Fossilfrit Danmark i 2050 - Introduktion det intiligente energisystem Brian Vad Mathiesen bvm@plan.aau.dk Projekt: Høje-Taastrup Going Green Høje-Taastrup, Juni/27 2014 Forskningsgruppen for Energiplanlægning Institut for Planlægning, Aalborg Universitet

Resultatet af 40 års energiplanlægning i Danmark Succeser: varmebesparelser (15%), kraftvarme (10-15%), vindmøller (5%) Fiaskoer: transport og elforbrug Stabil Energi-forsyning Og mindre CO2

Udfordringer for Energisektoren Fortsat omkostningseffektiv sektor Udvikle grønne job og virksomheder Lavere ressourceforbrug og CO2-udslip Sikre forsyningssikkerhed Folkelig opbakning og medejerskab …kan det lade sig gøre med vedvarende energi?

Det langsigtede mål i Danmark Nyt langsigtet mål formuleret af tidligere Statsminister Anders Fogh Rasmussen i åbningstalen til folketinget i okt. 2006 og siden i flere politiske aftaler: 100% vedvarende energi på lang sigt ”Vi skal gøre Danmark helt fri af fossile brændsler som olie, kul og gas” ”…trække Danmark ind i centrum af grøn vækst” Ny bred politisk aftale i marts 2012. med 50% vind og 40% mindre CO2-udslip som mål i 2020 energisparemål Regeringens mål: 100% vedvarende energis I 2050

Ændring fra et centralt system til et delvist decentralt energisystem baseret på vedvarende energi – status

Ændring fra et centralt system til et delvist decentralt energisystem baseret på vedvarende energi – status Status 2013: >30% vindkraft mere end 100.000 vindmølleejere Høj andel off-shore vind 30% distribueret produktion og ca. 50% el fra kraftvarme Mere end 60% har fjernvarme Store varmebesparelser

Behov for nye rammer ? ..lokalt og regionalt er der behov for….. - Behov for nye rammer for STRATEGISK ENERGIPLANLÆGNING Behov for nye rammer ? ..lokalt og regionalt er der behov for….. ….at samtænke og udvikle ny planlægning: sektorer i energisystemet så de integreres (el, varme, transport) de planlægningsmæssige roller for kommuner, regioner, stat og andre aktører gentænkes samarbejde lokalt/nationalt mellem borgere, virksomheder og offentlige instanser faciliteres samarbejde mellem sektorer og andre aktører lokalt i den kommunale planlægning Initiativerne skal koordineres og integreres  ny kommunal/regional rolle? Sperling, Hvelplund og Mathiesen, 2011

Eksempel på studie af el og varmeintegration: Varmeplan Danmark Hvordan skal vi opvarme boligerne i Danmark? Hvad skal vi gøre på kort sigt hvor vi gerne vil reducere CO2-emissionen og energiforbruget? Og hvad skal vi gøre på langt sigt, hvor målet er at gå over til 100% Vedvarende energi?

Alternativer og 100% VE

Konklusioner i Varmeplan Danmark Senest bekræftet af ny analyse Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. Individuelle varmepumper i de øvrige boliger Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler

Konklusioner i Varmeplan Danmark Senest bekræftet af ny analyse Resultat af scenarioberegninger i et samlet energisystem: En gradvis udbygning med fjernvarme fra nu 46% til et sted mellem 63% og 70% kombineret med varmebesparelser på ca. 50% i gennemsnit. Individuelle varmepumper i de øvrige boliger Fokus på synergi ift. en gradvis forbedring af fjernvarmenettets effektivitet (afgørende) Handlingsplan for gennemførelse af varmeplan Danmark med fokus på fjernvarme og varmepumper: Konkret forslag til udbygningsplan frem til 2020 (inkl. konsekvenser for job og statsfinanser) Identifikation af barrierer og idéer til virkemidler Konsekvenser af fjv-udbygning: Mindre energiforbrug Mindre CO2 emission Mange fremtidige kilder i VE-systemer Lavere omkostninger (samfund) Flere jobs Positivt bidrag til statsfinanser Men der er barrierer …… “…Store varmepumper bør bruges at integrere el og varmesektoren hvor det er muligt så vind kan integreres vha. Varmelagrei fjernvarmesystemer”

100% VE I transportsektoren er mulig Lower increase in demand 1 Change investment strategy and modal Shift 2 More efficient vehicles 3 Large potential for electric cars and direct electricity but.. 4 Renewable energy fuels for trucks + aviation + sea 5

Arealforbrug til 1 PJ brændsel

Hydrogenering af gasificeret biomasse Methanol, DME eller Methan?

Det intelligente energisystem er afgørende i et 100% VE-system Det intelligente elsystem er kun en del af løsningen. 100% VE-systemer er afhængig af samtænkning af sektorer i et intelligent energisystem: Varmelagre og fjernvarme med kraftvarme og store varmepumper Nye elbehov fra store varmepumper og elbiler Elektrolyse og flydende brændsler til transportsektoren med lagre Integration af gas-systemet og gaslagre Fleksibel integration af el, varme, gas og transport. (CEESA - SMART ENERGY SYSTEMS) www.CEESA.plan.aau.dk www.EnergyPLAN.eu

CEESA – smart energy system

CEESA Projekt 2011/2012 Transport: El biler er bedst set fra et energi system synspunkt. Men gas og flydende brændsler behøves for at håndtere hele transport sektoren. Biomasse: .. er en begrænset ressource og der er ikke nok til at tilfredsstille hele transportsektoren… Konsekvensen… … el fra vindkraft (og tilsvarende) skal konverteres til VE-gasser og flydende brændsler på langt sigt… Præsenteret for Klima, Energi, og Bygnings-ministeren i nov. 2011

Omkostninger til Transport er langt højere end ventet Direkte økonomiske fordele! Hertil kommer: Stabile omkostninger Bedre Forsyningssikkerhed Gode muligheder for elhandel Flere job Mere teknologi-eksport Bedre helbred

To typer af nye job Vækst og eksportjob Finansiering af udvikling ved forventning om eksport Traditionelt i fokus Job ved omstilling med kendt teknologi Finansieres ved omstilling til et mindre brændselsforbrug Burde være mere i fokus i 2020 planer

Beskæftigelseseffekter Væsent-lige usikker-heder med denne type opgørelser Beskæftigelseseffekter De ekstra job i forhold til referencen er i størrelsesordenen 20.000 stk. i perioden frem til 2050 i CEESA Der mistes job til håndtering af fossile brændsler Der skabes job ved investeringer i vedvarende energianlæg, i byggeri og i håndteringen af biomasse Antallet af job på kort sigt afhænger af, hvornår omlægningen sættes i gang På lang sigt, når der er omlagt til et 100% vedvarende energisystem, falder ekstrabeskæftigelsen marginalt. Beskæftigelse som følge af eksport kommer oveni: I alt ca. 200.000 job (ved 50% importandel)

Hvor skal vi starte? - udfordringer nu og her! Videreudvikle det intelligente energisystem. Tilføj varmepumper og varmelagre til K/V Sørge for lokale værker bevares på trods af lav driftstid Mere fjernvarme kun varmepumper/solvarme udenfor kollektiv forsyning Høst nu de energibesparelser Risiko for lock-in i ”forkerte” teknologier (naturgas i transport, biomasseforbrug og vindintegration) Etabler biogasanlæg og byg flere vindmøller – også på land Lokalt ejerskab giver flere landvindmøller = bedre samfundsøkonomi El til transport er vigtigt Langsigtet transportplanlægning på kort sigt – f.eks. infrastruktur på kollektiv transport 100% vedvarende energi er teknisk muligt og 70-80 procent af investeringer i teknologi i et IDA 2050 er kendt teknologi… Aktivering af lokalsamfund

“ THIS was not done by accident Watson, but by design” - Sherlock holmes Juni/26 2014 Brian Vad Mathiesen