Er trevirke en klimanøytral energikilde? Gir økt hogst for energiformål en klimagevinst? Foredrag på WWF-seminar Bjart Holtsmark Statistisk sentralbyrå 13. desember 11 1
Bakgrunn Råd fra en rekke forskere på skog og bioenergi: Øk hogsten for å fremskaffe mer bioenergi det er et klimatiltak Forskernes konklusjoner har funnet gjenklang hos beslutningstakerne Mitt spørsmål: Men er økt hogst et klimatiltak? Hva bygget forskerne sine konklusjoner på? Vil nevne to ferske artikler fra om skog som energikilde, og en avgjørende metodesvakhet ved disse
Selv ganske nye forskningsbidrag ser bort fra CO-utslippene fra bioenergi Sjølie, H. K., E. Trømborg, B. Solberg and T. F. Bolkesjø in Forest Policy and Economics 1, 57-66, (1) CO er utelatt fra beregningene av utslipp fra forbrenning [av trevirke], ettersom trevirke er betraktet som klimanøytralt. Konklusjon: Kan redusere klimagassutslipp ved å øke hogsten i Norge Men er konklusjonen holdbar? De regner trevirke som klimanøytralt fordi trær som hugges vokser opp igjen og dermed fanger tilbake den mengden CO som ble generert ved hogst og påfølgende forbrenning Men hva med den CO-mengden som befinner seg i atmosfæren i de 7 1 årene det tar før treet vokser opp igjen? 3
Som denne plansjen viser, er det svært upresist å se bort fra det fallet i karbonlageret som oppstår når man hugger en skog. De grå søylene her viser skogens denne teigens karbonlager (utenom karbon i jord) dersom man velger la skogen stå i sted for å hugge.
En annen studie (9) som også legger til grunn at trevirke er klimanøytralt: Ser på økt uttak at trevirke i Midt- Norge og foredling til bioetanol Finner at dette vil kunne redusere utslippene av klimagasser fra veitransport i Norge med 6-8 % Igjen bygger man på forutsetningen om at trevirke er klimanøytralt Rent metodisk sett er dette lite tilfredsstillende og gir villedende resultater 5
Denne figuren er hentet fra Klimakur-rapporten. Den ga viktig informasjon om 35 at økt hogst vil bety en vesentlig lavere vekst i skogens karbonlager. 3 5 15 1 5 199 1 3 5 7 9 utslipp 6
Her er den tilsvarende figuren fra Klimakur snudd på hodet. Det blir mer korrekt ettersom skogens karbonopptak er positivt, ikke negativt. 35 3 5 15 1 5 199 1 3 5 7 9 7
Denne figuren illustrere at også når man inkluderer skogskjøtseltiltak gir økt hogst signifikant lavere vekst i skogens karbonlager. Kilde: Klifs rapport Skog som biomasseressurs 35 3 5 15 1 5 199 1 3 5 7 9 8
15 MtC = 55 MtCO 9
15 MtC = 55 MtCO Regneeksempel øk hogsten med 5 mill m3 pellets erstatter olje Reduksjon i skogens karbonlager i 11 18 MtC 65 MtCO 5 mill m3 trevirke i 1 år 5 Mm3 1 m3 trevirke foredlet til pellets kan erstatte liter fyringsolje* 1 liter fyringsolje gir,7 tonn CO Det vil si: Reduksjon i fossile utslipp blir: Økt akkumulert CO til atmosfæren i 11 1 millioner liter fyringsolje erstattes 7 MtCO 38 MtCO * Legger her til grunn at 1m3 trevirke har en effektiv brennverdi på 93 kwh og 1 liter fyringsolje kan gi 9,5 kwh. Videre antas at pellets holder 1 % fuktighet og at 1 prosent av den opprinnelige tømmermengden er brukt til tørking. Det er antatt at utslipp knyttet til utvinning og raffinering av oljen er Like store som utslipp knyttet til produksjon av pellets. 1
Albedo: Viktig resultat at albedoeffekten selv her på våre breddegrader er viktig å ta hensyn til Størrelsesorden på effektene virker rimelige Skogmodellen til Bright mfl gir noe annen dynamikk for skogens karbonlager ved hogst enn modellen til Skog og landskap og SSBs modell Tar ikke hensyn til at snøsesongens varighet trolig vil bli betydelig kortere gjennom århundret at marginal effekt på strålingspådrivet av CO faller etter hvert som det blir mer CO i atmosfæren Har lagt albedo inn i mine beregninger, som går flere århundrer fremover Har justert beregningene til en økning i hogsten som er like stor som den hogstøkningen som skjer i Bright m fl (11), for å gjøre scenariene sammenlignbare. Hogstøkningen er på 6,8 Mm3 tømmer og 1, Mm3 GROT (grener og topper). 11
Radiative forcing 1- W/m Tilfelle der snøsesongen ikke blir kortere og CO-konsentrasjonen er konstant 7 6 5 Økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager 3 1 Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo -1-3 1 3 Endret strålingspådriv som følge av albedo Figuren viser resultater av en simulering med modellen som er brukt i min artikkel i Climatic Change. Men her har jeg lagt på impuls-respons funksjonen som er brukt i blant annet Bright m fl (11), samtidig som albedoeffekten av hogst er beregnet, også den med utgangspunkt i de data som presenteres i Bright Kilde: m SSB fl (11). 1
Radiative forcing 1- W/m Tilfelle der snøsesongen ikke blir kortere og CO-konsentrasjonen er konstant. Denne plansjen viser at resulatene er relativt like som resultatene i Bright m fl (11). Men dynamikken i skogens karbonlager etter hogst er noe forskjellig. 6 5 3 1 Økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo Endret strålingspådriv som følge av albedo Biocarbon CICERO/NTNU -1-3 1 3 Biocarbon og albedo CICERO/NTNU Albedo CICERO/NTNU Konklusjon 1: Ettersom den grønne kurven ligger over -linjen, kan vi konklusere at trevirke ikke er klimanøytralt heller ikke når vi tar hensyn til albedo Kilde: SSB 13
Radiative forcing 1- W/m Tilfelle der snøsesongen blir kortere. For hver grad oppvarming i global temperatur antas at den forsterkede albedoeffekten av hogst i Norge reduseres med prosent. 6 5 3 1 Økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo Endret strålingspådriv som følge av albedo Biocarbon CICERO/NTNU -1-3 1 3 Biocarbon og albedo CICERO/NTNU Albedo CICERO/NTNU Konklusjon 1: Ettersom den grønne kurven ligger over -linjen, kan vi konklusere at trevirke ikke er klimanøytralt heller ikke når vi tar hensyn til albedo Kilde: SSB 1
Spørsmål : Gir det en klimagevinst å erstatte oljefyring med bruk av trevirke (pellets)? 15
Radiative forcing 1- W/m Her har jeg i tillegg lagt inn den svekkelsen i oppvarming man oppnår ved at trevirke foredlet til pellets erstatter olje, og dermed eliminerer fossile utslipp. 6 Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo Endret strålingspådriv som følge av redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) - -6 1 3 Netto endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Det legges til grunn at 1 m3 trevirke kan erstatte en mengde olje som ville gitt 85 kg CO-utslipp. Men det forutsetter at 1 kwh foredlet og tørket trevirke erstatter 1 kwh olje. Hvorfor dette ikke er realistisk, diskuteres Kilde: SSB i det følgende. 16
Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m 5 3 1 I hvilken grad vil økt bruk at pellets redusere forbruk av olje? Hvis 1 kwh trevirke erstatte 1 kwh olje, så vil den blå kurven her vise netto oppvarmingseffekt av å øke hogsten. I debatten, og i Bright m fl (11), har dette vært utgangspunktet for konklusjonene Men dette er ikke realistisk -1 Nettoeffekten av økt hogst - vil ikke være den blå kurven, men et sted i det -6 - blå feltet. -3 Årsaken er at globalt 1 1 3 3-6 1 3 Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo forbruk av olje bestemmes av global produksjon Det skjer ingen fossil utslippsreduksjon hvis ikke global oljeproduksjon reduseres Netto endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Kilde: SSB 17
Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m 5 3 1-1 -3-1 3-6 1 3 Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo Økt bruk av pellets vil trolig til en viss grad redusere oljeproduksjonen, fordi: Redusert etterspørsel senker prisen på olje Redusert pris vil trolig redusere oljeproduksjonen Men redusert pris vil også få andre konsumenter til å øke sitt forbruk av olje Det betyr at antakelsen om at 1 kwh trevirke erstatter 1 kwh olje er altså feil Substitusjonseffekten er mindre, og mest trolig er den vesentlig mindre. Netto endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Kilde: SSB 18
Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m 5 3 1-1 -3-1 3-6 Konklusjon: Det eneste vi kan si med noenlunde sikkerhet er at totaleffekten av hogst ligger et sted i det blå feltet Hvis oljeprodusentene i liten grad reagerer på pris, vil vi være nærme den grønne kurven. I så fall vil bioenergi fra skog heller ikke gi klimagevinst på lang sikt Hvis oljeprodusentene reagerer raskt og mye 1 3 på pris, vil vi være nærmere den blå Netto økt strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager kurven. fratrukket albedo Men man kan se bort ifra at man befinner seg Netto endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av på den blå kurven. olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) 19 Kilde: SSB
Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m 5 3 1-1 -3 - - -5-6 1 3 Hvis «substitusjonseffekten» er høyere, vil likevel den grønne kurven Netto ligge økt fast strålingspådriv som følge av nedgang i skogens karbonlager fratrukket albedo Endret strålingspådriv som følge av redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Netto endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Kilde: SSB
Radiative forcing 1- W/m Radiative forcing 1- W/m 5 3 1-1 -3 - -5-6 1 3 Hvis «substitusjonseffekten» er høyere, vil likevel den grønne kurven Netto ligge økt fast strålingspådriv som følge av nedgang i skogens Dette ser karbonlager vi her, hvor fratrukket den røde albedo kurven er brattere og substitusjonseffekten altså er større Endret strålingspådriv Man har altså heller som følge av redusert bruk ikke av noen olje garanti (1 kwh for at bioenergi man får en erstatter 1 kwh klimagevinst olje) om man skifter ut en ineffektiv oljefyr med en effektiv Netto vedovn endret strålingspådriv som følge av økt hogst og redusert bruk av olje (1 kwh bioenergi erstatter 1 kwh olje) Kilde: SSB 1
God jul!