Framtida energitillförsel

Framtida energitillförsel

Nuläget

• Växthuseffekten är ett av de stora miljöproblemen

• CO2 är den viktigaste ”mänskliga” växthusgasen och den viktigaste källan är förbränning av fossila bränslen

• För att förmildra effekterna krävs kraftiga minskningar av CO2-utsläpp

Framtida energitillförsel

• Är det överhuvudtaget ekonomiskt och tekniskt möjligt att klara av mycket hårda CO2 begränsningar samtidigt som välfärden ökar såväl i Sverige som i resten av världen?

Möjliga scenarion år 2050Utsläppskrav

• CO2 halt 400 ppm eller 500 ppm (idag 360 ppm)

• CO2 utsläpp max 4 eller 8 Gt C/år

• Utsläppsrättigheter fördelade på lika mängd per person

• År 2050 antas befolkningsmängden vara 10 miljarder

• Resulterar i en utsläppsrätt på 0.4 respektive 0.8 ton C/capita och år

Jämförelse med idag

Utsläpp Ton C/capita och år

0 1 2 3 4 5 6 7

Sverige

USA

Europa

Japan

U-länderna

Ghana

År 2050

Sverige

• Uppskattningsvis 10 miljoner människor år 2050

• Sverige tillåts därmed släppa ut totalt 4 eller 8 Mton C per år

• Motsvarar en reduktion med 75% respektive 50% jämfört med idag

• Scenarierna har inte tagit hänsyn till handel med utsläppsrättigheter

Scenarion

År 2050

Postmaterialistiskt Materialistiskt

50% reduktion

75% reduktion

75% reduktion

Postmaterialistisk vision

• Materiell standard blir mindre viktig, till förmån för fritid och mindre stress

• Arbetar mindre• Bor på lika stora bostadsytor• Reser lika mycket (mer på

fritiden i mindre omfattning till jobbet)

• Industriproduktionen har stigit (datorer, mobiltelefoner etc)

Materialistisk vision

• Fortsätter i högt tempo• Ökad materiell konsumtion

tillfredställer• Resandet och industri-

produktionen ökar och vi kräver större bostadsyta

OBS! Visionerna skall inte betraktas som prognoser, utan bilder på hur framtiden kan se ut!!!

Metodik

• Antagande om effektiviserings och användningsnivåer

• Potentialer för förnybar energi• Antagit bränslekostnader,

omvandlingseffektiviteter och investeringar

• Optimeringsmodell för det svenska energisystemet, som minimerar kostnaden för att nå en viss CO2-begränsning

• Ska ses som ett hjälpmedel för att generera scenarion

Aktivitetsnivåer

Materialistiskt Postmaterialistiskt

Resande Flyg +200% Tåg +100% Bil +50% Lastbil +100%Produktion Tillv +200% (sek/år)

Övr +30% (ton/år)

Bostad Värme +40% Ökad elanv.+60%

Resande Flyg +100% Tåg +100% Bil -15% Lastbil 0%Produktion Tillv +150% (sek/år)

Övr 0% (ton/år)

Bostad Värme +15% Ökad elanv.+40%

Effektiviseringar/Nivåförändring

Materialistiskt Postmaterialistiskt

Resande Flyg -50%/ +50% Tåg -30%/ +40% Bil -55%/ -32% Lastbil-30%/+40%Produktion Tillv +200% (sek/år)

Övr + 30% (ton/år)

Bostad Värme -40%/ -16% Ökad elanv -40%/ -4%

Resande Flyg -50%/ 0% Tåg -30%/ +40% Bil -75%/ -80% Lastbil-30%/-30%Produktion Tillv +150% (sek/år)

Övr 0% (ton/år)

Bostad Värme -40%/ -31% Ökad elanv -40%/ -15%

Energitillförsel Förutsättningar

• Potential för tillförsel av förnyelsebar energi

• Resurser för olja, kol och gas antas fortfarande räcka

• Ingen CO2 infångning eller lagring i Sverige (däremot för världsscenariot)

• Kärnkraften i Sverige är avvecklad före 2025

Biobränsle

• Energiskog och halm– 6 TWh/år resp. 11 TWh=∑17 TWh

• Avfall– 15 TWh/år

• Torv– 0 TWh/år

• Biobränsle från skogsindustrin– 156 TWh/år varav– Svartlut 30-35 TWh/år– Flis mm 40-70 TWh/år

TOTALT : 143 – 188 TWh (Idag 97 TWh inkl torv)

Vattenkraft• Tillförseln oförändrad

– 65 TWhel/år (68 TWh/år normalår)Vindkraft

• 10000-12500 turbiner a’ 1 MW– 20-25 TWhel/år (0,56 TWh/år -02)

Solvärme• Total area 28 km2 (3m2/capita)

– 9 TWh/år (0,03 TWh/år -98)

Direkt omvandling av sol till el eller vätgas

• Solceller och import av vätgas– 6 TWhel/år

Övriga antaganden

• Inga ”futuristiska” tekniker

• Teknisk utveckling har gjort att kostnaderna har sjunkit och effektiviteten förbättrats

• Flyget använder olja och stålindustrin kol/koks

ResultatMaterialistiskt

Energitillförsel - materialistiskt

050

100150200250300350400450500

År 1995 År 2050 8 Mt C

År 2050 4 Mt C

TWh/

år

SpillvärmeVätgasSolenergiVindkraftBiobränsleOlja/KolGasKärnkraftVattenkraft

ElanvändningMaterialistiskt

Elanvändning

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1995 2050 4 MtC

2050 8 MtC

TWh/

år

ExportEl-vpElvärmeTransportHushåll/serviceIndustri

EnergitillförselPostmaterialistiskt

Energitillförsel - postmaterialistiskt

050

100150200250300350400450

År 1995 År 2050

TWh/

år

SpillvärmeVätgasSolenergiVindkraftBiobränsleOlja/KolGasKärnkraftVattenkraft

ElanvändningPostmaterialistiskt

Elanvändning

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1995 2050

TWh/

år

ExportEl-vpElvärmeTransportHushåll/serviceIndustri

Global energitillförsel 2050Biobränsle

• Biobränsle kommer att spela en viktig roll, men i betydligt mindre omfattning än i Sverige

• Världen 4-8 MWh/capitaSverige drygt 19 MWh/capita

• Beräknas tillföra 57 000 TWh/år (Skog- och jordbruksrester 22000 TWh och bioenergiplantager 35000 TWh)

Vattenkraft• Beror på vilken miljöhänsyn som

tas–3000 TWh/år (2000 TWh/år idag)

Vindkraft och solel• Potentialen betydligt större än för

vattenkraft–10000 TWh/år (motsvarar hela dagens globala eltillförsel)

Global energitillförsel 2050

OECD ländernas energitillförsel

1973 respektive 2000

43 690 TWh 61 840 TWh

+42%

Solenergi till vätgas• För produktion av 50000 TWh/år

under antagande om 10% effektivitet och solinstrålning 2000 kWh/m2/år krävs– 250000 km2 – Med kringutrustning 0,5M km2

(vilket motsvarar 5% av Saharas yta)• Begränsningar

– Resursbegränsningar– Expansionen; 1000 TWh/år


Kärnkraft och fossila bränslen• Används förmodligen för

produktion av vätgas• Kostnaden jämfört med vätgas

från solenergi är avgörande• Vid en lägre kostnad finns dock

risker– Olyckor– Avfallshantering– Kärnvapenspridning

• Vätgasproduktion med naturgas och CO2 infångning väntas bli billigare




0

50000

100000

150000

200000

250000

2000 20500,4MtC

20500,8MtC

TW

h/år

Vätgas (solenergi)KärnkraftSol-, vindelVattenkraftBiobränslenFossila bränslen


Är dessa scenarion realistiska?

• Ur tekniskt perspektiv?– Förmodligen. Antagandena

beträffar effektiviseringar, tillförselpotentialer och omvandlingsprocesser är rimliga med tanke på tidsperspektivet

• Ur ekonomiskt perspektiv?– Studier visar att det inte finns

några oövervinnliga svårigheter. Priserna blir högre, men energikostnaden i samhället utgör en liten del av totala kostnaden. (Små extra kostnader i relation till BNP)

Sverige vs världen

• Sverige har goda tillgångar på tre billiga energikällor (bio, vatten och vind)

• På global nivå blir vi mer beroende av direktomvandling av solenergi till el eller vätgas

• Om Sverige och världen kan nå dessa CO2 begränsningar är i grund och botten en politisk fråga

Documents

Framtida energitillförsel