27
Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Dansk Energi 25 august 2015

Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

  • Upload
    others

  • View
    20

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for

vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Dansk Energi

25 august 2015

Page 2: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Forfattere:

Sigurd Næss-Schmidt, Partner

Jossi Steen-Knudsen, Economist

David von Below, Economist

Page 3: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Indholdsfortegnelse

Sammenfatning 3

1 Målhierarki og sætning af VE og EE targets 5

1.1 Målhierarki 5

1.2 Centrale iboende udfordringer ved VE og EE targets 6

2 Fremtidige udledninger, målsætninger og bidrag fra VE og EE 8

2.1 Forventet udledning og målsætninger 8

2.2 Forventede VE- og EE-bidrag til klimamålsætninger frem

til 2030 10

3 Optimale VE- og EE-strategier 12

3.1 Udbudskurver i og uden for kvotesektoren 12

3.2 Udbudskurver for VE og EE i kvotesektoren 15

3.3 Udbudskurver for VE og EE i ikke-kvotesektoren 17

3.4 Sammenfattende om optimale VE- og EE-strategier 19

4 Tilskyndelser til VE- og EE-løsninger 22

4.1 Eksisterende tilskyndelser til VE og EE i Danmark 22

Litteraturliste 24

Page 4: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Oversigt over figurer

Figur 1 Mål og løsninger i EU’s klima- og

energipolitik ................................................................. 5

Figur 2 Forventede udledningsstier og

målsætninger ............................................................... 9

Figur 3 Forventet udledning og målsætning i

2020 og 2030............................................................. 10

Figur 4 Udledning af emissioner med og uden

EE og VE ..................................................................... 11

Figur 5 Udbudskurver for kvote- og ikke-

kvotesektor ................................................................. 13

Figur 6 Udbudskurver for VE og EE i

kvotesektor ................................................................. 16

Figur 7 Udbudskurver for VE og EE i ikke-

kvotesektor ................................................................. 18

Figur 8 Drivhusbeskatning i 2015 ............................ 22

Figur 9 Effektive afgifter på energi til endelig

anvendelse i 2015 ...................................................... 23

Page 5: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Sammenfatning

Dansk energipolitik er fokuseret på tre målsætninger nemlig en markant lavere udledning

af CO2, at øge vores strategiske forsyningssikkerhed ved at reducere import af særligt olie

og gas samt – i hvert fald i princippet – samt at gøre begge dele på den mest omkost-

ningseffektive måde. Det indbefatter per definition en politik hvor man reducerer CO2-

indholdet per produceret enhed (BNP) og fremmer energiformer som kan erstatte særligt

gas og olie. Det lavere indhold af CO2 per krone produktion kan opnås gennem en erstat-

ning af fossile brændstoffer med vedvarende energi (VE-tiltag) eller øget energieffektivitet

dvs. lavere energiforbrug for en given aktivitet (EE-tiltag).

Spørgsmålet er så: hvilke kombinationer af VE- og EE-tiltag er de mest omkostningseffek-

tive til at nå klimapolitiske målsætninger?

Den rigtige sammensætning af tiltag og dosering afhænger selvsagt af de mål man sætter

sig og hvor svært det bliver at nå dem. Vi har her taget udgangspunkt i to kerneanalyser.

Først, hvilke udledninger kan Danmark forventes at få frem mod 2030 under forudsæt-

ning om ingen ny politik? Dernæst, hvilke forpligtigelser forventes at kunne blive bin-

dende for dansk klimapolitik i 2030?

Vores vurdering er, at der særlig kan blive behov for yderligere tiltag på to fronter. For vo-

res EU forpligtigelser skønner vi på baggrund af regeringens egne analyser, at det giver en

manko på omtrent 3-4 millioner tons i 2030 for ikke- kvotesektoren (baseret på et EU

krav om reduktion af klimagasser fra 2005 til 2030 på 36 til 40 procent). Hertil kommer

behov for meget betydelige tiltag frem mod 2030 for, at man kan sige at være på ret vej til

en fossilfri forsyningssektor i 2035.

Uden for kvotesektor: For at opnå målsætningen uden for kvotesektoren bliver trans-

portsektoren, særligt biler, vigtig. Det vurderes her, at brug af VE-løsninger bliver cen-

trale af to årsager. For det første fordi Danmark ligesom en række andre rige EU-lande

beskatter benzin og diesel meget højt og i tilgift har andre nationale og EU-tiltag, der præ-

mierer energieffektivitet. For det andet, at der er rimelig stor sikkerhed for, at en eller

flere alternative drivmidler til benzin og diesel bliver samfundsøkonomisk rentabelt alle-

rede fra 2020 med forventede fortsatte store relative reduktioner i omkostninger frem

mod 2030. Fordeling mellem elbiler og biobrændstoffer som løsning afhænger dels af

usikre skøn på, hvor forbedringer bliver størst samt håndtering af større infrastrukturom-

kostninger til elbiler. Brug af drivmidler som vind (el) og biobrændstoffer baseret på

dansk landbrugsproduktion vil tilsvarende kunne levere et højt bidrag til at øge forsy-

ningssikkerheden. Udskiftning af olie- naturgasfyr med varmepumper (drevet i stigende

grad af VE-el) vil også kunne levere et betydeligt bidrag (reelt både et VE og EE bidrag

fordi det indebærer skift væk fra fossilbrændstof og lavere bruttoenergiforbrug per varme

leveret).

Page 6: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere den rigtige strategi for

at gøre forsyningssektoren fossilfri. Et omkostningseffektivt EE-tiltag i forsyningssekto-

ren vil i en række lande indebære skift fra kul- til gasbaseret produktion, som vil kunne

reducere CO2-udledninger og energiforbrug per megawatt time. VE-teknologier som land-

baseret vind, og på lidt længere sigt biomasse og havvind, vil også være konkurrencedyg-

tige med kul- og gasbaseret energiproduktion selv med begrænsede CO2-priser. Det kan

samtidig gøre det attraktivt at bruge el til erstatning af drivmidler uden for kvotesektoren

f.eks. som elbiler og varmepumpe. Her slås der to fluer med et smæk: det flytter klimafor-

pligtigelsen ud af ikke-kvotesektor, hvor marginale tiltag er dyrere og det giver mulighed

for at bruge vindbaseret el netop på de tidspunkter, hvor traditionelt baseret elforbrug er

lavt (om natten).

Udfordringen i udbygningstempo for VE ligger imidlertid ikke i de rene teknologiomkost-

ninger. For vind er en udfordring absorptionskapacitet i elsystemet i mange niveauer og

for biomasse er det udfordringer med at øge produktion på en bæredygtig måde. Det bety-

der, at udbygningstempo og særlige danske målsætninger for el- og fjernvarmeproduktion

kun i begrænset omfang kan fastlægges alene ved at se på omkostningerne ved at produ-

cere energi – der skal lige så meget ses på værdien af produceret el og fjernvarme for for-

brugerne.

For EE-tiltag generelt vurderer vi, at det mest interessante område er de energitunge

virksomheder, som i dag betaler stærkt reducerede skatter/får gratiskvoter. Disse virk-

somheder er typisk udsat for international konkurrence og har derfor en naturlig inte-

resse i at holde deres energiforbrug nede. Der er dog indikationer på, at de har et vist po-

tentiale for omkostningseffektiv energiproduktion som bør forfølges. For husholdninger

og virksomheder uden reduceret energibeskatning vurderer vi, at de danske elafgifter og

energiafgifter i øvrigt er så høje, at der er et begrænset potentiale som primært knytter sig

til eksisterende boliger. Der er derfor næppe behov for at stramme bygningsreglementet

for nybyggede huse yderligere.

Fra analyser til politik Der er en betydelig risiko forbundet med at basere klimapolitik

på forudsigelser af relative omkostninger ved forskellige tiltag til at reducere klimagasser:

jo længere ud i fremtiden jo mindre sikre er skønnene. Det betyder også, at forudsigelser

på det ”rigtige” mix på VE og EE tiltag bliver mere og mere usikre jo længere ud i fremti-

den vi spår. Det er langt mere relevant at vurdere om der er klare regulatoriske barrierer,

der bremser løsninger som a priori virker attraktive: her kan analyser af relative omkost-

ninger bidrage til at belyse forventede gevinster ved tilpasningerne i politik. En sådan

barriereanalyse har dog ikke været fokus for denne analyse.

Page 7: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Kapitel 1

1 Målhierarki og sætning af VE og EE targets

Dette kapitel indeholder en kort beskrivelse af det overordnede målhierarki for EU’s

klima- og energipolitik (1.1) samt nogle centrale udfordringer ved at sætte targets for ved-

varende energi (VE) og energieffektivisering (EE) (1.2).

1.1 Målhierarki Overordnet har EU et ønske om at nå tre mål: 1) reduktion af drivhusgasser, 2) forsy-

ningssikkerhed og 3) at de to første mål opnås omkostningseffektivt. Målet om omkost-

ningseffektivitet kan betragtes som en økonomisk bibetingelse som sikrer, at de politiske

målsætninger 1) og 2) opnås samfundsøkonomisk optimalt dvs. omkostningseffektivt, jf.

Figur 1.

Figur 1 Mål og løsninger i EU’s klima- og energipolitik

Note: CSS er en forkortelse for Carbon Capture and Storage

Kilde: Copenhagen Economics

Den centrale pointe er, at teknologier som vedvarende energi og energieffektiviseringer

ikke er mål i sig selv, men alene teknologier, der omkostningseffektivt skal kombineres for

at løse klimaudfordringerne og sikre høj forsyningssikkerhed.

Reduktion af drivhusgasser opnås ved at anvende løsninger som indebærer mindsket el-

ler slet ingen udledning. Disse løsninger trækker på teknologier som VE, EE og potentielt

CCS. Afhængig af hvilken teknologi der anvendes kan kulstoffattige løsninger i høj grad

bidrage til også at nå målet om forsyningssikkerhed. Et eksempel er energieffektiviserin-

ger, der mindsker olie importeret fra Mellemøsten.

Page 8: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Høj forsyningssikkerhed opnås ved at skifte til primære energikilder fra national produk-

tion eller import fra stabile og ”venligtsindede” regioner. Det gælder både den strategiske

forsyningssikkerhed i det omfang, at lokale energikilder erstatter fossile brændstoffer, og

det gælder den systemiske forsyningssikkerhed i det omfang, at risikoen for systemned-

brud mindskes som følge af omlægningen.

Forsyningssikkerhed kan således opnås med løsninger, der også reducerer drivhusgasser,

ligesom løsninger der reducerer drivhusgasser også kan øge forsyningssikkerheden. Inter-

aktionen består således i, at én type løsning kan bidrage til begge mål eller at flere løsninger

kan bidrage til samme mål.

Det tredje mål er omkostningseffektivitet, hvilket består i at nå begge mål med en sam-

fundsøkonomisk optimal balance i anvendelsen af VE og EE (samt potentielt set CSS og

atomkraft, som tillægges betydeligt vægt f.eks. i fremskrivninger fra det International

Energy Agency). Er tilgangen en udbredt anvendelse af VE betyder det en lavere grad af EE

og omvendt. Hvorvidt reduktion af drivhusgasser og høj forsyningssikkerhed bedst opnås

med en høj eller lille grad af VE bør alene afhænger af omkostninger og gevinster ved at

anvende VE sammenlignet med EE.

1.2 Centrale iboende udfordringer ved VE og EE targets I praksis har den anvendte tilgang i Danmark og i EU ikke været så krystalklar som beskre-

vet ovenfor og indikeret i Figur 1. Fokus på hovedmål – klima og forsyningssikkerhed – er

i nogen grad tilgodeset ved bl.a. at sætte at sætte specifikke VE og EE targets mange år ud

i fremtiden. At disse targets til en vis grad er arbitrære og ofte forskellige på tværs af sekto-

rer, nationer og internationale organisationer er selvsagt problematisk. Men i tillæg hertil,

leder det at sætte VE og EE targets i sig selv til en række centrale udfordringer i forhold til

målet om omkostningseffektivitet. Vi giver en række eksempler i det følgende.

Det er fx ikke indlysende at kvantitative mål for VE og EE er nødvendige for at opnå hø-

jere forsyningssikkerhed. Et mål for reduktion af drivhusgasser opnås i vid udstrækning

gennem netop VE og EE. Det betyder, at selv med kun ét mål for drivhusgasser kan forsy-

ningssikkerheden øges. Omvendt kan mål for VE og EE i praksis understøtte handling ved

at fungere som effektive styringsmekanismer eller ’commitment devices’. Dette pragmati-

ske aspekt skal tages lige så med i betragtning som eventuelle spill-overs.

Det kan tilsvarende være relevant at knytte mere anvendelsesspecifikke mål fx til et VE-

target. Den strategiske forsyningssikkerhed kan øges ved mindre afhængighed af gas fra

Rusland og olie fra Mellemøsten. Danske vindmøller kan bidrage til forsyningssikkerheden,

men kun i den udstrækning, at der et tilstrækkeligt anvendelsespotentiale. Det nytter altså

ikke med flere vindmøller uden elbiler så olien kan fortrænges, hvilket kan gøre det nød-

vendigt med anvendelsesspecifikke mål for at skabe kobling mellem mål og midler fx et

eksplicit mål for VE i transportsektor.

Page 9: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Sektor og/eller anvendelsesspecifikke VE- og EE-målsætninger kan således danne ramme

for nye tiltag, og dermed spille en afgørende rolle for reelt at opnå målsætninger om re-

duktion af drivhusgasser og forsyningssikkerhed. Men her opstår igen udfordringer idet

VE- og EE-målsætninger er svære at gøre meningsfuldt stabile over tid. Som resultat kan

ex-ante kosteffektive VE- og EE-målsætninger, som er forsøgt hensyntagen til både klima

og forsyningssikkerhed, risikere at blive ganske dyre ex-post.

En kerneårsag til dette er usikkerhed på teknologiskift herunder skift af brændstoffer.

Elektrificering af tognet, varmepumper (på vej) og biler (en mulighed) øger behovet for

elproduktion alt andet lige, men det konkrete skift er svært at forudsige bare 5-10-15 år i

forvejen. Det er derfor en stor udfordring, når det skal bygges ind i målsætninger eller

konkrete forpligtigelser for energiselskaber mv. Absolutte målsætninger for energiforbrug

kan blive meget skæve og selv målsætninger for energieffektivitet (energi per værditil-

vækst) kan blive påvirket hvis nye former for energiforbrug kommer ind i tæller og næv-

ner.

Et andet dilemma vedrører EE-løsninger. Klimamålsætningen kan opnås ved EE, som

groft sagt betyder, at vi kan det samme med færre joule. Men hvorvidt effektiviseringerne

bidrager til at nå klimamålsætningen afhænger af hvilken energikilde, som er omdrej-

ningspunktet for effektiviseringen og dens substitutionsmuligheder. Således har EE rettet

mod energiforbrug, der billigt kan produceres fra vedvarende energi kun klimaeffekt så-

fremt der er betydelige substitutionsmuligheder til andre anvendelser og at udbuddet af

VE til elproduktion til ”rimelige” omkostninger er begrænsede. Og tilsvarende omvendt:

Effektiviseringer af billig el fra vindenergi, som ikke kan flyttes til nye anvendelser (fx bi-

ler, fossilt baseret varmeforbrug) bidrager hverken med positive klimaeffekter eller øget

forsyningssikkerhed (i Danmark fortrænger det primært kul som der er rigeligt af globalt

også fra stabile regioner).

Der er også udfordringer knyttet til de nuværende teknologi-definitioner. CCS (Carbon

Capture and storage) spiller en betydelig rolle i ambitiøse internationale scenarier. Men

da CSS bygger på brug af fossil-brændstof og har nul emissioner tæller den hverken med

under energieffektivisering eller vedvarende energi. Det er nødvendigt med en klar defini-

tion, der tillader at målsætninger inkluderer CCS-bidrag.

Endelig bliver vi løbende klogere på EE- og VE-teknologier i takt med deres udbredelse.

Det giver anledning til detaljerede well-to-wheel-analyser, som kvantificerer forskelle i

emissioner og energiforbrug. Tages disse ikke grundigt i betragtning vil målsætningerne

med sikkerhed blive skævredne.

Page 10: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Kapitel 2

2 Fremtidige udledninger, målsætninger og bidrag fra VE og EE

Dette kapitel sammenligner først specifikke danske klimamålsætninger med forventede

danske CO2-udledningsstier (2.1). Dermed anskueligøres hvilke målsætninger – danske

eller internationale, kvote eller ikke-kvote – som bliver bindende i 2030. Konklusionerne

herfra danner den nødvendige ramme for i næste kapitel meningsfuldt at vurdere det op-

timale mix af VE- og EE-strategier i og uden for kvotesystemet. Dernæst analyseres det

forventede VE- og EE-bidrag for CO2-reduktioner indtil 2030 (2.2). Viden om bidragenes

respektive størrelser er essentiel for fornuftigt at kunne sætte VE- og EE-targets.

2.1 Forventet udledning og målsætninger Danmark er underlagt en række klimamålsætninger – dels nationale, dels internationale

– hvoraf de relevante i denne analysekontekst vedrører specifikke CO2e-targets.

I 2020 er Danmark ifølge EU’s klima- og energipakke forpligtet til at reducere udlednin-

gerne af drivhusgasser i de ikke-kvoteomfattede sektorer med 20 pct. i forhold til niveauet

i 2005. Samtidig har den danske regering et mål om, at Danmarks samlede udledning af

drivhusgasser i 2020 skal være reduceret med 40 pct. i forhold til niveauet i 1990.

I den foreslåede energi- og klimapakke for 2030 fastsætter Det Europæiske Råd et bin-

dende mål for reduktionen af EU’s egne drivhusgasemissioner på mindst 40 procent i

2030 i forhold til 1990. Dette opnås ved at EU i fællesskab reducerer udledningen inden

for ETS med 43 procent og uden for med 30 procent set i forhold til 2005. Byrdefordelin-

gen afgøres først i 2016, men den danske regering har allerede meldt ud, at Danmarks re-

duktionsmål for ikke-kvotesektoren kan forventes at ligge mellem 36 procent og 40 pro-

cent i forhold til 20051.

Endelig har Danmark en national målsætning om en fossilfri energi- og forsyningssektor i

2035.

De nuværende klimaforpligtelser og de forventede forpligtelser for 2030 kan sammenhol-

des med forventede CO2-udledningsstier på baggrund af Energistyrelsens basisfremskriv-

ning, jf. Figur 2. Herved opnås en indikation af hvilke målsætninger, der bliver bindende

for Danmark i 2030 givet den nuværende energi- og klimapolitik.

1 Klima-, energi- og bygningsministeriet (2014) ’FIU Alm.del endeligt svar på spørgsmål 71’

Page 11: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

I 2020 forventes EU-målet for ikke-kvotesektoren netop at nås, mens Danmarks natio-

nale mål for den samlede udledning ikke nås. I 2030 forventes Danmark med given poli-

tik at være et godt stykke fra at nå målet for ikke-kvotesektoren, mens målet for kvotesek-

toren næsten nås.2

Figur 2 Forventede udledningsstier og målsætninger

Note: Tal for 2005-2012 er faktiske emissioner. Tal for 2013-2025 er forventede emissioner fra Energistyrel-

sens Basisfremskrivning 2014. Tal for 2026-2030 er egne estimerede emissioner på baggrund af de

foregående fem års vækstrate. Til beregningen af EU-målet for ikke-kvotesektoren er anvendt et re-

duktionsmål på 38 procent ift. 2005, hvilket er gennemsnittet af de forventede 36-40 procent jf. rege-

ringens svar på spørgsmål 71

Kilde: Copenhagen Economics baseret på Energistyrelsen (2014) Danmarks energi- og klimafremskrivning

2014

Basisfremskrivning er baseret på nuværende energi- og klimapolitik og antager dermed,

at man ikke igangsætter meget rentable tiltag fra Virkemiddelkataloget for 2020. Vi har

derfor opstillet et alternativt scenarie, hvor de mest rentable tiltag i Virkemiddelkataloget

for 2020 implementeres. Det svarer til at antage, at dansk energi- og klimapolitik ikke går

i stå de næste fem år, men at Danmark aktivt forfølger dagsordenen om at nå det natio-

nale 2020-klimamål. Vi har regnet på to scenarier for reduktionsmankoer i 2030: et base-

ret på basisfremskrivningen og et baseret på basisfremskrivning inklusiv de mest rentable

tiltag fra Virkemiddelkataloget for 2020, jf. Figur 3. Fremadrettet anvendes reduktions-

mankoerne inklusiv de mest rentable tiltag, da det synes mest realistisk.

Gennemføres CO2e-reducerede tiltag med en skyggepris under 500 kr. fra Virkemiddelka-

taloget for 2020, vil Danmark netop – i modsætning til fremskrivningen med given politik

– nå det nationale 2020-mål og målet for kvotesektoren i 2030, jf. Figur 3. Målene for

ikke-kvotesektoren og energi- og forsyningssektoren i 2030 er dog stadig et stykke fra at

blive nået.

2 Det er klart, at målet for kvotesektoren per automatik nås ved løbende at begrænse antallet af emissionstilladelser. I denne

sammenhæng afspejler den lille difference, at målet næsten nås helt uden brug af emissioner

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2005 2010 2015 2020 2025 2030

Kvote Ikke-kvote I alt

Mio. ton CO2-ækvivalenter

DK-mål samlet: Nås ikke

EU-mål ikke-kvote: Nås netopEU-mål ikke-

kvote: Nås ej

EU-mål kvote:

Nås netop ikke

Page 12: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Figur 3 Forventet udledning og målsætning i 2020 og 2030

Note: Til beregningen af EU-målet for ikke-kvotesektoren er anvendt et reduktionsmål på 38 procent ift.

2005, hvilket er gennemsnittet af de forventede 36-40 procent jf. regeringens svar på spørgsmål 71.

Til beregningen af DK-målet for energi- og forsyning er antaget, at målet om fossilfri i 2035 opnås

ved en lineær årlig aftagning fra 2015, hvilket giver et implicit mål på 3,7 mio. i 2030

Kilde: Copenhagen Economics baseret på Energistyrelsen (2014) Danmarks energi- og klimafremskrivning

2014

For at nå målet for ikke-kvotesektoren skal Danmark yderligere reducere 3,1 mio. ton

CO2e. EU-målet for kvotesektoren er ikke-bindende, men for at nå Danmarks eget mål om

en fossilfri energi- og forsyningssektor i 2035, skal Danmark i 2030 reducere yderligere

7,0 mio. ton CO2e for at være på rette vej. Da fossilfri-målet gælder 2035 er målet for

2030 omregnet på baggrund af en antagelse om en lineær nedgang fra 2015 til 2035.

2.2 Forventede VE- og EE-bidrag til klimamålsætninger frem

til 2030 Figurerne ovenfor viser, at Danmark med nuværende energi- og klimapolitik mangler 3,1

og 7,0 mio. tons CO2e for at opfylde målsætningerne for hhv. ikke-kvotesektoren og el- og

varmeforsyningssektoren i 2030. Men ét er mankoerne og de tiltag der skal til for at opnå

den resterende reduktion. Noget andet er hvordan Danmark opnår den forventede reduk-

tion frem til 2030. Det er interessant i relation til VE- og EE-målsætninger da reduktio-

nen af drivhusgasser pr. definition udgøres af reduktionsbidrag fra VE og EE og da mål-

sætninger både omfatte den realiserede og den resterende reduktionsmængde.

Opstilles kontrafaktiske scenarier for Danmarks samlede udledning af drivhusgasser uden

anvendelse af EE og VE, kan de respektive reduktionsbidrag fra EE og VE illustreres, jf.

29,9

45,2

28,6

15,6

11,9

28,7

42,6

27,2

14,5

10,7

30,5

43,2

24,1

15,1

3,70

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EU-mål: Ikke-kvote

(-20 % fra 2005)

DK-mål: Samlet

(-40 % fra 1990)

EU-mål: Ikke-kvote

(-30 % fra 2005)

EU-mål: Kvote

(-43 % fra 2005)

DK-mål: Energi- og

forsyningssektor

(fossilfri)

2020 2030

Fremskrivning Fremskrivning inkl. Virkemiddelkatalog 2020 Target

Mio. ton CO2-ækvivalenter

3,1

7,0

Page 13: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Figur 2.3 EE forventes at have det største bidrag og giver et fald i udledningen på 25 pro-

cent, mens VE-bidraget tilføjer yderligere 15 procentpoint og dermed leder til et samlet

fald på 40 procent til 2030. Samlet gælder der derfor om den forventede danske CO2e-re-

duktion frem til 2030, at EE står for 62 procent af reduktionen og VE for 38 procent.

Disse størrelser er afgørende relevante for eventuelle VE- og EE-målsætninger.

I baseline-scenariet antages en verden med forventet BNP-vækst, men uden yderligere EE

og VE-bidrag og så inkorporeres trinvist effekterne af lavere energiforbrug per BNP og

øget VE andel. Baseline er således beregnet ved at se på forholdet mellem BNP og brutto-

energiforbrug og forholdet mellem bruttoenergiforbrug og CO2 holdes konstant i perioden

2013-2030: altså fastholdt CO2 indhold per BNP-enhed. Baseline-scenariet fører til en te-

oretisk udledning på 74 mio. ton CO2-ækvivalenter.

Figur 4 Udledning af emissioner med og uden EE og VE

Kilde: Copenhagen Economics baseret på Energistyrelsen Basisfremskrivning 2014 og DREAM

I EE-scenariet erstattes det konstante forhold mellem BNP og energiforbrug med det for-

ventede energiforbrug frem til 2030. EE opstår når en given størrelse BNP opnås med et

mindre energiforbrug eller tilsvarende når væksten i BNP overstiger væksten i energifor-

brug. Den direkte effekt af EE afspejles af, at BNP vokser med 34 procent mens energifor-

bruget kun stiger med 1 procent. Forholdet mellem energiforbrug og CO2 holdes i denne

beregning fortsat konstant (svarende til intet yderligere VE-bidrag) og vi får dermed den

rene EE-effekt som bevirker, at CO2-udledningen falder til 55 mio. ton svarende til et fald

på 25 procent.

I EE og VE-scenariet erstattes det konstante forhold mellem energiforbrug og CO2 med

den forventede CO2-udledning frem til 2030. Hermed indbygges VE-bidraget som bevir-

ker et yderligere fald i udledningerne på 15 procentpoint set i forhold til baseline scenariet

og dermed et samlet fald på 40 procent.

3 Figuren bygger på eksisterende politikker og prognoser frem til 2030 som tilsiger, at BNP vokser med 34 procent over perio-

den, at CO2-udledninger falder med 17 procent og at bruttoenergiforbruget vokser med 1 procent. Hermed kan det udledes

hvordan VE og EE isoleret set vil påvirke udledninger i perioden. Beregningsmetoden er forklaret i teksten efter figuren

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Baseline-scenarie EE-scenarie EE og VE-scenarie

Mio. ton CO2-ækv.

25 %-

point

45

55

74

15 %- point

Page 14: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Kapitel 3

3 Optimale VE- og EE-strategier

Dette kapitel opstiller først udbudskurver for CO2e-reduktioner i og uden for kvotesekto-

ren (3.1). Det tillader os vurdere, om Danmark samlet set er i stand til at opnå dets energi-

og klimamålsætninger for kvote- og ikke-kvotesektoren uanset om midlet er VE eller EE.

Dernæst præsenteres specifikke VE- og EE-udbudskurver for først kvote- dernæst ikke-

kvotesektoren (3.2 og 3.3). På trods af, at udbudskurverne indeholder usikkerheder vi

ikke kan understrege nok, vil vi i gennemgangen (3.1 – 3.3) beskrive kurverne som de ser

ud, og så efterfølgende vurdere, hvilke sammensætninger af VE- og EE-strategier der på

nuværende tidspunkt virker optimale i lyset af de givne målsætninger (3.4).

3.1 Udbudskurver i og uden for kvotesektoren På baggrund af en række eksisterende kilder for VE- og EE-tiltag har vi udledt mulige ud-

budskurver for CO2e-reduktioner i og uden for kvotesektoren, jf. Figur 5. Udbudskurverne

er stykket sammen af mange særskilte VE og EE-tiltag vis CO2-reduktioner hver har en

given samfundsøkonomisk omkostning, også kaldet skyggepris. Se Boks 1 for en kildegen-

nemgang og det medfølgende excel-dokument for grundig dokumentation.

Konklusionen for udbudskurverne er først og fremmest, at der er stor usikkerhed over

mulige reduktioner og de medfølgende skyggepriser. I både kvote og ikke-kvotesektoren

gælder der, at reduktionsmålene kan nås for rimelige og næsten ens marginale omkost-

ninger i et optimistisk scenarie, mens det er dyrt at reducere i et pessimistisk scenarie.

Page 15: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Figur 5 Udbudskurver for kvote- og ikke-kvotesektor

Note: Udbudskurverne indeholder både VE- og EE-tiltag. Med magenta er indtegnet reduktionskravene

Kilde: Copenhagen Economics baseret på Energistyrelsen (2014), COWI (2013) og Dansk Energi (2014)

I kvotesektoren kræves en reduktion på 7,0 mio. ton i 2030 for at være på sporet ift. mål-

sætningen om en fossilfri energi- og forsyningssektor i 2035, jf. konklusioner fra kapitel

2.4 I det optimistiske scenarie kan en sådan reduktion lade sige gøre for rimelige omkost-

ninger: 2 mio. ton kan reduceres til en negativ skyggepris og de resterende 5 mio. ton kan

reduceres til en skyggepris på maksimalt 200 kr. En negativ skyggepris betyder, at udled-

ning af CO2e skal tillægges negativ værdi før den bliver ikke-rentabel ud fra et samfunds-

økonomisk perspektiv. Anderledes ser det ud i det pessimistiske scenarie: 0,6 mio. ton

kan reduceres til en negativ skyggepris, skyggeprisen overstiger 500 kr. ved 2 mio. ton og

der kan maksimalt reduceres 6,5 mio. ton til en marginal skyggepris på 2.700 kr.

Usikkerheden i kvotesektoren – som giver anledning til forskellen mellem det optimisti-

ske og det pessimistiske scenarie – består af usikkerheder fra VE og EE-tiltag hver især.

For VE-tiltag består usikkerheden primært i hvor hurtigt VE-kilder som biomasse, vind-

og solenergi kan tages i brug i energi- og forsyningssektoren og til hvilke omkostninger

relativt til fossile løsninger. For EE-tiltag består usikkerheden af omkostningerne for

store energibesparende tiltag samt CO2-intensiteten af den sparede energi. I det optimi-

stiske tilfælde er det antaget, at hele energibesparelsen vil fortrænge fossil-baseret energi,

mens det pessimistiske scenarie antager, at den sparede energi vil have den gennemsnit-

lige kulstofintensiteten i elsektoren.

I ikke-kvotesektoren kræves en reduktion på 3,1 mio. ton i 2030 for at opfylde målsætnin-

gen om 38 pct. mindre udledning i 2030 sammenlignet med 2005, jf. konklusioner fra ka-

pitel 2. Igen er konklusionen, at et optimistisk scenarie tillader en fuld reduktion på 3,1

4 Som illustreret i kapitel 2, er den internationale målsætning for kvotesektoren ikke-bindende

-1.500

-1.000

-500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0 1 2 3 4 5 6

Optimistisk Pessimistisk

Kr. pr. ton CO2e

Mio. ton CO2e3,1

300

Kvotesektor Ikke-kvotesektor

-1.500

-1.000

-500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0 2 4 6 8 10 12 14

Optimistisk Pessimistisk

Kr. pr. ton CO2e

Mio. ton CO2e7,0

200

Page 16: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

mio. ton for ganske lave omkostninger – 300 kr. for det sidste ton – mens det er dyrt og i

det pessimistiske scenarie.

Reduktionerne i ikke-kvotesektoren opnås fra et skift til VE-teknologier i transportsekto-

ren (elbiler, biobrændstoffer og biogas), fra individuel boligopvarmning og fra individu-

elle isoleringstiltag (dvs. ikke fra elsektoren). Den primære usikkerhed i ikke-kvotesekto-

ren – som giver anledning til den store forskel mellem de to scenarier – er knyttet til an-

tagelsen om hvor stor en del af bilparken der er omlagt fra traditionelle til alternative

drivmidler i 2030. I det optimistiske scenarie har vi antaget, at 40 procent af Danmarks

bilpark i 2030 er baseret på el, biogas og biobrændstoffer i en ligelig fordeling, mens vi i

det pessimistiske scenarie har antaget at det samme gælder om 10 procent. I øjeblikket er

under én procent af alle danske biler elbiler, så det kræver altså en massiv omlægning før

det optimistiske scenarie lader sig udspille.

Boks 1 Kilder til beregning af udbudskurver

Konstruktionen af udbudskurver er baseret på eksisterende kilder og i mange tilfælde

også ganske mangelfulde kilder, jf. tabellen nedenfor.

Kilder til beregninger

Virkemiddelka-

talog

Tids-

periode VE/EE K/IK

Eksplicitte

skyggepri-ser

Eksplicitte

kvantite-ter

Punktesti-

mat/spænd

COWI (2012) -2030 VE IK Nej Nej Punktestimat

COWI (2015) -2020 EE K Nej Energi Spænd

EA (2014) -2050 VE K Nej Nej Spænd

EA (2015) -2020 VE/EE K/IK Ja Nej Punktestimat

Virkemiddelka-talog

-2020 VE/EE K/IK Ja CO2e Punktestimat

SBi (2010) -2050 EE K/IK Nej Energi Punktestimat

SBi (2013) -2050 EE K/IK Nej Energi Punktestimat

Dansk Energi

(2014) -2050 VE IK Nej Nej Punktestimat

Page 17: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Som angivet i tabellen, er det kun Virkemiddelkataloget som har eksplicitte skyggepri-

ser samt eksplicitte reduktioner for CO2e. For besparelser i 2030 har alle kilder krævet

yderligere beregninger for at nå frem til skyggepriser og mængder emissionsreduk-

tion. Kilderne for energieffektivisering (SBi, COWI 2015) har eksplicitte tal for redukti-

oner i energiforbrug, hvilket gør det forholdsvis let at estimere de tilsvarende CO2e-

reduktioner. De indeholder også omkostninger pr. sparet energienhed, hvilket giver

mulighed for beregninger af skyggepriser. Se det medfølgende excel-dokument for de-

taljeret dokumentation af alle antagelser og beregninger.

Kilderne for vedvarende energi har været særligt beregningskrævende. De præsente-

rer fremskrivninger af teknologiske omkostninger, hvorfra det kan udledes hvilke tek-

nologier der sandsynligvis vil blive anvendt i fremtiden. Vi har anvendt forskellige sce-

narier, nogle hvor vedvarende energiteknologier bliver konkurrencedygtige, og nogle

hvor de ikke gør. Med konkurrencedygtige vedvarende teknologier kan vi estimere

mængden af emissioner som undgås, og de tilhørende (eventuelt negative) omkost-

ninger for samfundet. Med ikke-konkurrencedygtige vedvarende teknologier kan vi ud-

lede de ekstra omkostninger for samfundet ved at skifte mellem teknologier, og de til-

svarende emissioner, der undgås.

Der er også taget en forholdsvis simpel tilgang til et i princippet uløseligt problem.

Ganske mange af de løsninger som giver energibesparelser indbefatter VE-teknologi.

Det ligger nærmest i sagens natur idet vind- og solenergi som fylder meget definito-

risk, kun har konverteringstab i energinettet medens brug af olie, gas og kul indebæ-

rer et konverteringstab når det ryger i en bilmotor eller kraftværk. Der er valgt den

tilgang, at alle løsninger som indebærer VE-teknologier er kategoriset som tilhørende

VE-udbudskurven.

Kilde: Copenhagen Economics

3.2 Udbudskurver for VE og EE i kvotesektoren Den optimale strategi for en reduktion på 7,0 mio. ton CO2e i kvotesektoren indebærer at

VE fortrænger 4,8 mio. ton og EE fortrænger 2,2 mio. ton (optimistisk scenarie), jf. Figur

6. Mens de store reduktioner altså er at hente på VE-siden, er de særligt rentable dog alle

på EE-siden: Godt 2 mio. ton kan reduceres til negative – og endda langt hen ad vejen

meget negative – skyggepriser, hvor VE kan levere stort set ingen. I et optimistisk scena-

rie bliver den marginale skyggepris i kvotesektoren således 200 kr. pr. ton CO2e.

Page 18: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Figur 6 Udbudskurver for VE og EE i kvotesektor

Note: Med magenta er indtegnet den optimale fordeling af reduktionskravet fra det nationale mål om en fos-

silfri energi-og forsyningssektor. Det internationale mål for kvotesektoren er ikke-bindende, jf. kap. 2

Kilde: Copenhagen Economics baseret på Energistyrelsen (2014) Danmarks energi- og klimafremskrivning

2014

VE-potentialet for CO2e-reduktioner i forsyningssektoren er baseret på en øget afhængig-

hed af vedvarende energikilder, nemlig biomasse, vind- og solenergi. I de to scenarier vil

al den supplerende energi erstatte gamle kraftværker, der er planlagt at lukke ned, hvor-

for den relevante sammenligning er de relative omkostninger af nye anlæg.5

I det optimistiske scenarie antager vi, at det vil være muligt at udvide onshore og offshore

vindkraft og solbaseret energi mellem 2020 og 2030 i samme rate som planlagt for perio-

den 2015-2020. Ulempen er her, at en sådan udbygning af vindkraft vil sænke sin værdi

som følge af kapacitets- og systemovervejelser. For at tage højde for dette, har vi antaget

stigende systemintegrationsomkostninger for vindkraft: En tredjedel af ny vindkraft

(både onshore og offshore) antages at have lave systemintegrationsomkostninger, en tred-

jedel antages at have bedste-gæt omkostninger og den sidste tredjedel antages at have

høje omkostninger. Det mest rentable er onshore vind efterfulgt af først solenergi, så off-

shore vind og til sidst biomasse i kraftvarmeværker.

I det pessimistiske scenarie antager vi, at potentialet for mere solenergi og vindkraft er

begrænset, og at kun offshore vind er muligt. Det første trin på kurven er solenergi, efter-

fulgt af tre trin fra offshore vind. Det sidste trin er igen biomasse i kraftvarmeværker, nu

til en højere pris i forhold til nye fossile brændstofanlæg.

Den store forskel på det optimistiske og det pessimistiske scenarie på VE-siden afspejler,

at det fundamentalt set ikke er muligt at vurdere den effektive reelle udbudskurve uden at

5 Beregningerne er baseret på EA Energianalyse (2014) ’Elproduktionsomkostninger’

-1.500

-1.000

-500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 2 4 6 8 10

Optimistisk Pessimistisk

Mio. ton CO2e

Kr. pr. ton CO2e

4,8

200

-1.500

-1.000

-500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Optimistisk Pessimistisk

Mio. ton CO2e

Kr. pr. ton CO2e

2,2

200

Vedvarende energi Energieffektivisering

Page 19: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

have en tydelig afklaring af mere tekniske forhold som udbudsbegrænsninger for land-

vind og absorptionskapacitet for vind. Det sidste afhænger af udbygningstakt for fysiske

net til udland, interne flaskehalse i særligt Tyskland og Sverige, reformer af elmarkedet,

nye træk på el fra elbiler/varmepumper samt nye effektive muligheder for med lave om-

kostninger at ”gemme” el (brændselsceller, batterier) mv.

EE-potentialet for CO2e-reduktioner i forsyningssektoren er drevet af reduceret el- og

varmeforbrug i husholdninger og virksomheder. Det er antaget, at 50 procent af EE-tilta-

gene hører til kvote-sektoren og 50 procent hører til ikke-kvotesektoren. Kurverne er ba-

seret på en række isoleringstiltag for husholdninger og virksomheder, for på den måde at

reducere den nødvendige energi til opvarmning.6 Desuden indeholder kurverne en række

energibesparende potentielle tiltag i industrielle processer.7

I det optimistiske scenarie antages det, at al sparet energi vil være fossilbaseret. I det pes-

simistiske scenarie, er CO2e-reduktion fra disse foranstaltninger afledt af den gennem-

snitlige CO2e-intensitet i forsyningssektoren. Desuden er omkostningerne ved energibe-

sparelsespotentialet for industrielle processer rapporteret som intervaller i stedet for

punktestimater. Minimum- og maksimumværdier for disse omkostninger er blevet brugt

til henholdsvis de optimistiske og pessimistiske scenarier.

3.3 Udbudskurver for VE og EE i ikke-kvotesektoren Den optimale strategi for en reduktion på 3,1 mio. ton CO2e i ikke-kvotesektoren er, at VE

fortrænger 2,6 mio. ton og EE fortrænger 0,6 mio. ton (optimistisk scenarie), jf. Figur 7.

Ligesom for kvotesektoren er langt de største reduktioner at finde på VE-siden (84 pro-

cent), men denne gang leverer VE-siden også de mest rentable reduktioner: Alle 2,6 mio.

ton kan reduceres til en negativ skyggepris, mens det samme er tilfældet for 0,2 mio. ton

på EE-siden. I et optimistisk scenarie bliver den marginale skyggepris i ikke-kvotesekto-

ren således 300 kr. pr. ton CO2e.

6 Baseret på SBI (2010) ’Danske bygningers energibehov i 2050’ 7 Baseret på Cowi (2015) ’Kortlægning af energisparepotentialer i erhvervslivet’

Page 20: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Figur 7 Udbudskurver for VE og EE i ikke-kvotesektor

Note: Med magenta er indtegnet den optimale fordeling af reduktionskravet fra det internationale mål for

ikke-kvotesektoren

Kilde: Copenhagen Economics baseret på COWI (2013) og Dansk Energi (2014)

VE-potentialet for CO2e-reduktioner i ikke-kvotesektoren er dels baseret på et skift i

transportsektoren fra traditionelle drivmidler (benzin og diesel) til alternative drivmidler

(elektricitet, biogas og bioethanol) og dels en udskiftning af individuelle gas- og oliekedler

med varmepumper. Beregningerne er baseret på COWI (2013) ‘Alternative drivmidler’, og

på Dansk Energi (2014).

I det optimistiske scenarie er antaget, at 40 procent af Danmarks bilpark i 2030 drives af

elektricitet, biogas og bioethanol i en ligelig fordeling. Vi har anvendt det optimistiske

scenarie (’Alle mands eje’) fra Dansk Energi/Energinet.dk/Dong Energy (2013), hvor 13,3

procent af bilparken i 2030 antages at være drevet af el, og har antaget samme andele for

henholdsvis biogas og bioethanol. Det svarer altså til, at intet mindre end 40 procent af

bilparken i 2030 er drevet af alternative drivmidler.

Første trin på kurven er elbiler som med en negativ skyggepris på 1.400 kr. virker aldeles

attraktiv. Når skyggeprisen bliver negativ er det fordi elbilen i 2030 er betydeligt billigere

i brug end en traditionel bil før indregningen af eksterne omkostninger. Det betyder mod-

sat, at værdi af CO2e-reduktioner skal tillægges negativ værdi før at den samfundsøkono-

misk kan ligestilles i omkostninger med en traditionel bil drevet af diesel eller benzin.

COWI’s beregninger antager dog en veludbygget infrastruktur, hvilket endnu ikke er til-

fældet og derfor før eller siden kræver betydelige investeringer som beregningerne ikke

afspejler. Ligeledes har elbilen i dag en begrænset radius, men det er dog svært at fore-

stille sig, at en elbil årgang 2030 ikke har radius som er tilfredsstillende for langt de fleste

brugssituationer langt de fleste dage. Vi vurderer derfor, at skyggeprisen er noget under-

estimeret, men stadig tilstrækkeligt lav til at være en attraktiv løsning. Andet trin på kur-

ven er biogas med en negativ skyggepris på 375 kr. Tredje trin, med en skyggepris på 307

Vedvarende energi Energieffektivisering

-1.500

-1.000

-500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Optimistisk Pessimistisk

Mio. ton CO2e

Kr. pr. ton CO2e

0,5

300

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 1 2 3 4 5

Optimistisk Pessimistisk

Kr. pr. ton CO2e

Mio. ton CO2e2,6

300

Page 21: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

kr., er varmepumper som alternativ til gas- og oliekedler. Sidste trin på kurven er bio-

ethanol med en skyggepris på 565 kr.

I det pessimistiske scenarie er antaget, at ca. 10 procent af Danmarks bilpark i 2030 dri-

ves af elektricitet, biogas og bioethanol i en ligelig fordeling. Dette er baseret på det pessi-

mistiske scenarie (’Manglende gennnembrud’) fra Dansk Energi/Energinet.dk/Dong

Energy (2013), hvor kun 3,8 procent af bilerne er eldrevne i 2030, hvilket tilsvarende er

antaget om biogas og bioethanol. Samtidig antages det, at den teknologiske udvikling er

langsommere end ventet, hvilket konkret indbygges ved at erstatte det forventede tekno-

loginiveau i 2030 med det forventede niveau i 2020. Igen er elektricitet det første trin på

kurven med en negativ skyggepris på 425 kr. lige under biogas med en negativ skyggepris

på 250 kr. At erstatte fossilbaseret opvarmning med varmepumper har en skyggepris på

390 kr., men bioethanol har noget højere omkostninger med en skyggepris på 1.150 kr.

Idet drivmidlernes skyggepriser i de to scenarier er drevet af den ventede teknologiudvik-

ling afspejler VE-løsningerne, at elektricitet og bioethanol ventes at blive betydelig mere

rentabel i løbet af 20’erne mens skyggeprisen for biogas er forholdsvis konstant.

EE-potentialet for CO2e-reduktioner i ikke-kvotesektoren er baseret på forbedret isole-

ring i bygninger. Det er de samme isoleringstiltag som for EE i kvotesektoren (Figur 6),

men nu fortrænges individelle gas- og oliekedler hvorfor CO2e-intensiteten er tilpasset

derefter.

3.4 Sammenfattende om optimale VE- og EE-strategier Trods den store usikkerhed fra bl.a. teknologiudvikling og omkostningsniveauer står

nogle konklusioner fra VE -og EE-udbudskurverne fast, uanset hvilke scenarier der ud-

spiller sig i fremtiden.

De store krævede reduktioner i kvotesektoren kan kun nås hvis forsyningssektoren i bety-

delig grad øger afhængigheden af vedvarende energikilder som biomasse, vind- og sol-

energi. Det er med sikkerhed her de store reduktionspotentialer ligger. Ligesådan gælder

det, at EE-siden uden tvivl kan bidrage med særdeles rentable CO2e-reduktioner (negativ

skyggepris), der bør gennemføres uagtet energi- og klimapolitiske mål.

Problemstillingen består derfor i høj grad består i valget mellem brug af kul, gas eller VE-

kilder som vind og biomasse for produktion af el og fjernvarme. Valget mellem de forskel-

lige energiformer kan kun i begrænset omfang baseres på relative traditionelle udbuds-

kurver over omkostninger ved CO2e-fortrængning. For både centrale kraftvarmeværker

(baseret på kul) og decentrale kraftvarmeværker (baseret på gas) kræver en samfundsøko-

nomisk vurdering at man tager hensyn til: 1) sammenhængen mellem el og varmeproduk-

tion, 2) hensyn til mulighed for at balancere elmarkederne med stadig stigende elproduk-

tion, 3) usikkerhed om efterspørgsel efter elproduktion og særligt på varmepumper og el-

biler og 4) overvejelser om betydning af sunk cost, dvs. at man skal sammenligne omkost-

ninger ved at opføre nye VE-installationer med muligheden for at producere i en længere

årrække på eksisterende anlæg.

Page 22: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Vores konklusion ovenfor om, at marginale udvidelser af VE-produktion baseret på tradi-

tionelle udbudskurver er meget attraktivt i forhold til fortrængning af kulbaseret el- og

varmeproduktion, skal derfor ses i et samlet scenarie, hvor der tages hensyn til alle de fire

ovenfornævnte forhold som bestemmer hastigheden hvormed fossile brændstoffer kan er-

stattes af særlig vind- og solenergi.

Den politiske udfordring for at realisere de omkostningseffektive løsninger er først og

fremmest at få et ETS-system, som gør de markedsmodne teknologier rentable. Det kræ-

ver en betydelig højere kvotepris end i dag, en betydelig forøget integration af elmarke-

derne i Nordeuropa og skattereformer i Danmark.

For energiintensive virksomheder i international konkurrence under (og udenfor) ETS

har hensyn til konkurrenceevnen betydet, at de rene skattemæssige tilskyndelser til ener-

gibesparelser har været lavere end for andre virksomheder. Det betyder, at der er en del

EE-projekter i industrien som bl.a. vedrører ventilation, belysning og IT som har en alde-

les lav skyggepris for CO2e-fortrængning. Det hænger i høj grad sammen med Danmarks

nuværende beskatningssystem, se kapitel 4 for mere herom.

Også i ikke-kvotesektoren står det fast, at de store krævede reduktioner kun kan nås hvis

der sker en betydelig omlægning af transportsektoren. Varmepumper har potentiale til at

fortrænge omkring 1 mio. ton CO2e og EE-løsninger har mindre og dyrere reduktionspo-

tentiale. Så hvis målene skal nås, skal alternative drivmidler som el, biogas og biobrænd-

stoffer spille en central rolle som afløser for traditionelle brændsler som diesel og benzin i

2030. I analyserne ovenfor står elbiler særligt stærkt mens bioethanol som drivmiddel

står noget svagere. Det skal her pointeres, at infrastrukturomkostninger for elbiler i ringe

grad er inkluderet, mens værdien af bi- og højværdiprodukter fra bioraffinaderiers

biothanolproduktion er betydeligt undervurderet.

Udfordringen for omstillingen i transportsektoren er primært, at skattepolitikken står i

vejen på flere felter. Biobrændsler fritages alene for CO2-afgifter og ikke energiafgiften,

elafgiften på privatforbrug er meget høj ligesom beskatningen af køretøjer er fokuseret på

lavt energiforbrug og ikke lave CO2e-emissioner. Det sidste vil også være vanskeligt givet,

at biler i betydeligt omfang kan køre på både traditionelle fossile brændstoffer og bio-

brændstoffer – det er ikke nemt at rumme i en beskatning på køretøjsniveau.

Modsat virker det ikke videre sandsynligt, at tiltag til øget EE i form af biler, der skal køre

på længere på literen via formelle krav kan være samfundsøkonomisk rentable givet de

betydelige tilskyndelser der allerede er.

For opvarmning i ikke-kvotesektoren er der generelt to typer af tiltag, nemlig EE i form af

bedre isolering samt semi-VE ved overgang til varmepumper baseret i stigende grad på

vind- og biomasse. På baggrund af de små reduktionspotentialer på EE-siden, jf. ovenfor,

er det vores vurdering, at der med de nuværende høje skatter på olie- og gas samt mange-

Page 23: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

årig indsats på energibesparelser i enfamiliehuse og særligt socialt boligbyggeri er et for-

holdsvis begrænset potentiale for yderligere EE til lave skyggepriser for CO2e-fortræng-

ning.

Page 24: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Kapitel 4

4 Tilskyndelser til VE- og EE-løsninger

Da den internationale målsætning for kvotesektoren ikke er bindende, bliver det forment-

ligt løsninger, der reducerer CO2e-udledninger uden for kvotesektoren som bliver de mar-

ginale og dermed også det der definerer Danmarks skyggepriser. Det betyder også, at den

forventede fremtidige struktur for beskatning af energi og drivhusgasser bliver afgørende

for forståelsen af de reelle skyggepriser indenfor og uden for kvotesektoren. Dette kapitel

fremhæver eksisterende tilskyndelser til VE og EE og dermed også væsentlige barrierer

for at forfølge optimale VE- og EE-strategier.

4.1 Eksisterende tilskyndelser til VE og EE i Danmark Når man skal se på reelle skyggepriser for samfundet så er opsplitningen på energi- og

drivhusskatter ikke relevant. Forvridningstabet ved at reducere CO2e yderligere afhænger

af den samlede skat på drivmidlet og ikke hvad man kalder de enkelte elementer. Tilsva-

rende har vores energiskatter heller ikke noget selvstændigt økonomisk rationale; de er

reelt alene begrundet i provenuhensyn.

Anlægges denne betragtning er det klart, at Danmark har nogle skyggepriser på fortræng-

ning af CO2e som er vældigt skæve, jf. Figur 8.

Figur 8 Drivhusbeskatning i 2015

Note: Af hensyn til en strukturel sammenligning af den nuværende og fremtidige drivhusgasudledning er

drivhusgasudledningen i forbindelse med udvinding og raffinering af olie og gas også udskilt.

Kilde: Copenhagen Economics

Page 25: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

I figuren er alle energiafgifter omregnet til kr./ton CO2e. Højest beskattet er naturgas til

opvarmning, derefter kommer vejtransport medens industrielle processer og elproduk-

tion er langt lavere beskattet. Landbrugets ikke-energirelaterede udledninger beskattes

ikke, men er dog omfattet af anden miljøregulering med potentielle virkninger på udled-

ning af drivhusgasser. I tillæg til den høje beskatning af CO2e indhold i benzin og diesel er

der en betydelig præmiering af energibesparelser i beskatning af køretøjer samt EU-lov-

givning om normer for udledninger.

Tilskyndelserne til at spare på energiforbruget varierer også betydeligt. Skattesatserne va-

rierer på de enkelte energiformer, afhængigt af anvendelse, men også energiformerne imel-

lem. Afgifterne varierer fra en meget lav sats på den tunge industri til en meget høj sats på

el. Hertil kommer, at VE ”monteret” direkte hos slutbrugere som f.eks. solcelleanlæg helt

er fritaget for energiafgifter af nogen art. Det vil sige, at de i betydelig grad ”lever” af de

meget høje energiafgifter, f.eks. elafgift. Det ”nye” ved figur 9 i forhold til figur 8 er netop

også elafgiften som i modsætning til CO2 og energiafgifter ikke er skat på energikilden, men

udelukkende en skat på slutforbrug.

Danmark har således en i international sammenhæng meget høj beskatning af el (til hus-

holdninger og ikke-procesrelateret erhvervsproduktion) kombineret med en meget lav be-

skatning på de fossile brændstoffer brugt til elproduktion på grund af den lave pris på ETS-

tilladelser.

Figur 9 Effektive afgifter på energi til endelig anvendelse i 2015

Note: Modelberegnede tal. Effektive afgifter beregnes i 2010 på baggrund af energiudgift fra Danmarks Sta-

tistik divideret med energiforbrug fra Energistyrelsen og fremskrives proportionalt med udvikling i no-

minelle afgifter (2010-priser). Afgifter på fjernvarme ligger i producentledet, men er her omregnet til

en forbrugsafgift. Beregninger se CE(2013).

Kilde: Copenhagen Economics

Page 26: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Litteraturliste

Copenhagen Economics (2013) Efficient strategy to

support renewable energy

Copenhagen Economics (2013) Ensartet skat på driv-

husgasser

COWI/Energistyrelsen (2012) Alternative drivmidler

COWI/Energistyrelsen (2015) Kortlægning af energi-

sparepotentialer i erhvervslivet

Dansk Energi (2014) Varmeløsninger i villaområder

med naturgasfyr

Det Europæiske Råd (2014) 2030-rammen for

klima- og energipolitikken

EA Energianalyse (2014) Elproduktionsomkostnin-

ger – Samfundsøkonomiske langsigtede margi-

nalomkostninger for udvalgte teknologier

EA Energianalyse (2015) Samfundsøkonomisk netto-

værdi af energibesparelser

Energinet.dk (2014) Analyseforudsætninger 2014-

2035

Energistyrelsen (2014) Danmarks energi- og klima-

fremskrivning 2014

Klima-, Energi- og Bygningsministeriet (2013) Rege-

ringens Klimaplan – På vej mod et samfund uden

drivhusgasser

Klima-, Energi- og Bygningsministeriet (2013) Virke-

middelkatalog – Potentialer og omkostninger for

klimatiltag

Klima-, Energi- og Bygningsministeriet (2014) FIU

Alm.del endeligt svar på spørgsmål 71

Page 27: Optimale strategier for vedvarende energi og ... · Optimale strategier for vedvarende energi og energieffektiviseringer Inden for kvotesektor: Det er sværere mere entydigt at vurdere

Optimale strategier for vedvarende energi og

energieffektiviseringer

Konjunkturinstitutet (2013) Interaktion mellan de

klimat- och energipolitiska målen

Statens Byggeforskningsinstitut (2010) Danske byg-

ningers energibehov i 2050

Statens Byggeforskningsinstitut (2013) Varmebespa-

relse