4/29/2014 Udbytte og muligheder for kommunerne – i et integreret vedvarende energisystem (Smart Energy Systems) Brian Vad Mathiesen [email protected] GATE 21 - BORGMESTERFORUM KØBENHAVN, APR/29 2014 SUSTAINABLE ENERGY PLANNING RESEARCH GROUP DEPARTMENT OF DEVELOPMENT AND PLANNING Fire årtier med et stabilt energiforbrug World Primary Energy Consumption 400 RES 1000 PJ 300 Danish Primary Energy Supply PJ Nuclear 200 Ngas Oil 100 0 1900 1000 Coal 1920 1940 1960 1980 2000 800 600 400 200 0 1972 Oil 1980 Coal 1988 Natural Gas 1996 2004 2007 Renewable Energy 1 4/29/2014 Ændring fra et centralt system til et delvist decentralt energisystem baseret på vedvarende energi – status Succes‐historier 1) Energibesparelser 2) Flere kraftvarmeværker… og 3) vindmøller Det langsigtede mål i Danmark Nyt langsigtet mål formuleret af tidligere Statsminister Anders Fogh Rasmussen i åbningstalen til folketinget i okt. 2006 og siden i flere politiske aftaler: ”Vi skal gøre Danmark helt fri af ”Vi skal gøre Danmark helt fossile brændsler som olie, kul fri af fossile brændsler som olie, kul og og gas” gas” ”…trække Danmark ind i ”…trække Danmark ind i centrum af grøn vækst” centrum af grøn vækst” Ny bred politisk aftale i marts 2012. med 50% vind og 40% mindre CO2‐udslip som mål i 2020 energisparemål + 2050 som mål for et 100% vedvarende energisystem 100% vedvarende energi på lang sigt Danish Primary Energy Supply PJ 1000 800 600 400 200 0 1972 Oil 1980 Coal 1988 Natural Gas 1996 2004 2007 Renewable Energy 2 4/29/2014 Det intelligente energisystem er afgørende i et 100% VE‐system Det intelligente elsystem er kun en del af løsningen. 100% VE‐systemer er afhængig af samtænkning af sektorer i et intelligent energisystem: • • • • Varmelagre og fjernvarme med kraftvarme og store varmepumper Nye elbehov fra store varmepumper og elbiler Elektrolyse og flydende brændsler til transportsektoren med lagre Integration af gas‐systemet og gaslagre www.EnergyPLAN.eu Fleksibel integration af el, varme, gas og transport. (SMART ENERGY SYSTEMS) www.CEESA.plan.aau.dk Primary energy consumption in CEESA scenarios for 2050 1.000 Unused electricity Transport: 900 800 CEESA‐100% Vedvarende energisystemer Wave power El, el el og mere el – men vi har brug for Wind power andre brændsler i en overgangsfase. Præsenteret for Klima, Energi, og Bygningsministeren i nov. 2011 PV 700 PJ/year 600 500 400 300 200 Biomasse: Solar thermal Geo thermal .. Er en meget begrænset ressource og kan IKKE dække transportsektorens behov. Heller Waste incineration ikke med 2. generations teknologier… Biogas, manure Straw, wood & energy crops (Solid for boilers, industry etc.) Konsekvens… Wood, energy crops (gasified for Transport) mv. Skal bruges til … el fra vind, solceller Wood, energy crops (gasified for konvertering til VE-brændsler (gas eller CHP) Natural gas flydende) på længere sigt. 100 Oil Coal 0 Reference CEESA 2050 CEESA 2050 CEESA 2050 2050 Conservative Ideal 3 4/29/2014 Hovedspørgsmål i Varmeplan Danmark Hvordan skal vi opvarme boligerne i Danmark ?? 1. Hvad skal vi gøre på kort sigt hvor vi gerne vil reducere CO2‐emissionen og energiforbruget? 2. Og hvad skal vi gøre på langt sigt, hvor målet er at gå over til 100% Vedvarende energi? Scenarier for fjernvarmeudbygning i Varmeplan Danmark Forsyningsform Central kraftvarme Fjernvarme Decentral kraftvarme Naturgas Andet, derunder oliefyr m.m. Scenario 3 1 2 4 4/29/2014 Konklusioner i Varmeplan Danmark Varmeplan Danmark (2008) Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: • En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. • Individuelle varmepumper i de øvrige boliger • Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Varmeplan Danmark 2010: Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: ‐ Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) ‐ Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler Konklusioner i Varmeplan Danmark Varmeplan Danmark (2008) Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: • En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% Konsekvenser af fjv-udbygning: og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. - Mindre energiforbrug • Individuelle varmepumper i de øvrige boliger - Mindre CO2 emission - Mange fremtidige kilder i VE-systemer • Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet - Lavere omkostninger (samfund) (afgørende) - Flere jobs Varmeplan Danmark 2010: Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan - Positivt bidrag til statsfinanser Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: ‐ Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 Men der er barrierer …… (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) ‐ Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler 5 4/29/2014 100% VE I transportsektoren er mulig 1 Lower increase in demand 2 Change investment strategy and modal Shift 3 More efficient vehicles 4 Large potential for electric cars and direct electricity but.. 5 Renewable energy fuels for trucks + aviation + sea Transit (0%) Denmark National 100% International (50%) Other Countries Transit (100%) CEESA – smart energy system 6 4/29/2014 Socio‐economic costs 250.000 MDKK/year 200.000 • Omkostninger til Transport er langt højere end ventet 150.000 • Direkte økonomiske fordele! 100.000 50.000 0 2010 2020 2030 2040 2050 2020 2030 Reference 2040 CEESA Investments, energy O&M, energy Extra infrastructure inv., transport Investments, vehicles O&M, vehicles Fuel 2050 • Oveni kommer: • Stabile omkostninger • Flere job • Mere eksport • Bedre helbred CO2‐costs To typer af nye job • Vækst og eksportjob – Finansiering af udvikling ved forventning om eksport – Traditionelt i fokus • Job ved omstilling med kendt teknologi – Finansieres ved omstilling til et mindre brændselsforbrug – Burde være mere i fokus i 2020 planer 7 4/29/2014 Beskæftigelseseffekter • De ekstra job i forhold til referencen er i størrelsesordenen 20.000 stk. i perioden frem til 2050 i CEESA – Der mistes job til håndtering af fossile brændsler – Der skabes job ved investeringer i vedvarende energianlæg, i byggeri og i håndteringen af biomasse – Antallet af job på kort sigt afhænger af, hvornår omlægningen sættes i gang – På lang sigt, når der er omlagt til et 100% vedvarende energisystem, falder ekstrabeskæftigelsen marginalt. Hvor skal vi starte? ‐ udfordringer nu og her! • Videreudvikle det intelligente energisystem. – – • Tilføj varmepumper og varmelagre til K/V Sørge for lokale værker bevares på trods af lav driftstid Mere fjernvarme – kun varmepumper/solvarme udenfor kollektiv forsyning • • Høst nu de energibesparelser Risiko for lock‐in i ”forkerte” teknologier og det langsigtede perspektiv for kraftvarmeværker (biomasseforbrug og vindintegration) • Etabler biogasanlæg og byg flere vindmøller – også på land • Lokalt ejerskab giver flere landvindmøller = bedre samfundsøkonomi • El til transport er vigtigt • Langsigtet transportplanlægning på kort sigt – f.eks. infrastruktur på kollektiv transport • Aktivering af lokalsamfund 70‐80 procent af investeringer i teknologi i et IDA 2050 er kendt teknologi… 8 4/29/2014 Hvor skal vi starte? ‐ udfordringer nu og her! • Videreudvikle det intelligente energisystem. – – • Tilføj varmepumper og varmelagre til K/V Sørge for lokale værker bevares på trods af lav driftstid Mere fjernvarme – kun varmepumper/solvarme udenfor kollektiv forsyning • • Høst nu de energibesparelser Risiko for lock‐in i ”forkerte” teknologier og det langsigtede perspektiv for kraftvarmeværker (biomasseforbrug og vindintegration) • Etabler biogasanlæg og byg flere vindmøller – også på land • Lokalt ejerskab giver flere landvindmøller = bedre samfundsøkonomi HASTER: • El til transport er vigtigt ‐ Ændre de privatøkonomiske vilkår • Langsigtet transportplanlægning på kort sigt – f.eks. infrastruktur på kollektiv så vi kan høste de transport samfundsøkonomiske gevinster • Aktivering af lokalsamfund (Se CEESA, Varmeplan Danmark 2010 70‐80 procent af investeringer i teknologi i et IDA 2050 er kendt teknologi… og IDAs Klimaplan 2050) Eksempel på problem….her og nu!!! Biomasse kontra varmepumpe 9 4/29/2014 ‐ Behov for nye rammer for STRATEGISK ENERGIPLANLÆGNING Behov for nye rammer ? ..lokalt og regionalt er der behov for….. ….at samtænke og udvikle ny planlægning: • sektorer i energisystemet så de integreres (el, varme, transport) • de planlægningsmæssige roller for kommuner, regioner, stat og andre aktører gentænkes • samarbejde lokalt/nationalt mellem borgere, virksomheder og offentlige instanser faciliteres • samarbejde mellem sektorer og andre aktører lokalt i den kommunale planlægning Initiativerne skal koordineres og integreres  ny kommunal/regional rolle? Sperling, Hvelplund og Mathiesen, 2011 Tak for opmærksomheden! Brian Vad Mathiesen [email protected] http://people.plan.aau.dk/~bvm/ 10