BIOENERGI. -Teknologier, potensiale, utfordringer. Erik Trømborg, institutt for naturforvaltning

Like dokumenter
Bærekraft ved bruk av lignocellulose til biodrivstoffproduksjon i Norge. Erik Trømborg, Institutt for naturforvaltning

Bioenergi marked og muligheter. Erik Trømborg og Monica Havskjold Institutt for naturforvaltning, UMB

Forest based bioenergy in Norway: Economic potential, market interactions and policy means

Bioenergi økonomisk potensial i Norge og betydning for klimagassutslippene

Bærekraftighet og potensiale for bioenergi i Norge. Hans Fredrik Hoen, Institutt for naturforvaltning Instituttleder, professor

Klimagasseffekter av økt bruk av trevirke til energiformål

FORNYBARE FREMTID? Bioenergiforskning

BIODRIVSTOFF OG MATVARESIKKERHET, SYSSELSETTING I LANDBRUKET OG ANDRE EFFEKTER

Bioenergi fra skogråstoff -utfordringer og muligheter i Norge

Hvordan kan skogbruket bidra til reduserte fossile utslipp substitusjonsmuligheter?

Riktig bruk av biomasse til energiformål

Myter og fakta om biodrivstoff

Hvordan kan bioenergi bidra til reduserte klimagassutslipp?

Eierseminar Grønn Varme

Hvordan kan Europas energirevolusjon påvirke nordisk og norsk skogsektor?

Landbruk og klimagasser. Arne Grønlund

Bioenergi, bærekraft og klima: Hva mener vi med bærekraftig bioenergi?

Skog og klima NORGES SKOGEIERFORBUND 1

Fremtidige energibehov, energiformer og tiltak Raffineridirektør Tore Revå, Essoraffineriet på Slagentangen. Februar 2007

Fornybar energi: hvorfor, hvordan og hvem? EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Energiforbruk i fastlands Norge etter næring og kilde i Kilde SSB og Econ Pöyry

Hva kan biomasseressursene bidra med for å nå mål i fornybardirektivet?

ENERGIMARKEDENE I NORD-EUROPA SENTRALE UTVIKLINGSTREKK OG IMPLIKASJONER FOR SKOGSEKTOREN

Biomasseressurser til energiproduksjon i Norge, tilgang og konkurranseforhold

Skogbruk og klimapolitikk

Energi. Vi klarer oss ikke uten

Bioenergi mer enn fjernvarme

CenBio- utsikter for bioenergi i Norge

Bioenergi som energiressurs Utvikling av biovarmemarkedet i Norge: Potensiale, aktører, allianser, kapital- og kompetansebehov

Anvendelse av biomasse fra skogen. Elin Økstad

20% reduksjon i energiforbruket hvordan nå dit?

Varmemarkedet en viktig sektor for løsning av klimautfordringene. EBL seminar 4. september 2008 John Marius Lynne Direktør Eidsiva Bioenergi AS

EUs fornybarmål muligheter og utfordringer for norsk og nordisk energibransje

Bioenergi oljebransjens vurderinger og ambisjoner. Høringsmøte om bioenergistrategi OED 21. november 2007

Utviklingen i varmemarkedet og etterspørsel etter skogindustriprodukter.

Bioenergi i lavutslippssamfunnet

Bioenergi status, fremtid og utdanningstilbud

Fornybar energi. - eksport til Europa eller mer kraftkrevende industri i Norge. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Hva er riktig varmekilde for fjernvarme?

Økt bruk av biobrensel i fjernvarme

Installasjon av biobrenselanlegg i varmesentralen. Kurs november

Skog som biomasseressurs

Hvilke reelle muligheter er det for at bioenergi kan redusere transportutslippene og hvilke krav vil EU stille til klimavennlig biodrivstoff?

Energi og vassdrag i et klimaperspektiv. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

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

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

Enovas støtteprogrammer Fornybar varme. Trond Bratsberg Forrest Power, Bodø 30 november 2011

Biodrivstoff fram mot potensialer og anvendelsesområder

Solør Bioenergi Gruppen. Skogforum Honne 6. November Hvilke forutsetninger må være tilstede for å satse innen Bioenergi?

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Christine Molland Karlsen

Energiproduksjon - Status og utfordringer

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Ledere av Energiavdelingen, Beate Kristiansen

Lokale energisentraler fornybar varme. Trond Bratsberg Framtidens byer, Oslo 16. mars 2010

Bærekra'ig skogråstoff 0l biodrivstoff i Norge potensial og miljøhensyn

HOGST ELLER IKKE ER BIOENERGI BRA KLIMAET?

Fornybardirektivet et viktig redskap

FREMTIDENS ETTERSPØRSEL ETTER BIOMASSE

Målsetninger, virkemidler og kostnader for å nå vårt miljømål. Hvem får regningen?

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

LIVSLØPSANALYSER OG KLIMAFOTAVTRYKK

Rammebetingelser og forventet utvikling av energiproduksjonen i Norge

Produksjon av bioenergi i Telemark

Produksjon av mer elektrisk energi i lys av et norsk-svensk sertifikatmarked. Sverre Devold, styreleder

Landbrukets klimautfordringer

Vilkår for fjernvarmen i N orge. Harstad 23. september 2010 Heidi Juhler Norsk Fjernvarme

Skog og klima NORGES SKOGEIERFORBUND 1

EUs Fornybardirektiv betydning for det norske råstoffmarkedet. Ellen Stenslie, NORSKOG

Jostein Byhre Baardsen

Skog som del av klimaløysingaog del av utfordringa

Energi, klima og miljø

Fra ord til handling. Kristian Marstrand Pladsen, Energi Norge

Varme i fremtidens energisystem

HØRINGS NOTAT NOU 2006:18 ET KLIMAVENNLIG NORGE MILJØVERNDEPARTEMENTET, POSTBOKS 8013 DEP, 0030 OSLO.

Tilsig av vann og el-produksjon over året

Betydningen av albedo på optimal skogbehandling foreløpige resultater

Energiplan for Norge. Energisystemet i lys av klimautfordringene muligheter, myndighetenes rolle og nødvendig styringsverktøy.

Hvor mye biomasse og til hvilken pris? Per Kr. Rørstad, MINA/NMBU. Skogbasert biodrivstoff og biokull i Agder

Biomassens rolle i fremtidens energisystemer

Kjell Bendiksen Det norske energisystemet mot 2030

Biokraft AS Presentasjon for Næringskomiteen 14.april Company proprietary and confiden0al

Energi og vassdrag i et klimaperspektiv

Skogbasert bioenergi til oppvarming - økonomisk potensiale i Norge og effekt av økonomiske virkemidler

Fornybar energi som en del av klimapolitikken - Overordnede premisser. Knut Hofstad. Norges vassdrags og energidirektorat NVE

GLOBALE ENERGITRENDER OG NORSKE MULIGHETER. Statkrafts Lavutslippsscenario Kjetil Lund

St.meld. om landbruk og klimautfordringene Sarpsborg, 23. okt. 08, Avd.dir Ivar Ekanger, LMD

VISSTE DU AT...? B. Utslipp av klimagasser. Med og uten opptak av CO2 i skog

Kjell Bendiksen. Det norske energisystemet mot 2030

Skog og klima. Skog og Tre Elin Økstad, Klif

Spar strøm spar miljøet. Fakta om vedfyring

Energi- og klimaplan Gjesdal kommune. Visjon, mål og tiltak - kortversjon Februar 2014

Bør avfallsenergi erstatte EL til oppvarming?

Biomasse til flytende drivstoff

TEKNOLOGIUTVIKLING MOT 2030 FOR VARMESYSTEMER I NORGE. Monica Havskjold Statkraft AS

VIRKEMIDLER OG RAMMEBETINGELSER FOR BIOENERGI. Bioenergidagene Torjus Folsland Bolkesjø

Skogforum Honne

Agenda. Hvem er vi? Rene Christensen, Markedsdirektør Jøtulgruppen Roald Johansen, Klubbleder Jøtul AS. Side 2

Fremtiden er fornybar! EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Teknologiutvikling og energieffektivisering

Klimapolitikk, kraftbalanse og utenlandshandel. Hvor går vi? Jan Bråten, sjeføkonom Statnett 27. januar 2009

Skog og miljø - En fremtidsskissekog og miljø - synspunkter bioenergi, arealbruk og verneprosesser" marius.holm@bellona.no

Transkript:

BIOENERGI -Teknologier, potensiale, utfordringer Erik Trømborg, institutt for naturforvaltning 2111 2005

Plan for forelesningen Kort om utfordringer i det norske energimarkedet Hva er bioenergi? Teknologier Råstoff og potensialer Miljøeffekter Barrierer 2 Litt om utdanning innen fornybar energi ved UMB

Energibalansen i Norge Energikilde Produksjon av primære energibærere Innenlands nettoforbruk Innenlands varmemarked Innenlands transport Bioenergi 14,2 14,3 8,4 0,0 Fossile brensler 2560,0 100,0 10,0 59,4 Vannkraft 140,8 107,9 31,1 0,8 Total 2715,0 221,9 49,5 60,3 Kilde: SSB 2008 (2006 tall) 3

PJ 800 700 600 500 400 300 200 100 Innenlands energiforbruk 1990-2006 4 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Renew ables except electricity Renew able electricity Non renw ables Source: Statistics Norway (2008)

5 PJ 250 200 150 100 50 0 Energiforbruk per sektor 2006 Manufacturing, mining and quarrying Hydro electric power Fossil fuels Biofuels District heating Transport Households Other sectors Source: Statistics Norway (2008)

Norge sammenlignet med andre land i Europa 200 % 180 % 160 % 140 % 120 % 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % Norge Sverige Danmark Finland Island Euro-området 6 Energiforbruk per capita i % av Norge Elforbruk av totalt energiforbruk El-forbruk per capita i % av Norge Kilde: Eurostat (2008)

1. KRAFTFORSYNINGEN HVA ER PROBLEMET? - 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. 7 Behov for økt kraftproduksjon og/eller redusert elektrisitetsforbruk for å øke forsyningssikkerheten.

2. NORGE SLITER MED KYOTOFORPLIKTELSENE SINTEF Energiforskning DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 9

10 Utslipp av klimagasser i Norge 2005. Mill tonn CO2 ekvialenter Industri; 15,6; 29 % Petrolium; 13,3; 25 % Landstransport og luftfart; 12,8; 24 % Skipsfart; 2,6; 5 % Fiskeri; 1,3; 2 % Energiproduksjon; 0,4; 1 % Oppvarming av bygg; 2,3; 4 % Avfall; 1,3; 2 % Landbruk; 4,3; 8 % Kilde: St. melding nr 34:2007: Norsk klimapolitikk

Hva er bioenergi? Bioenergi er energi produsert av biologisk materiale (biomasse) Bioenergi er basert på fornybare ressurser og er CO2 nøytral ved at utslipp fra forbrenningen går inn i det biologiske kretsløpet. Det kan produseres varme, elektrisitet og drivstoff basert på biomasse. Bioenergi utgjør ca. 7% av det stasjonære energiforbruket i Norge. Biologisk sett kan produksjonen dobles. Varme produsert av ved i husholdningene og bruk av treavfall i skogindustrien er de viktigste kildene for bioenergi i Norge. 11 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.

12 Globale perspektiver på bioenergi Global energibruk Annen fornybar energi 5 % Bioenergi 15 % Ikke-fornybar energi 80 % Bioenergi er den største av de fornybare energikildene og den viktigste energikilden for 60% av jordens befolkning

Biomasse til energiproduksjon i Europa Bioenergi er tre ganger større enn vannkraft i Europa 70% av biomassen til energi til varmeproduksjon, 29% til elproduksjon og 1% til transport EU har mål om økning fra 5% til 20% fornybar energi, inkludert tredobling av bioenergi frem til 2020 Store biomasseressurser: TWh 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Potensialet for bioenergi i Europa (EU-25) Samlet norsk energiproduksjon inkl. olje og gass 2003 13 500 0 2010 2020 2030 Jordbruk Skogråstoff Avfall Kilde: EEA 2006

Råstoff-/energikilder omdanning/teknologier og produkter/energitjenester DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 14

15 Kommersielle teknologier for bioenergi i Norge opp til 2010 Oppvarming Punktoppvarming i eneboliger vedovner og pelletskaminer Konvertering av oljebrennere i eksisterende sentralvarmeanlegg Sentralvarmeanlegg i nye boliger Fjernvarmeanlegg til eksisterende bygninger med vannbåren varme og til nye bygninger (Fjernvarme er distribusjon og bruk av varmt vann via rørnett med minst tre kunder og et samlet årlig energibehov på mer enn 1 GWh) Kraftvarmeverk (CHP) basert på avfall.

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. Eksisterende vannbåren varme i tillegg til punktoppvarming med vedovner og pelletskaminer representerer det viktigste potensialet: 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 Nytt potensiale Nyttiggjort bioenergi 2003 Sum 23 TWh Økning på 11 TWh tilvarer ca 5,5 mill fm 3 tømmer 16 0 Vedovn Biokjel i eneboliger Sentral varme - skogråstoff Fjernvarme - skogråstoff Biokjel i industrien Pelletskamin Skogindustrien Fjernvarme - avfall

17 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. 12-15 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, men nye CHP anlegg aktualiserer biokraftproduksjon også i Norge

18 Biodrivstoff 1. Generasjon (biodiesel og bioetanol): Laget av jordbruksprodukter (mais, raps, sukker eller fettholdig avfall Tilgjengelig på markedet i dag Begrenset råstoffpotensial i Norge Begrenset CO2 potensial Bekymringer rundt tilgang på råstoff, påvirkning på biodiversitet, effekt på matvarepriser 2. Generasjon (syntetisk biodiesel, etanol fra cellulose) Laget av råvarer som ikke brukes til mat (cellulose fra skogråstoff, avfall) Større CO2 potensial Ingen direkte konkurranse med mat Større potensial Teknologien er ikke kommersiell

Råstoff-drivstoff-bruk DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 19

25 20 15 10 5 0 Råstofftilgangen ikke begrensende på bioenergiproduksjonen i Norge på kort sikt - fra 16 til 40 TWh Økt potensiale Dagens bruk 6 mill fm3 Økt tilgang: 65% skog 31% avfall 4% energivekster Rundvirke Hogstavfall Biprodukter fra skogindustrien Biprodukter fra jordbruket Energivekster Husholdningsavfall Industriavfall Data fra Bioenergiressurser i Norge, NVE 2003. KanEnergi/UMB TWh DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 20

DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 21

Miljøeffekter av bioenergi Bruk av bioenergi påvirker: Utslipp av drivhusgasseffekter (x/-) Partikkelutslipp (-) Biodiversitet (x/-) DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 22

23 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. Framtidsvisjon: Skogbasert bioenergiproduksjon med CO2- fangst

Hvor mye bidrar skog med i dag? 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 klimagasser totalt) Livsløpsanalysene viser betydelige substitusjonsvirkninger: o o - Når stål erstattes med trekonstruksjoner, spares klimagassutslipp tilsvarende 36-530 kg CO 2 -ekvivalenter per m 3 trevirke - Når skogsvirke brukes istedenfor fossilt brensel, spares 210-640 CO 2 -ekvivalenter per m 3 trevirke Forlenget omløpstid, særlig aktuelt på lave boniteter med utholdende vekst Effekter på jordsmonnet er viktig for totalregnskapet 24

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 CO 2 per år i dag. Nettobindingen i verdens skoger totalt er idag på ca 1000 millioner tonn CO 2 per år iflg. IPCC dvs. utenom avskogningen bindes årlig ca 7000 millioner tonn CO 2 netto (etter avvirkning og naturlig avgang). 25

26 Partikkelutslipp Vedfyring står for 60% av svevestøvutslippet i Norge Ved å bytte ut en tradisjonell vedovn med en ny rentbrennende, reduseres utslippet med mer enn 80 prosent Hvis alle gamle vedovner som er i bruk skiftes ut med nye rentbrennende, vil utslipp av svevestøv fra vedfyring i Oslo bli redusert med mer enn 60 prosent. På landsbasis ble 89 prosent av veden brent i tradisjonelle, lukkede vedovner vinteren 1999/2000. Bare 7 prosent av veden ble brent i nye, rentbrennende vedovner, mens 4 prosent ble brent i åpen peis I perioden oktober 2006 til og med september 2007 bidro vedfyring med 145 tonn svevestøv i Drammen. Til sammenligning bidro veitrafikken i kommunen med 40 tonn svevestøv i 2005

Miljøeffekter av økt uttak av skogressurser til bioenergi Biodiversitet I dag: moderat utnyttelse av skogressursene basert på standarder for bærekraftig skogbruk Økt avvirkning og økt bruk av hogstavfall gir mer intens bruk som påvirker det biologiske mangfoldet. Uttak av hogstavfall gir mer homogene habitater som påvirker sammensetningen av flora og fauna og påvirkning på jordsmonnet. Økt etterspørsel etter tømmer kan gi økt tynning av tette bestand - forbedring av habitatverdien. Produktivitet Uttak av biomasse innebærer eksport av næringsoffer. Lavest innhold i veden og høyest i krona. Uttaket påvirkes derfor av samlet uttak og i hvilken grad grener og topp blir igjen. Jorderosjon Jordsmonnet er sårbar og hogstavfall reduserer den direkte påvirkning av regn, sol og vind og vil dermed redusere faren for erosjon.. Vannkvalitet Hogstavfall og død ved påvirker vannets kretsløp og virker som filter for vannkvaliteten. Økt avvirkning/uttak påvirker vannets kretsløp. 27 Klimagassutslipp Redusert karbonbinding gjennom reduksjon i stående volum kan gi samlet negativ effekt

28 Energieffektivitet knyttet til 2. generasjons biodrivstoff Utfordringer: 1. Varmetap som er vanskelig å utnytte 2. Forbrenningsmotorer har svært lav effektivitet (8-12%) 3. Bare 5% av energien i trevirket ligger igjen på vegen

Barrierer for økt bruk av bioenergi i Norge Høye investeringskostnader for bioenergi/prisen på strøm Variasjon i kraftprisen Lite støtte til bioenergi Kompetanse Spotpris Oslo - NOK/MWh 600 500 400 300 200 29 100 0 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00 Jan 01 Jan 02 Jan 03 Jan 04 Jan 05 Jan 06 jan.07 jan.08

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? 30

31 References BOLKESJØ. T.F., TRØMBORG, E. & SOLBERG, B. 2006. Bioenergy from the forest sector: Economic potential and interactions with timber and forest products markets in Norway. Scandinavian Journal of Forest Research, 21: 175-185. Trømborg, E, Bolkesjø, T.F & Solberg, B. 2007: Impacts of policy means for increased use of forest-based bioenergy in Norway a spatial partial equilibrium analysis. Energy Policy 35 (2007) 5980 5990 Trømborg, E, Bolkesjø, T. & Solberg, B. 2008: Biomass market and trade in Norway: Status and future prospects. Biomass and Bioenergy 32 (2008) 660 671 Junginger, M; Bolkesjø, T; Bradley, D; Dolzan, P; Faaij, A; Heinimö, J; Hektor, B; Leistad, Ø; Ling, E; Perry, M; Piacente, E; Rosillo-Calle, F; Ryckmans, Y; Schouwenberg, P-P; Solberg, B; Trømborg, E; Walter AS, Wit, M; Developments in international bioenergy trade, Biomass and Bioenergy Vol 32, 2008 Trømborg, E. & Leistad, Ø. 2008. Biomass market and trade in Norway: Status and future prospects. Country Report for IEA Task 40. http://www.bioenergytrade.org

Utdanning innen fornybar energi ved UMB Ny bachelor i fornybar energi fra 2008 Tverrfaglig profil Stor søkning (138 på venteliste.) Stor interesse i næringslivet Helhetlig kompetanse innen fornybar energi med vekt på bioenergi, samt areal- og ressursforvaltning knyttet til ulike energiformer som vind- og vannkraft. Generell studiekompetanse Nytt masterprogram i fornybar energi fra 2010 Siv.ing i miljøfysikk og fornybar energi Masterutdanning i samfunnsøkonomi med spesialiseringsmulighet innen energiøkonomi 32

DEPT. OF ECOLOGY AND MANAGEMENT OF NATURAL RESOURCES (INA) 33