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

Global energitillförsel 2050

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

Global energitillförsel 2050

Global energitillförsel 2050

Global energitillförsel 2050

0

50000

100000

150000

200000

250000

2000 20500,4MtC

20500,8MtC

TW

h/år

Vätgas (solenergi)KärnkraftSol-, vindelVattenkraftBiobränslenFossila bränslen

Global energitillförsel 2100

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