 100 år for bio vs kull. Energieffektiviteten i utnyttelsen av biobrennstoffet er viktig for nettoeffekten Andre forhold som endringer i evapotranspirasjon, utslipp av andre klimagasser/partikler enn CO2 og muligheten for å forkorte rotasjonsperioden er ikke inkludert her. 18