Skog og søppel som energikilde: hva er det smartest å bruke bioenergi til? Dugnadsøkt for bioenergi SINTEF miniseminar 16. oktober 2006 Petter Støa - Forskningssjef

Opptakt

Hvorfor er det smart å ta ibruk bioenergiressursene? Norges CO2-gap (lavutslippsutvalget) Global oppvarming Erstatte fossil energi Kraftbalansen Frigjøre el til varme Kombinert el/varmeproduksjon Europeisk balansekraft Norsk vannkraft den mest verdifulle kWh i Europa Utflagging av Kraftkrevende Industri ?

Kilde: Lavutslippsutvalget Den norske klimautfordringen Lavutslippsutvalgets teknologipakke Langvarig og stabil satsing på klimavennlige teknologier: CO2-fangst og -lagring, vindkraft (spesielt offshore), pellets- og rentbrennende ovner, biodrivstoff, solceller, hydrogen tekn. varmepumper lavutslippsfartøy Kilde: Lavutslippsutvalget

Problemstilling Hvor mye skog har vi… evt pluss landbruksareal? Hvor mye kan vi ta ut årlig (bærekraftig)? Som kan brukes til biovarme? Punktvarme (ved, pellets) Kraftvarme (flis, avfall, generell bio) Som kan brukes til biodrivstoff? Bioetanol Biodiesel 1.Generasjon (planteoljer) 2.Generasjon (syntetisk diesel)

Hvor mye skog har vi… evt pluss landbruksareal Hvor mye skog har vi… evt pluss landbruksareal? >Hvor mye kan vi ta ut årlig (bærekraftig)? Skog Stående volum 1925: 300 mill.m3/ 2006: ca.700 mill.m3 Avvirkning: 10 mill.m3/år ~ 20 TWh/år Tilvekst 2000: 15 mill.m3/år ~ 30 TWh/år Mulig årlig uttak: ~ 50 TWh Jordbruksareal (totalt 10 mill.dekar) Tilgjengelig for biodrivstoff Max 1 mill.dekar til etanol Tilsvarer 350 000 tonn etanol Tilgjengelig for biodiesel 0.4 mill.dekar Tilsvarer 30 mill. l olje

>Hvor mye kan tas ut til biovarme >Hvor mye kan tas ut til biovarme? >Punktvarme (ved, pellets) >Kraftvarme (flis, avfall, generell bio) Kilde: KanEnergi

Som kan brukes til biodrivstoff? >Bioetanol >Biodiesel Oslo&Akershus brukte ca. 300 mill.liter diesel i 2004 Landbruksareal Bioetanol Potet, hvete, bygg, sukkerroer, mais Opptil 1 mill. dekar Max 350 000 tonn etanol Biodiesel (1.generasjon) Oljevekster: Rybs, Raps (rundt Oslofjorden) ~ 400 000 dekar Gir 30 mill.liter diesel Og litt mer bensin Kilde: BioForsk

Biodiesel >Generasjon (syntetisk diesel) Kan lages fra lignocellulose/ pyrolyse Råstoff er gress, skog, generell tremasse Syntetisk diesel fra biomasse 1 liter diesel ~ 10 kWh, og lages av 20 kWh biomasse Hvis all nytt uttak brukes til biodiesel – 30 TWh 30 TWh biomasse gir 1500 mill.liter biodiesel Norsk forbruk av diesel i 2006: 2400 mill.liter

Kilde: Vessia, Masteroppgave NTNU Biodiesel eksempel Trysil Min. F-T fabrikk: 200 MW 1600 GWh biomasse gir 800 GWh biodiesel Biomassekostnad avgjørende Hele Hedmarks bioleveranse tilsvarer 235 mill. liter (Oslo&Akershus bruker 300) Priselastisitet i Trysil på levering av biomasse 0.2 TWh til 12 euro/MWh 1 TWh til 18 euro/MWh 2TWh til 25 euro/MWh Markedspris på Biodiesel er 23 euro/GJ som tilsvarer en biomasse pris inn til fabrikk på 13 euro/MWh eller 11 øre/kWh Kilde: Vessia, Masteroppgave NTNU

Betalingsvilje for biomasse Kostnader bio (2005-09-13) Trysil Biodiesel case: 11 øre/kWh Varmekilde Varmepris (øre/kWh) Kilde Strøm 60 – 70 Konkurransetilsynet/ NVE Parafin 107 Norsk Petroleumsinstitutt Lett fyringsolje 100 Pellets småsekk 55 Norsk Trepellets as/ Energihuset Pellets storsekk 46 Pellets bulk, hentepris 35 Ved 50 – 70 Diverse Biodiesel: Svenskene Leverer Biomasse Til 8 euro/MWh = ~7 øre/kWh

Litt tallmagi…. 50 TWh biomasse gir 2500 mill. liter biodiesel – Norge bruker i dag 2400 mill. liter diesel (begge per år) Priser/kostnader på verdensmarkedet Ca 4 NOK/liter

Kostnader for biodieselproduksjon NOK 2.80

Hvordan tenke om bio? Løse et lokalt problem Bygge en internasjonal industri På lokale fortrinn Stemmer det?

Norsk energibruk fram mot 2020

Konklusjon Energietterspørselen på verdensbasis er “utømmelig” Alle energiformer blir regningssvarende Kull er den store Co2 utfordringen I Norge har vi i tillegg til gass et potensiale på Småkraftverk – 20 TWh Vind - 20 TWh Bio – 20 TWh Vannkraft en tøff konkurrent Vindkraft er nærmest gasskraft prismessig – hjulpet av politikk Bio har en vei å gå – men vi kan lære av andre som har gått foran

Kraftbalansen i Norge mot 2020 - NVE 2005 NVE forventer at ca halvparten av all ny kraftproduksjon i Norge fram mot 2020 vil komme fra vindparker 3 TWh i 2010, 5-7 TWh i 2015 og 7-10 TWh i 2020 Tom 2020 utgjør dette 20-30 GNOK i vindkraft investering

Brussels/Strasbourg, 29th September 2005 The European Parliament voted to strongly support Renewable Energy by adopting a report* on the share of renewables in the EU and proposals for concrete action. The report supports an increased deployment of renewable energy sources, calling for an increase of the share of energy from renewables to 20 % by 2020 (i.e. equivalent to 33% of electricity from renewable energy) from a level of 6% in 2001. The report states that renewables will play a major role in the energy mix of the European Union, if appropriate framework conditions are in place. It stresses, however, that the EU power market is “still suffering from a number of serious distortions,” including large direct and indirect subsidies for fossil fuels and nuclear power, lack of internalisation of external costs and unbalanced funding for R&D for renewable energy technology. * Report on the share of renewable energy in the EU and proposals for concrete actions (2004/2153 (INI)), http://www.europarl.eu.int/oeil/file.jsp?id=5199472

Stasjonær energiproduksjon i Norge – 2001 Energiproduksjon 160 TWh El 122 TWh Varme 38 TWh 14,4 TWh bioenergi Ref. ENOVA

Energiforbruket i husholdningene Ref. Energibedriftenes Landsforening – EBL

Potensiale for bioenergi

Biopotensialet

Sammenligning, mulig økt anvendelse, TWh Kilde: KanEnergi

Pelletssalget i Norge

Kostnader bio (2005-09-13) Varmekilde Varmepris (øre/kWh) Kilde Strøm 60 – 70 Konkurransetilsynet/ NVE Parafin 107 Norsk Petroleumsinstitutt Lett fyringsolje 100 Pellets småsekk 55 Norsk Trepellets as/ Energihuset Pellets storsekk 46 Pellets bulk, hentepris 35 Ved 50 – 70 Diverse

Priser på pellets Spesifikasjon Pris per tonn/sekk (eks. mva) (inkl. mva) [kr] [øre/kWh] Løs vekt 0 - 10 tonn 950 19.8 1 169 24.3 Løs vekt 10 - 20 tonn 860 17.9 1 058 22.0 20 kg sekk 27.65 28.8 34.01 35.4 Levering i storsekk (inkl sekk) 1 200 25.0 1 476 30.7 Tabell 1 Veiledende priser på pellets levert fra Cambi Bioenergi AS, Vestmarka (1998).

Partikkelutslipp i Norge - 2002 61 600 tonn

Partikkel utslipp Ref. Målinger/forsøk ved SINTEF.

EU og fornybar energi Fornybar energiproduksjon i EU 1998

EU og fornybar energi Målsettinger Innen 2010 Innen 2020 Øke fornybar energiproduksjon fra 6% til 12% Øke grønn elektrisitetsproduksjon fra 14% til 21% Innen 2020 Øke fornybar energiproduksjon til 20% ved: 13% Bioenergi 2,4% Vind 2,1% Hydro 1,5% Solvarme 1% Geotermisk og solceller

Teknologiutvikling og lærekurver

Strategiske anbefalinger A: Robust å satse på fornybar kraft B: Hydrogen – utnytte norske fortrinn C: CO2-håndtering – videreutvikle vår sterke posisjon D: Energirelatert materialkompetanse – avgjørende for nye løsninger E: Energibruk effektivisering og reduksjon F: Effektiv og miljøriktig forvaltning G: Systemkompetanse

Normalår og tørrår

Integration of new distributed energy sources WIND HYDRO/ MICROPLANT BIOMASS / WASTE HYDROGEN SUN NATURAL GAS (FOSSIL FUELS) POWER QUALITY TOOLS/ ANALYTIC METHODS MARKET / ECONOMY VALUATION LOGISTICS / ENVIRONMENT / SOCIETY ENERGY QUALITY / EXERGY BATTERY CONVERTERS TURBINE MICRO- TURB SOLAR CELL COMBUSTION FUEL CELL CONVERSION HEATING EL EXISTING DISTR.SYSTEM

Integrated Planning of Energy Distribution Systems Solar Waste Hydropower Gas / Oil Windpower Hydrogen Biomass Ambient heat