Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Vann, vind, sol og bio: Alt for Norge? Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil Landskonferansen om fysikkundervisninig på Pers Hotell på Gol 10.-13.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Vann, vind, sol og bio: Alt for Norge? Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil Landskonferansen om fysikkundervisninig på Pers Hotell på Gol 10.-13."— Utskrift av presentasjonen:

1 Vann, vind, sol og bio: Alt for Norge? Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil Landskonferansen om fysikkundervisninig på Pers Hotell på Gol august 2008 ved Norsk fysikklærerforening Petter Hieronymus Heyerdahl, Institutt for matematiske realfag og teknologi, UMB Under noen av lysbildene kan det være utfyllende kommentarer eller beregninger

2 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 2 Dagens tekst  Peak oil – hva er det og når skjer det?  Energibærere i Norge  Hvilke fornybare energikilder har vi?  Noen tanker rundt bioenergi og drivstoff  Kan jeg bidra?  Fornybar fremdrift  Fremtidens drivstoff er…  Konklusjon?

3 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 3 Del 1: Peak oil

4 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 4 Hubberts Peak of Oil Production  Peak oil er det tidspunkt der produksjonen avtar  En oljebrønn har maksimal produksjon når halvparten av oljen er tatt ut  Deretter 3 – 15 % fall i produksjon per år Kilde: energikrise.no Marion King Hubbert ( )

5 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 5 Olje- og gassproduksjon på norsk sokkel. Peak oil i 2001 NGL: Natural Gas Liquids, C2 – C4. LNG: Liquefied Natural Gas. Kondensat: C5 – C8, flytende ved normalt trykk og temperatur = 1360 TWh

6 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 6 Kilde: BP 2005 Total Tatt ut totalt historisk: ca 1000 mrd fat Reserver: 1000 – 2000 mrd fat

7 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 7 Når vi vet dette, hvorfor gjør vi ikke mer?  Løsningen er teknologisk, men krever rammebetingelser. De er politiske  4 viktige barrierer for politisk gjennomslag: 1.Valg 2.Gjenvalg 3.Upopulære forslag gir ikke stemmer 4.Krav om offer gir ei heller stemmer

8 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 8 Kilde: ssb Del 2: Totalt sluttforbruk av energi i Norge etter energibærer i 2007

9 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 9 Del 3: Hvilke fornybare energikilder har vi?  Vannkraft  Vindkraft  Bølgekraft  Tidevannskraft  Saltkraft  Solvarme  Solstrøm  Dyp jordvarme – geotermisk varme og strøm  Bioenergi – varme, drivstoff og strøm

10 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 10 Vannkraft  Neppe flere store kraftverk. Alt vann i Norge………………..ca. 600 TWh  Normal produksjon store vannkraftverk i dag:……...………ca. 120 TWh  Mikro (<100 kW) og minikraftverk ( kW): pot. ca. 3 TWh  Småkraftverk ( MW):…………………………………. pot. ca. 7 TWh  Oppgradering av eksisterende store kraftverk………. pot ca. 11 TWh Kilder: ENOVA / Sweco Grøner smakraftverk.com

11 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 11 Vindkraft til havs innenfor norsk økonomisk sone (TWh/år)  Kilde: Schweco Grøner og NVE Vanndyp (m) Utenfor 20 kmKystnærtTotal Total (All vannkraft i Norge: 120 TWh)

12 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 12 Bølgekraft  Bølgeenergi inn mot norskekysten per år: ca 600 TWh  Antatt mulig utnyttelse TWh Fred. Olsens bølgekraftverk

13 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 13 Tidevannskraft  Teknisk potensial noe over 1 TWh per år  Realistisk potensial godt under 1 TWh

14 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 14  Potensial i Norge 10 – 12 TWh  Statkraft 3 kW prøveanlegg på Tofte Saltkraft 120 m vanntrykk Kilde: Statkraft

15 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 15 Passiv solvarme  Varmestrålereflektrende vinduer  Varmegjenvinning  Varmelagring i bygningskropp  15 – 25 % reduksjon av totalt oppvarmingsbehov  Potensial rundt 10 TWh (Burud Enova Byggstudien 2003 og Bellona)  Riktig konstruksjon av bygg for å utnytte dagslys kan gi 75 % reduksjon avbehov for elektrisk belysning

16 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 16 Aktiv solvarme  Potensial 300 – 450 kWh/år·m 2  Muligens 5 – 10 TWh (NOU 1998:11)

17 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 17 Solstrøm Photo Voltaic - PV  Ca 100 kWh/år·m 2  2 mill boliger · 50 m 2 takflate/bolig = 100 mill m 2  Samme for andre bygninger, altså totalt 200 mill m 2  Anta 25 % egnet for PV  Total energi: 100 kWh/år·m 2 · 50 mill m 2 = 5 TWh strøm

18 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 18 Geotermisk energi  Radioaktivitet i grunnen gir varmen  Uendelig kilde  Potensial i Norge: 60 TWh varme 500 m ned i bakken (NVE)  70 – 500 O C ved 5000 m avhengig av geologi  40 O C og opp egnet for å varme boliger  100 O C og høyere egnet for elproduksjon (ORC og damp)  Utfordring: Dype hull billige nok

19 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 19 Biomasse til energi  Industri og privat til sammen i dag:16 TWh  Mulig økt uttak og høsting uten å true artsmangfoldet:30 TWh (Avfall fra storsamfunn, industri, bioproduksjon og foredling, tre, biogass, deponigass skogsbrensel, grot, halm, kornavrens....)  Vi kan tredoble bruk av bioenergi i Norge til 45 TWh (NVE 7/2003 og NVE P06 037)

20 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 20 Oppsummering fornybar energi i Norge KildeI dag (TWh)ØkningTilgjengelighet Vann12020God og styrbar Vind Mest vinter Bølge Mest vinter Tidevann01Forutsigbar Salt Samtidig med vann Solvarme Sommer PV05Sommer Geotermisk060Alltid Bio1530Alltid – kan lagres

21 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 21 Del 4. Noen tanker rundt bioenergi og drivstoff

22 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 22 Energimarkeder i Norge hvor biomasse kan ta andeler Privat romoppvarming og varmt vann, el. 14 TWh Næringsbygg oppv., el. 13 TWh Industri damp/vann, el. 6 TWh Bensin og diesel4 900 mill liter 49 TWh Fyringsoljer og parafin1 000 mill liter 10 TWh Båt (fylt i norske havner) mill liter 18 TWh Fly 900 mill liter 9 TWh Reduksjonskarbon ind tonn 10 TWh Til sammen130 TWh 86 TWh ~ 8.5 milliarder liter

23 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 23 Konklusjon biomasseressurser  Det er ikke nok biomasse til alle gode formål  Den vi har må brukes smart

24 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 24 Kan jeg bidra?  Jeg kjøper pelletskamin, flisanlegg eller vedovn og minsker strømforbruket i huset med kWh  Da kjøper jeg kWh mindre fra nettet  Kullkraft er dyrest å lage og sjaltes ut først.  Min kamin fører til at det lages kWh mindre kullkraft  kWh kullkraft slipper ut 10 tonn CO 2 (1 kg/kWh)  En vanlig bil slipper ut ca. 160 g CO 2 per km  kg/0.16 (kg/km) = km!  Å bytte ut kWh strøm med for eksempel bioenergi reduserer utslipp tilsvarende 4 års bilkjøring  Svar: Ja, du kan bidra, dessuten er det enkelt

25 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 25 Regjeringens mål er inntil 14 TWh ny biovarme. Hva er det verdt?  La 4 TWh biovarme erstatte olje – reduserer 1.2 mill tonn CO 2  og 10 TWh biovarme erstatte strøm – reduserer 10 mill tonn CO 2  Dette tilsvarer mer enn hele den norske Kyotoforpliktelsen  Teknologien finnes Biomassen finnes Behovet er der Mest effektive bruk av biomasse  Råd: Begynn på mandag

26 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 26 Biodrivstoff i Norge. Råstofftilgang setter grenser  Vi har 30 TWh ledig biomasse  18 TWh skal gå til varme  Da har vi igjen 12 TWh ledig biomasse  Dette kan gi 6 TWh biodrivstoff = 600 millioner liter  Norsk veitransport bruker i dag 4900 millioner liter  Altså maks % biodrivstoff fra norske ressurser  Vi må ha høyere ambisjoner: 100 % fornybar transport

27 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 27 VI MÅ FLYTTE FOKUS FRA BIODRIVSTOFF TIL FORNYBAR FREMDRIFT

28 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 28 Hvor lang tur kjører du? Reisevaneunderøkelsen TØI, 2005 Over 80 % av turene er egnet for dagens el-biler % Akkumulert:

29 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 29 Rett energi på rett plass. Elbil 0.18 kWh/km Biovarme frigjør strøm til drift av elektrisk bil 0.18 kWh/km Pelletfabrikk 80 % effektivitet 90% 0.25 kWh/km Biomassen utnyttes 5 ganger bedre Biodrivstoffabrikk 40 % effektivitet 1.25 kWh/km 0.5 l diesel /mil = 0.5 kWh/km

30 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 30 Frigjort strøm driver elbiler Brennverdier: Ved: 1.6 fm 3 /favn, 2200 kWh/fm3, η = 0.65 Flis: 300kg/lm3, 3.5 kWh/kg, η = 0.75 Pellets: 4.700kWh/kg, η = elbiler ( km) kWh 4 favner ved 13 lm 3 flis 2.6 tonn pellets Vannmagasinene er strømlageret

31 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 31 Varmepumpe frigjør strøm som driver elbiler I en bolig settes det inn en varmepumpe som erstatter kWh med elvarme. Varmepumpen bruker 5000 kWh strøm, men frigjør netto kWh strøm kWh strøm kan drive en elbil km per år. Elektrisk energi har alt for høy kvalitet til å brukes til noe så enkelt som å gi varme kWh Elbiler ( km) Varmepumpe Peugeot 106 Electric

32 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 32 Bilen kjører et år på 20 m 2 solpaneler 2000 kWh 1 Elbil ( km) Strømproduksjon: 100 kWh/m2 per år. Her er det ikke snakk om frigjøring av strøm, men ny produksjon Nettet er det store batteriet

33 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 33 Lokaltrafikk og arbeidsreiser kan tas med elbil  Null CO 2 -utslipp dersom biomassen erstatter strømoppvarming  Null utslipp lokalt – unntatt veistøv. Vekk med piggene  50% el-bil-km i Norge halverer utslipp og vil kreve kun 6 TWh el.  Dette er fint, men:  Problem 1: Kort kjørelengde, må ha to biler  Problem 2: Dyre batterier, tør ikke kjøpe Think Peugeot Partner Mercedes 12 seter Jiayuan JY-6356 Kewet Buddy

34 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 34 Løsning: To biler i en. Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV. Strøm til daglig fra store batterier – bensin på langtur Kilde: Ciborowski, Peter, et al: Air Emissions Impacts of PHEV in Minnesota’s Passenger Fleet. Plug-in Hybrid Task Force, Minnesota Pollution Control Agency, March GM, Toyota, Ford, Volvo/Saab kommer med PHEV om år 90% fossil 10% bio Vanlig bil10 % fornybar 90% fossil10% Hybrid bil10 30% fossil60% av km på strøm10% PHEV30km70 90% av km på strøm PHEV100km 10% 90 10% bio 90% av km på strøm PHEV100km100

35 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 35 BYD F6, kinesisk PHEV100km kommer i Strøm på turer under 100 km – bensin på langtur  100 km på jernbaserte batterier – 430 km på bensin  70 % lading på 10 minutter – full lading fra kontakt over natten  På dashbordet er det to knapper:  Trykker du på den ene kjører du for 10 kr/mil med eksos  Trykker du på den andre kjører du for 1.50 kr/mil, utslippsfritt.  Om to år: Masseproduksjon ren elektrisk BYD e6 300km Plug-in Hybrid Electric Vehicle: Hybrid med store batterier Lades fra nettet til vanlig Strøm fra bensindrevet generator slår inn på langtur PHEV100km bruker % bensin gjennom året Bensinmotoren går optimalt siden den med konstant belastning driver en generator

36 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 36 Generator Motor i alle hjul Batterier Volvo C30 PHEV110km Li polymer batteri El-motorer i hjulene Flexifuel motor Kommer innen 5 år Samarbeid med SAAB

37 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 37 Ford Escape PHEV50km 50 km på strøm gir 0.2 liter/mil i snitt. 70 – 80 % redusert forbruk drivstoff 20 stk leveres Southern California Edison for test i trafikk fra 2007 Batteri: 10 kWh lithium ion

38 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 38 Mercedes PHEV32km  Startet bygging i Tyskland mars 2008

39 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 39 6 tonns elektrisk lastebil ZeroTruck er bygget på et 2008 Isuzu N Serie chassis. Litium polymer batterier gir 160 km kjørelengde. Levering i Los Angeles august 2008

40 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 40 Serie hybridbuss. Hjulene drives kun med elektromotor. Strøm fra generator med forbrenningsmotor. Senere brenselcelle. Daimler Benz, Citaro, 20 km på strøm Batterier på taket (19 kWh) Lader ved bremsing og utfor Stille og luktfri inn og ut fra holdeplass % redusert forbruk Etanol, biogass, brenselcelle, biodiesel

41 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 41 Bedre batterier kommer Silisium nanostrenger i stedet for grafitt i anoden kan gi 1000 km på en lading. Mulig produksjon om 5 år Amanuensis Yi Cui og kolleger ved Stanford University Stanford Report, December 18, 2007 Elbiler gjenvinner mye av bremseenergien. Da betyr bilens vekt mindre. Luftmotstand og rullemotstand betyr mer. Tyngre biler er sikrere.

42 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 42 Fremtidens drivstoff er strøm  Strøm har mange fornybare kilder: Vann, vind, sol, bølge, bio, jordvarme, ENØK, varmepumpe Mange kilder gir sikker transport  Flytende drivstoff har bare to: Fossil C og biologisk C – følsomt  Konkurrere ikke med mat  El kan gi langt mer enn 10 % fornybar fremdrift i 2020  All veitransport i Norge trenger kun 10 % av vannkraften  Begynn nå og avlast sjokket når drivstoffprisene tar av

43 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 43 Skjønner vi hvor avhengige vi er av fossil olje? Drivstoff vei 49 Båt 18 Fly 9 Oljevarme 10 El. Varme 33 Biomasse vi kan få tak i 30 Hvor skal resten, 66 TWh, komme fra? Mindre forbruk? Import? Ny produksjon? Andre kilder? Her trengs gode forslag Energimengder i TWh 86 ? ? 18 skal brukes til varme OED 2008 og klimaforlik 12 blir til 6 drivstoff Forslag: Biovarme erstatter 1/3 olje og 2/3 strømoppvarming

44 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil 44 stasjonær bruk av energi stasjonær bruk av energi Nøkkelen Stasjonær produksjon av energi, Stasjonær produksjon av energi, og transport må sees i sammenheng Takk for oppmerksomheten


Laste ned ppt "Vann, vind, sol og bio: Alt for Norge? Tanker om norsk energiproduksjon etter Peak oil Landskonferansen om fysikkundervisninig på Pers Hotell på Gol 10.-13."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google