Kjell Bendiksen Det norske energisystemet mot 2030

Kjell Bendiksen Det norske energisystemet mot 2030 UiO 26. februar 2014

Det norske energisystemet mot 2030 Bakgrunn En analyse av det norske energisystemet Scenarier for et mer bærekraftig energi-norge Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 Et bærekraftig norsk energisystem hva skal til? Konklusjoner

Gtoe 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 - - - - - - - - - - - Bakgrunn: De globale energi-klima utfordringene: 1 Energibehovet har vokst eksponentielt og bør fortsatt vokse 2 80%+ dekkes av fossile kilder 3 CO2-utslippene må reduseres til en brøkdel av dagens IEA WEO 2012 New Policy Scenario IEA WEO 2012 450 Scenario Kilder: IEA WEO 2012, WEC Fornybare Fossile Kjernekraft 1850 1900 1950 2000 2030? Norge? GtCO 2 45 40 35 30 25 20 15 10 2100

Brutto energiforbruk utvalgte land (SSB 2009) Totalt Per person

Bærekraftige energikilder: Naturens svar på våre energi-klima utfordringer Vannkraft Solenergi - PV og varme Bioenergi Geotermisk energi Vind, bølger, tidevann, eksotiske Fossile energikilder - bærekraftige med CCS? Kjernekraft Bilde: Statoil Bilde: NASA

En analyse av det norske energisystemet Definisjoner og avgrensninger Innenlands energiforbruk Innenlands energiforsyning Det nordiske kraftmarkedet Overføringsnettet Hovedtrekk ved utviklingen Utfordringer

To typer innenlands energiforbruk: Brutto og netto Utfordringen: En tofrontskrig Bio 14 TWh Fjernvarme 4 TWh Elektrisitet 108 TWh Fossil 111 TWh Brutto Netto Netto u/råstoff Netto forbruk (TWh/år)

Netto energiforbruk per person (kwh/d) Sektorvis

Norges energiforsyning Det norske energisystemet er spesielt - unikt i Europa Fornybarandel av forbruk - EU 2010 (%) Baksiden av medaljen: Vi har et av verdens høyeste energiforbruk per innbygger

Norges energiforsyning Elektrisitetsproduksjonen helt basert på vannkraft Annen fornybar energiproduksjon - Bioenergi, fjernvarme og varmepumper - Solenergi (PV og varme) - Vindkraft Storprodusent og eksportør av olje- og naturgass Ikke tema i dag Sleipner (Bilde: Statoil)

Innenlands kraftproduksjon (TWh/år) Status for norsk vannkraft Norsk elektrisitetsforsyning helt basert på vannkraft (97 % i 2012) - Vannkraft (142 TWh) - Gasskraft (3,4 TWh) - Vindkraft (1,6 TWh) Trekk ved utviklingen - Stor eksportør av vannkraft: 144 TWh siden 1980 - Netto overskudd de senere år Det nordiske kraftmarkedet Drivkrefter Total kraftproduksjon Varmekraft Brutto kraftforbruk Netto eksport Akkumulert netto eksport 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Kraftpris (øre/kwh) Det nordiske kraftmarkedet: Velsignelse eller? Energiloven av 1990 Egen børs for kraftomsetning etablert: NordPool Senere utvidet til nordisk marked Totalt sett en suksesshistorie: Fig: Vest Telemark Kraftlag Øker verdien av norsk vannkraft bedre utnyttelse av vannmagasinene høyere pris Sikrer kraftforsyningen bedre i tørrår (stort problem tidligere)

Det nordiske kraftmarkedet og overføringsnettet Utfordringer ved innfasing av titalls GW variabel fornybar kraft Overføringskapasitet: 5-6 GW (Sverige, Danmark,..) Norsk vannkraft er i stor grad regulerbar: Kan den bli «Europas batteri»? Bare et lite batteri - i så fall - Total norsk kapasitet 32 GW: Et bidrag på 10 % vises knapt i figuren Norge kan bidra betydelig med fornybar energi - men ikke effekt 12 PM 12M 12PM 12M Tysk kraftproduksjon to dager i mai 2012

Fornybarandel (%) Kan energi-norge bli bærekraftig i 2030? Norge har et utmerket unikt utgangspunkt: Verdens høyeste fornybarandel på 65 % (53 % inkl. energi offshore) Stort potensial for Økt fornybar produksjon Mer effektiv energibruk Kutt i fossilandelen Vil nesten uunngåelig produsere mer fornybar energi enn behovet i 2030 Tidshorisonten (2030) er ambisiøs, men realistisk Studien angir muligheter 70 60 50 40 30 20 10 Og den øker! Totalt Varme Transport Danmark Tyskland, EU 0 2004 2007 2010 Norsk fornybarandel (%)

Kan energi-norge bli bærekraftig i 2030? Forutsetninger Ambisiøs, langsiktig satsing fra myndighetene som også gjennomføres - over tiår Et velfungerende nordisk kraftmarked Signifikante kraft-, sertifikat- og karbonpriser At billig kull ikke får ta over energiproduksjonen også i OECD-området Gjelder alle scenarier med ulik vekt

Den norske utfordringen: 1. Kutte fossilandelen spesielt i transportsektoren 2. Det er sammen med energieffektivisering viktigere for økt bærekraft enn mer fornybar energi 3. Økt fornybar energiproduksjon: Satse på områder hvor vi har naturlige fortrinn og industriell erfaring vannkraft foran vind! Problemet er ikke fornybarandelen men det fossile forbruket! Må prioritere Transport foran husholdninger! Husholdninger: 45TWh/år Transport 57: TWh/år 0,7% 96 % IFE 4 %

Brutto energiforbruk (TWh/år) Tre scenarier for utviklingen mot 2030 - og et mer bærekraftig energisystem? 1. Fornybar energisatsing 2. Det bærekraftige scenariet 3. «Business as usual» Mission impossible: Fjern alt rødt! Sektorvis fossilt energiforbruk (rødt) (2011)

Hensikten med scenariene Klarlegge og analysere potensialet i energisystemet Utrede mulighetene for bærekraftig utvikling Anslå øvre-nedre grense for fornybar energiproduksjon og effektivisering Avklare sammenhenger i systemet: Klarlegge mulige satsingsområder: F. eks. hvor bør fossilt forbruk kuttes? Sektorvis fossilandel varierer fra 4-100%! Råstoff 100 % Hushold 4 % Transport 96 % Andre næringer 30 % Industri 30 % Fossilt energiforbruk sektorvis (%)

Scenario 1: Fornybar energisatsing Dette scenariet benyttes også til å beskrive dagens system, potensial og utviklingstrekk innenfor 1. Ny kraft- og fornybar energiproduksjon 2. Økt energieffektivitet og redusert energiforbruk 3. Omlegging til fornybar energibruk Fokuserer spesielt på mulighetene for ny kraft- og fornybar energiproduksjon Sira-Kvina vassdraget (Nesjenoverløpet) Bilde: Statoil

Er vannkraftepoken over? Produksjonsveksten er økende: fra 0,6 % årlig fra Stoltenbergs nyttårstale til 2011- til 1,3% i perioden 2002-12 (NVE) (1 % fortsatt årlig vekst gir ~30 TWh i 2030) Økningen alene (9 TWh) utgjør 6 ganger all norsk vindkraft i dag Satt i drift nye anlegg på knapt ½ GW ca. ½ TWh i 2012 (NVE) Kraftverk under bygging på 1,2 TWh og gitt tillatelse for 2,6 TWh Konsesjonssøkt vel 13 TWh (pr. 1.1.2013) Folkestad Kraftverk (Foto: Nils Kåre Holte) Bilde: Statoil

Brutto kraftproduksjon (TWh/år) Scenario 1: Anslag over mulig økt vannkraftproduksjon mot 2030 Veksten består av fem hovedbidrag (i alle scenarier, men med ulik vekt) - Småkraft 10 TWh - Oppgradering 5 TWh - Store anlegg 5 TWh - Pumpekraft 5 TWh - Klimaeffekter 5 TWh (økt tilsig) - 175 TWh 50 TWh - (125 TWh) All økning relativt dagens produksjon i «normalår» (130 TWh: NVE 2013) Kan gi betydelig økt kraftoverskudd (~50 TWh i normalår) Brutto kraftproduksjon (TWh/år)

Miljøkonsekvenser Er ikke tema for denne studien - men fornybar kraftproduksjon gir generelt miljøpåvirkninger Arealbruk og Landskapsrasering Skadelige utslipp Kraftoverføring Storskala vannkraft Redusert vannføring, fossefall i rør, mindre bio-mangfold, Oppdemming av vannmagasiner «Tørrår» Bygdin 1. August 2006 Foto: K. Bendiksen Men, vannkraft har tre uslåelige fortrinn: Ingen utslipp av CO 2 eller miljøgifter, høyest virkningsgrad og lengst levetid - Det er en god investering!

Hovedtrekk i netto energiforbruk per person 2000-12 (kwh/d) Forbruket pr. person steg svakt mot 2002-7 (unntatt Industri og bergverk) Flatet så ut eller sank i alle sektorer - tom Transport! Trenden med økt forbruk per person er brutt Energieffektivisering virker den er nå større enn forbruksveksten Sektorvis energiforbruk per innbygger

Kjørelengder (mrd. km/år) Energiforbruk i Transportsektoren Forutsetninger (alle scenarier) Veitrafikken dominerer energiforbruket Energiforbruk i Transportsektoren (TWh/år - SSB 2011) Energieffektivisering basert på og drevet av myndighetskrav - EU-Direktiv for begrensning av utslipp - Norske krav til utslipp og fornybarandel - Basert på dette anslått energiforbruk til El-hybrid og bio-drevne biler i 2030 Ulike forutsetninger i scenariene 50 40 30 20 10 Alle kjøretøy Personbiler Gods- og lastebiler Men alle tar hensyn til økt kjørelengde (0,6%/år) og befolkningsvekst (5,75 mill. i 2030) 0 2005 2007 2009 2011 Årlige kjørelengder (SSB 2011[8])

Økt vannkraftproduksjon (TWh/år) Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 De tre scenariene godtgjør at norsk vannkraftproduksjon: Kan økes med 10-25% (15-30TWh) årlig avhengig av scenario 0-5 TWh Store anlegg 7-10 TWh Småkraft 4-5 TWh Oppgradering og utvidelser 0-5 TWh Pumpekraft 4-5 TWh Økt tilsig pga fuktigere klima 30 25 20 15 10 5 Klima Pumpekraft Oppgradering Småkraft Store anlegg Til totalt 145-160 TWh/år i 2030 0 S1: 2030 S2: 2030 S3: 2030 Økt vannkraftproduksjon i scenario S1-3

Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 De tre scenariene godtgjør at: Norsk vannkraft produksjon kan økes til 145-160 TWh/år Total kraftproduksjon kan økes med 15-30% til 155-175 TWh/år - 145-160 TWh Vannkraft - 5 TWh Vindkraft - 5-10 TWh Gasskraft (med CCS) Avhengig av scenario Total kraftproduksjon i S1-3

Fornybar energiproduksjon (TWh/år) Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 Mulig total fornybar energiproduksjon i 2030 200 175 150 1. Betydelig økt fornybar energiproduksjon i alle scenarier på 25-40 % (37-57 TWh) i 2030 2. Norge vil nesten uunngåelig produsere mer fornybar energi enn vi forbruker Også ved «Business as usual» 125 100 75 50 25 0 SSB 2011 S1: 2030 S2: 2030 S3: 2030 Fjernvarme Bioenergi Vind Vann Total fornybar energiproduksjon i hvert scenario (S1-3) 28

Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 Betydelig lavere kraftforbruk i alle scenariene Brutto kraftforbruk anslått til 110-125 TWh Brutto kraftproduksjon på 160-175 TWh gir da et Mulig kraftoverskudd på 35-50 TWh i normalår Åpner for alternativ bruk: industri, regulerkraft til Europa (eksport), elektrifisering av transportsektoren og evt sokkelen, Men også risiko for at større kraftvolum «låses inne» Innenlands kraftforbruk (TWh/år)

Hovedtrekk i energisystemets utvikling mot 2030 Totalt og fossilt energiforbruk Kan få redusert totalforbruk på 15-30% (inklusive befolkningsvekst) Økt bruk av varmepumper og solfangere (3 TWh i scenario 2) Kombinasjon av effektivisering og omlegging til fornybar energi kan gi: - Kutt i fossilt forbruk på 40-60 % i 2030 70 % per person i scenario 2 - Kraftig nedgang i fossilt energiforbruk i alle sektorer Størst potensial i Transportsektoren Sektorvis Energiforbruk energiforbruk i Transportsektoren per person per dag (SSB Innenlands 2011 til venstre, energiforbruk Scenario 2 (TWh/år) - 2030) 30

Fossilt energiforbruk i Transportsektoren i 2030 i Scenario 2 Kan gi kutt i totalt energiforbruk på 37 % (inklusive økt kjørelengde og befolkning) - 55 % eksklusive Redusert fossilt forbruk på knapt 64 % i 2030 En andel hydrogen på 5 % (1,5 TWh ) Økt fornybarandel fra 4 til 45 % Ca. 40 % av bilparken er El-/hybriddrevet Beskjeden overgang til bane Energiforbruk i Transportsektoren (TWh/år)

Konklusjoner Studien peker på muligheter og forutsetninger for bærekraftig utvikling av det norske energisystemet Vi har et utmerket utgangspunkt: Verdens høyeste fornybarandel Norge vil nesten uunngåelig produsere mer fornybar energi enn vi forbruker (180-200 TWh ) i normalår i 2030 Vi bør prioritere vannkraft foran vind og småkraftgrensen bør heves fra 10 til minst 50 MW Den store utfordringen er å få til kraftige kutt i energiforbruket spesielt det fossile Det er viktigere for økt norsk bærekraft enn mer fornybar energi

Konklusjoner (forts.) Energieffektivisering har tilsvarende virkning på energibehov, kraftoverskudd og fornybarandel som økt produksjon Norge kan få et hypotetisk kraftoverskudd på 35-50TWh i normalår Åpner for alternativ bruk industri, elektrifisering av transport og evt. sokkelen, reguler-kraft til Europa (eksport), Det er teknologi og infrastruktur som begrenser omleggingen i transportsektoren ikke mangel på fornybar energi Norge kan få en fornybarandel på 85% og en bærekraftig energiforsyning, men ikke et fullstendig bærekraftig forbruk Men Norge kan og bør være blant verdens absolutt mest bærekraftige land i 2030

Takk for oppmerksomheten! 34