skog og søppel som energikilde: hva er det smartest å bruke bioenergi til?

SINTEF Energy Research

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 avKraftkrevende

Industri ?


Den norske klimautfordringenLavutslippsutvalgets 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 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?>Punktvarme (ved, pellets)>Kraftvarme (flis, avfall, generell bio)

Kilde: KanEnergi


Som kan brukes til biodrivstoff? >Bioetanol >Biodiesel

LandbruksarealBioetanol

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

Oslo&Akershusbrukte ca.

300 mill.liter dieseli 2004

Og litt merbensin

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


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

Varmekilde Varmepris (øre/kWh)

Kilde

Strøm 60 – 70 Konkurransetilsynet/ NVE

Parafin 107 Norsk Petroleumsinstitutt

Lett fyringsolje 100 Norsk Petroleumsinstitutt

Pellets småsekk 55 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Pellets storsekk 46 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Pellets bulk,hentepris

35 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Ved 50 – 70 Diverse

Kostnader bio (2005-09-13)Trysil

Biodieselcase:

11 øre/kWh

Biodiesel:Svenskene

LevererBiomasse

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 verdensmarkedetCa 4 NOK/liter


Kostnader for biodieselproduksjon

NOK 2.80


Hvordan tenke om bio?

Løse et lokalt problemBygge en internasjonal industriPå 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


0

2

4

6

8

10

12

14

16

Skogs

bren

sel

Skogin

dustr

i

Bioavfa

ll

Halm

Depon

igas

s

Gjøds

el/Bio

gass

*

Energ

iveks

ter

TW

hBioenergi 2001 NVE-rapport 2003

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 Norsk Petroleumsinstitutt

Pellets småsekk 55 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Pellets storsekk 46 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Pellets bulk, hentepris

35 Norsk Trepellets as/ Energihuset

Ved 50 – 70 Diverse


Priser på pellets

Tabell 1 Veiledende priser på pellets levert fra Cambi Bioenergi AS, Vestmarka (1998).

Spesifikasjon

Pris per tonn/sekk(eks. mva)

Pris per tonn/sekk(inkl. mva)

[kr][øre/kWh]

[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


Kilde: Statistisk sentralbyrå og Statens forurensningstilsyn.

Partikkelutslipp i Norge - 200261 600 tonn


Partikkelutslipp

Ref. Målinger/forsøk ved SINTEF.


EU og fornybar energi

Fornybar energiproduksjon i EU 1998


EU og fornybar energiMålsettinger

Innen 2010 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 sourcesIntegration of new distributed energy sources

BATTERY

CONVERTERS

TURBIN

E

MICRO-TURB SOLAR CELL

COMBUSTION

FU

EL

CELL

CONVERSIONPOWER QUALITY

TOOLS/ANALYTIC METHODS

MARKET / ECONOMYVALUATION

LOGISTICS /ENVIRONMENT / SOCIETY

ENERGY QUALITY/ EXERGY

WIND

HYDRO

/

MIC

RO

PLA

NT

BIOMASS /WASTE

HYDROGEN

SUN

NATURAL GAS(FOSSIL FUELS)

HEATING

EL

EXISTINGDISTR.SYSTEM


Integrated Planning of Energy Distribution SystemsIntegrated Planning of Energy Distribution Systems

Ambientheat

Biomass

Windpower

HydropowerWaste

Gas / Oil

Hydrogen

Solar

skog og søppel som energikilde: hva er det smartest å bruke bioenergi til?

Documents