Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Biomasseressurser til energiproduksjon i Norge, tilgang og konkurranseforhold
Seminar om ”Kunnskapsstatus og viktige forskningsbehov innen bioenergi og klimagassutslipp”
Ås, 11. oktober 2007
Erik Trømborg, Institutt for naturforvaltning, Universitetet for miljø- og biovitenskap
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Presentasjon
Biomasse til energiproduksjon i Europa
Biomassetilgang og marked i Norge
Varmeproduksjon og biomassetilgang under ulike energiprisscenarier
Aktuelle forskningsoppgaver
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Biomasse til energiproduksjon
Potensialet for bioenergi i Europa (EU-25)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
2010 2020 2030
TWh
Jordbruk Skogråstoff Avfall
Kilde: EEA 2006
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Internasjonal handel med biomasse til energiproduksjon
Drivere:
– Forsyningssikkerhet
– Kostnadseffektiv reduksjon av drivhusgasser
– Sosio-økonomisk utvikling
– Bærekraftig forvaltning og rasjonell bruk av naturressurser
Økt bruk av bioenergi i land med begrensede skogressurser skaper ny handel som vil fortsette
Økt etterspørsel etter skogbrensel i Europa vil føre til større integrasjon av de nasjonale markedene for brensler med gode logistikkegenskaper, slik som pellets (høyt energiinnhold per masseenhet)
Lave transportkostnader er sentralt, båttransport vil derfor dominere
Avhengigheten til lave transportkostnader vil trolig gi lokalisering av store anlegg i kystområdene
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Potenisale og utnyttelse av biomassen
Bioenergy consumption and utilization
0 %
20 %
40 %
60 %
80 %
100 %
Belgium
German
ySwed
enNeth
erlan
dsUnit
ed King
dom
Estonia
Lithu
ania
Latvi
a
Poland
Norway
Bioenergy of total energy consumtion Utilisation of biomass potential
Kilde: Metla 2004
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
BIOMASSE TIL ENERGI I NORGE
0
5
10
15
20
25
Round
wood
Harves
ting r
esidu
alsFore
st ind
ustrie
sAgri
cultu
ral re
sidue
s
Energy
crop
Waste
- hou
seho
ldsWas
te - in
dustr
ial
TWh
Additional potential
Current use
Data fra ”Bioenergiressurser i Norge”, NVE 2003. KanEnergi/UMB
- fra 16 til 40 TWh
Økning:
• 65% skog
• 31% avfall
• 4% energivekster
6 mill fm3
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Skog i Norge – stående volum, tilvekst og avvirkning trevirke 1920-2005
Data fra SSB
0
5
10
15
20
25
30
1918 1923 1928 1933 1938 1943 1948 1953 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993 1998 2003
Ann
ual h
arve
st a
nd in
crem
ent (
mill
cub
)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Gro
win
g st
ock
(mill
. cub
)
Annual harvest Annual increment Growing stock
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
SKOGRESSURSENE
Nettotilvekst 2005
0
200 000
400 000
600 000
800 000
1 000 000
1 200 000
1 400 000
1 600 000
1 800 000
2 000 000
Østfold,Akershus,Oslo ogHedmark
Oppland,Buskerud og
Vestfold
Telemark,Aust-Agder og
Vest-Agder
Rogaland,Hordaland,Sogn og
Fjordane ogMøre ogRomsdal
Sør-Trøndelagog Nord-
Trøndelag
Nordland ogTroms
Gran
Furu
Lauv
Kilde: SSB Skogstatistikk 2005
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Tilgang av biomasse
Ressurser nok til å doble avvirkningen i Norge (tømmer + grot)
En økning på 10 mill m3 gir 20 TWh brutto tilgang
Økt avvirkning gir økt press på miljøet, men mulig å øke uttaket på en bærekraftig måte
Kapasitet og beslutningsstruktur i skogbruket en utfordring
Skogens miljømessige betydning øker i relasjon til tømmerverdien når velstanden øker
Økt avvirkning fordrer høyere pris på kort sikt (ca 1-1) med utgangspunkt i dagens massevirkepriser
Avvirkning på mer enn 15 mill m3 årlig krever et paradigmeskifte
Konkurranse om råstoffet til varme, el og drivstoff – samt fra skogindustrien
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Eksempelprosjekt: Forest based bioenergy in Norway: Economic potential, market interactions and policy means
Finansiert av NFR, delfinansiering fra Statkraft SF og Agder Energi as
Målsettinger:
1. Analysere kostnader og flaskehalser i (nylig) etablerte bioenergianlegg2. Analysere potensialet for skogbasert bioenergi under hensynstagen til
konkuranse om skogsvirke fra eksisterende skogindustri og ulik virkestilgang
3. Analysere hvordan ulike virkemidler vil påvirke bruken av skogbasert bioenergi under ulike forutsetninger om utviklingen i energipriser
Metode: Norwegian Trade Model II (NTM II) – skogsektormodell utviklet for analyser av den norske skogsektoren.Skogsektormodeller er kvantitative modeller der både skogbruk og skogindustri inngår. Sentralt i modellen i bioenergi-sammenheng er modellering av tilbudet av tømmer og hogstavfall, transport, bruk av bi-produkter for skogindustrien, samt konkurranseforholdet mellom tømmer til skogindustri og energiproduksjon
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Resultater: Potensialet for bioenergi i Norge
Varmeproduksjon gir høy energieffektivitet (75-90%) og det viktigste potensialet med dagens rammevilkår
Eksisterende vannbåren varme i tillegg til punktoppvarming med vedovner og pelletskaminer representerer det viktigste potensialet:
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
7 000
8 000
Vedovn Pellets-kamin
Biokjel ieneboliger
Sentralvarme -
skogråstoff
Fjernvarme-
skogråstoff
Biokjel iindustrien
Skog-industrien
Fjernvarme- avfall
Nytt potensialeNyttiggjort bioenergi 2003
Sum 23 TWh. Økning på 11 TWh tilvarer ca 5,5 mill fm3 tømmer
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Resultater: Nettoproduksjon av bioenergi i år 2015 under ulike energiprisscenarier
0
5 000
10 000
15 000
20 000
0,4 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80
V ar m e pr is (Kr /k W h e k s k l. m va)
GW
h
Ve d o vn er o g p e lle ts ka m in e r Se n tra lva rm e Fje rn va m e
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
400 450 500 550 600 650 700 750 800
Heat price NOK/MWh
000'
m3
Wood consumption for energy production 2015
Resultater: Råstoff-forbruk til varmeproduksjon under ulike energiprisscenarier
Virkesforbruk 2005
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Massevirkepris ved ulike scenarier for utviklingen i varmepris
0
20
40
60
80
100
120
140
0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8
Varmepris (kr/KWh)
%
Massevirke furu Massevirke lauv
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Publikasjoner
Hagen, R. 2004: En kostnadsanalyse av et fjernvarmeanlegg basert påbiobrensel. Hovedoppgave institutt for naturforvaltning UMB.
Hanstad, A.H., 2005: En kostnads- og lønnsomhetsanalyse av et biobrenselanlegg basert på trelastproduksjon.
BOLKESJØ. T.F., TRØMBORG, E. & SOLBERG, B. 2006. Bioenergy from the forest sector: Economic potential and interactions with timber and forest products markets in Norway. Scandinavian Journal of Forest Research, 21: 175-185.
Bolkesjø, T.F, Trømborg, E, & Solberg, B. 2006: Biomass market and trade in Norway: Status and future prospects. Country report for IEA Bioenergy Task 40
Trømborg, E, Bolkesjø, T.F & Solberg, B. 2007: Impacts of policy means for increased use of forest-based bioenergy in Norway – a spatial partial equilibrium analysis. Energy Policy (in press).
Trømborg, Erik, Bolkesjø, Torjus F. & Solberg, Birger: Skogbasert bioenergi tiloppvarming - økonomisk potensiale i Norge og effekt av økonomiskevirkemidler. Fagrapport nr 9 2007. www.umb.no/INA - publikasjoner.
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
ENERGIPRISER (HER REPRESENTERT VED KRAFT)
0
10
20
30
40
50
60
70
jan. 04 jan. 05 jan. 06 jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 jan. 11 jan. 12
Øre
/KW
h
Høyere kvotepriser ?
Stigende oljepris ?
Økende etterspørsel (?)
Redusert tysk kjernekraftproduksjon ?
Økt finsk kjernekraftproduksjon ?
Mer vindkraft og annen alternativ energi?
Mer nedbør og høyere temeraturer?
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
Skogsektoren under endrede energipriser
• Bruk av mer hogstavfall bidrar til å dempe presset på tømmerprisene.
• Høyere virkespriser gir redusert lønnsomhet og produksjon av sponplater (-12%) og kjemisk masse (-4%)
• Små effekter på kort sikt i ”granbasert” treforedling• Granprisen vil stige minimalt
• Stort spørsmålstegn mht framtidige kraftpriser og framtidige investeringer
• For trelastindustrien kan effektene av økte energipriser både være positive og negative– Økte produksjonskostnader
– Økte priser på flis og bark
– Økt tilgang på sagtømmer med høyere massevirkepriser(?)
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
FREMTIDIG BRUK AV BIOMASSERESSURSENE
• En større andel av biomasseressursene i Norge vil gå til energiformål i fremtiden • Realistisk potensiale om lag 25 TWh brutto:
Marked og politikk gjør 10 TWh økning i biovarme sannsynlig (tilsvarer 4-5 mill m3)
Noe el-produksjon basert på avfall og i kombinasjon med varmeproduksjon
14-15 TWh brutto/6-7 TWh netto til drivstoff dersom teknisk/økonomisk gjennombrudd for 2. generasjons drivstoff – ca 15% av drivstoff-forbruket i Norge
• Økt internasjonal handel med biobrensler, spesielt pellets
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
FORSKNINGSOPPGAVER BIOMASSETILGANG
Regional biomassetilgang – pris, kvantum og leveringssikkerhet
Organisering av råstoffmarkedet for energiproduksjon
Optimal organisering av verdikjedene fra råstoff til varme/el
Barriereanalyser og preferansestudier, virkemidler
Konkurranse om biomasse og effekter av økt bruk av 2. generasjon biodrivstoff
Komparative studier av kostnader og virkemidler knyttet til biomasseproduksjon, avvirkning/høsting og brenselsproduksjon i ulike europeiske land
Handel og internasjonal etterspørsel etter biomasse– Utvikling av statistiske enheter
– Kartlegging av volum og priser
– Konkurranse om biomassen
– Utvikling av standarder for bærekraftig handel, sertifisering
LCA og energiregnskap for ulike verdikjeder biomasse-varme/el/drivstoff
Miljøeffekter, logistikk og utvikling av biobrensler
INSTITU
TT FOR N
ATURFO
RVALTN
ING
(INA)
www.umb.no
ImportsImports
ExportsExports
CharcoalCharcoal
Landfill GasLandfill Gas
Other biogasOther biogas
Sewage sludge gasSewage
sludge gas
Wood/ Wood Wastes/
Other solid wastes
Wood/ Wood Wastes/
Other solid wastes
Municipal Solid WastesMunicipal
Solid Wastes
Industrial Wastes
Industrial Wastes
Liquid biofuelsLiquid
biofuelsTransfers to conventional
energy formsTransfers to conventional
energy forms
Stock Draw
Stock Draw
Stock Build
Stock Build
Collection /Production
Collection /Production
Energy Transformation
Energy Transformation
End-UsersEnd-Users
ImportsImports
ExportsExports
CharcoalCharcoal
Landfill GasLandfill Gas
Other biogasOther biogas
Sewage sludge gasSewage
sludge gas
Wood/ Wood Wastes/
Other solid wastes
Wood/ Wood Wastes/
Other solid wastes
Municipal Solid WastesMunicipal
Solid Wastes
Industrial Wastes
Industrial Wastes
Liquid biofuelsLiquid
biofuelsTransfers to conventional
energy formsTransfers to conventional
energy forms
Stock Draw
Stock Draw
Stock Build
Stock Build
Collection /Production
Collection /Production
Energy Transformation
Energy Transformation
End-UsersEnd-Users