Chalmers University of Technology Hur ser vägen ut till ett klimatneutralt energisystem år 2050? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Elfack 2013, Pathways to Sustainable European Energy Systems

Chalmers University of Technology Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder –Alla måste kompromissa Hur ser vägen ut…

Chalmers University of Technology Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder –Alla måste kompromissa Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) –Riktade styrmedel räcker inte Hur ser vägen ut…

Chalmers University of Technology Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder –Alla måste kompromissa Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) –Riktade styrmedel räcker inte De stora mängderna av fossila bränslen måste hanteras –Lämna kolet i backen eller tillämpa CCS Hur ser vägen ut…

Chalmers University of Technology Vi behöver samtliga tekniker och åtgärder –Alla måste kompromissa Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser) –Riktade styrmedel räcker inte De stora mängderna av fossila bränslen måste hanteras –Lämna kolet i backen eller tillämpa CCS Stora mängder intermittent kraft måste integreras –Ger både möjligheter och utmaningar Hur ser vägen ut…

Chalmers University of Technology Existerande energiinfrastruktur viktig del fram till 2050

Chalmers University of Technology Två utvecklingsvägar för Europas elproduktion –OBS! Ej prognoser över framtiden.

EU27 + Norway - Policy (cf. Energy Roadmap 2050 “High Energy Efficiency”–scenario) 40% CO 2 reduction by 2020 & 99% by 2050 relative 1990 Existing power plants Odenberger et al., 2012

EU 27 + Norway - Market (cf. Energy Roadmap 2050 “Reference high GDP” & “Diversified Supply Technologies” –scenarios) 30% CO 2 reduction by 2020 & 93% by 2050 relative 1990 Existing power plants Odenberger et al., 2012

Chalmers University of Technology Storskalig integration av intermittent kraft (speciellt vindkraft) – möjligheter och utmaningar Supply Demand Load Variable generation Regulated/Dispatchable Transmission Balance Trade Storage DSM

Chalmers University of Technology Viktigt med lokalisering till bra vindlägen Avvägning mellan lokalisering för max vindproduktion och investering i överföringskapacitet Möjlighet till nordisk export av grön el –Motiv? –Vem skal betala? –Nationell eller internationell allokering för bästa vindlägen? –Balanskraft –Lokaliseringsfrågor, NIMBY, … / / / / / / /390 PL NL 700 C ES RU [MW]

Chalmers University of Technology - Ökning av utnyttjningstiden (”Capacity factor”) från 20 till 30% kan motivera investering i överföringskapacitet från Skandinavien till Tyskland - Allokering av vindkraft till Sverige och Norge kräver mindre investering i nät än allokering till Danmark och Tyskland. I Sverige och Norge kan vindvariationer balanseras lokalt (med vattenkraft) vilket reducerar variationer i exporterad kraft Vår analys visar

Vägen för Sverige och Norden beror på omvärlden (exempel Norden – potential för stor elexport) NEPP, 2012 Export/Import to continental Europe (Exchange with Russia not included)

Chalmers University of Technology Energiinfrastrukturen inkluderar den globala bränsleinfrastrukturen

Coal, oil and gas Carbon budget for a 2  target (25% probability) 1 Fossil reserves + 30% of resource base 209 GtC 4600 GtC 760 GtC Fossil reserves 1 Meinshausen M., “Greenhouse gas emission targets for limiting global warming to 2°C”. Letters to Nature Vol 458, April 30, 2009

Chalmers University of Technology Vi bidrar till andras koldioxidutsläpp

Chalmers University of Technology CO 2 Capture, Transport & Storage (CCS)

Chalmers University of Technology Långa ledtider i utveckling Exempel: Oxyfuel för CCS Chalmers 100kW research plant Vattenfall 30MW pilot plant Jänschwalde 250 MW demonstration plant Commercial plant

Chalmers University of Technology Example of CCS infrastructure analysis (on-going work together with EU-JRC) Kjärstad et al., 2012 Policy scenario, onshore storage NOT allowed. Black and brown circles illustrate coal and lignite CCS plants, blue and red oil and gas fields and green aquifers. Collection pipelines are shown as blue dotted lines while distribution pipelines are shown as red. Black lines are bulk pipelines. Only reservoirs utilized for storage are shown.

Chalmers University of Technology State of the art emission reduction technologies not sufficient to meet the reduction targets by 2050  CCS is required Key industries (EU27) Rootzén and Johnsson, 2012

Chalmers University of Technology

Sammanfattningsvis Problemet: Det finns för mycket fossila bränslen, ur ett klimatperspektiv Tekniker och Åtgärder - stora möjligheter: Vi behöver samtliga fram till 2050 Storskalig integration av förnybar el –Ger både utmaningar och möjligheter –Norden som grön exportör Utan CCS: Snabbt komma till stånd global överenskommelse att fasa ut alla fossila bränslen – osannolikt! Styrmedel: Det måste till en kostnad att släppa ut koldioxid (och andra klimatgaser)