Analyse af bioenergi i Danmark

160 Pages·2014·9.78 MB·Danish

Bioenergien
Analyse af
bioenergi
i Danmark
Indholdsfortegnelse
Sammenfatning 4 Bilag 1: Kommissorium for analyse af
bioenergi fastlagt i energiaftalen af
1. Indledning 10 22. marts 2012 120
2. Miljømæssig bæredygtighed og effektivitet 14 Bilag 2: Energiafgifter (inkl. SOx og NOx) 124
3. Fremskrivning og scenarier for den Bilag 3: Supplerende beskrivelse
fremtidige biomasseanvendelse 16 af rammevilkår 134
4. Nuværende rammebetingelser Bilag 4: Blå biomasse 146
for anvendelse af biomasse 24
Bilag 5: Træ fra danske skove 150
5. Biomassepotentialer 38
Litteraturliste 154
6. Global og regional efterspørgsel efter
biomasse og fremtidig prisudvikling 48 Ordliste og anvendte forkortelser 158
7. Centrale teknologier til anvendelse
og konvertering af biomasse 58
8. Miljømæssig bæredygtighed og anvendelse
af biomasse til energi og transport 74
9. Resultater fra livscyklusvurdering af
bioenergi 98
10. Udfordringer vedrørende
miljømæssig bæredygtighed
og effektivitet 116
2
Bioenergi
3
Sammenfatning
4
Bioenergi
Det indgår i energiaftalen af 22. marts 2012, at der Teknologier
skal udarbejdes en analyse af anvendelsen af bio- Biomasse kan anvendes direkte eller konverteres
energi i Danmark: ”Analysen skal fokusere på, om til andre typer brændsler. Der kan f.eks. produce-
der er de rette vilkår for en effektiv og miljømæs- res flydende brændsler og gas, der efterfølgende
sigbæredygtig anvendelse af biomasseressourcer i kan anvendes til flere forskellige formål; brændstof
den danske energiforsyning. Analysen skal endvi- i transportsektoren eller til produktion af el og var-
dere belyse CO2-fortrængningen”. me. Der er mulighed for både traditionel opgrade-
ring af gas samt tilsætning af brint. De forskellige
Andelen af vedvarende energi i Danmark vil forven- former for konverteringer kan således bidrage til at
teligt udgøre ca. 35 pct. i 2020 og over halvdelen øge mængden af brændsler samt gøre forskellige
heraf vil være produceret på baggrund af biomasse. typer af restprodukter mere tilgængelige for ener-
Samlet set stiger anvendelsen af alle typer af bio- gi- og transportsektoren.
masse fra 132 PJ i 2012 til 166 PJ i 2020.
Mijømæssig bæredygtighed
På længere sigt vil en endnu større del af det danske Biomasse er en væsentlig faktor i det globale kul-
energisystem være baseret på vedvarende energi, stofkredsløb og dermed central for udviklingen i ni-
og der kan opstilles en række scenarier for forbru- veauet af drivhusgasser i atmosfæren.
get af biomasse i 2050, hvor forbruget varierer mel-
lem ca. 200 og 700 PJ. Det fremgår af IPCC’s seneste hovedrapport, at der
findes mange forskellige udfaldsrum for udled-
Potentialer, efterspørgsel og priser ninger fra arealanvendelse i diverse scenarier for
Biomasse er en internationalt handlet ressource. stabilisering af niveauet af drivhusgasser. I nogle
I 2050 forventes en global realiserbar mængde til scenarier antages arealanvendelse at medvirke til
bioenergi at ligge i intervallet 100 til 300 EJ årligt, betydelige reduktioner på grund af øget kulstoflag-
heraf skønnes det danske potentiale i 2050 at ligge ring i forhold til referencen. I andre scenarier reg-
i størrelsesordenen 205 til 245 PJ. Dertil kommer nes med nettoudledninger fra arealanvendelse over
energiproduktion fra organisk affald. perioden.
Den globale efterspørgsel på biomasse til energi De vidt varierende bidrag fra arealanvendelse
og transport forventes at stige fra 53 EJ i 2010 til skyldes primært, at der i scenarierne med lille el-
78 EJ i 2035. Det er imidlertid forbundet med store ler negativt bidrag til reduktioner fra arealanven-
usikkerheder at estimere udviklingen i biomasse- delse antages stor anvendelse af bioenergi og i
forbruget frem mod 2050. Forbruget vil afhænge forlængelse heraf antages massiv ekspansion af
af befolkningstilvæksten, den globale politiske og bioenergiplantager og øget afskovning i forhold til
økonomiske udvikling med afledte effekter på den referencescenariet. Biomasse er en betydelig del af
teknologiske udvikling, efterspørgslen efter føde- energimixet i langt hovedparten af scenarierne for
varer og foder samt udviklingen i land- og skovbrug. stabilisering drivhusgasser.
En prisfremskrivning udført for Energistyrelsen, in- En livscyklusvurdering (LCA) udført for Energisty-
dikerer moderate prisstigninger på biomasse frem relsen viser, at anvendelsen af tyndingstræ, hugst-
til 2050 under en række forskellige scenarier for rester, halm, husdyrgødning og andre rest- og
global udvikling, herunder graden af global regule- affaldsprodukter er forbundet med en lav drivhus-
ring af klimapolitikken. gasudledning set over en 20- eller 100-årig perio-
5
de. Dette er ikke tilfældet, hvis eksisterende skov, Der vil fra hovedparten af de forventede hovedeks-
produktive jorde eller kulstofrige savanneområde portlande til Danmark kunne købes træpiller og
konverteres til energitræsplantager eller beplantes træflis baseret på forskellige typer af restprodukter
med andre afgrøder med henblik på anvendelse til og tyndingstræ samt fra miljøoptimeret skovdrift.
energi og transport. Hvis tidsperspektivet forlæn- Herudover vil der formentlig være træbrændsler på
ges udover en 100-årig periode, vil der derimod markedet, hvor skove er høstet alene med det for-
også her være gevinster i forhold til drivhusgasud- mål at levere til energi.
ledning.
De større danske energiselskaber arbejder målret-
LCA’ens resultater kan anvendes til at sætte en ræk- tet med at indkøbe træ med potentielle klimagevin-
ke forskellige anvendelser af biomasser og størrel- ster og med fokus på at minimere effekten i forhold
ser af forbrug af biomasse i relation til hinanden, til påvirkninger af miljø og biodiversitet.
men er forbundet med så store usikkerheder på en
række parametre, at de konkrete værdier skal ta- Ovenstående risici er primært relateret til eksiste-
ges med forbehold. rende værkers anvendelse af biomasse. For så vidt
angår opførsel af nye, større biomasse kraftvarme-
Herudover kan resultaterne under ingen omstæn- værker og varmeværker i perioden er det på grund
digheder sammenlignes med de udledninger, lande af lange levetider nødvendigt samtidig at forholde
anvender i forbindelse med deres nationale driv- sig til udfordringerne vedrørende bæredygtigheden
husregnskaber. Her anvendes principper om, at af biomasse på længere sigt.
alene udledninger, der finder sted i det pågældende
land, tæller med. Herudover er udledningerne i de Vendes blikket mod transportsektoren må det for-
nationale drivhusgasregnskaber sektoropdelt. Dvs. ventes, at der frem mod 2020 især vil blive anvendt
at den udledning, der henføres til energisektoren importeret bioetanol produceret på sukkerrør og
alene henføres til f.eks. den konkrete afbrænding majs. Der er en række klimarelaterede risici ved
af kul, men ikke til udledningerne forbundet ved at brugen af disse typer af biobrændstoffer, herunder
fragte kullet hen til kraftværket eller med opførslen især mulige indirekte arealændringer
af selve kraftværket.
Produktionen af bioenergi kan true fødevarefor-
En optimering i forhold til kulstofregnskabet i for- syningssikkerheden, når produktionen foregår på
bindelse med anvendelse af biomasse fra skov kan basis af fødevarer. Hvis bioenergien derimod produ-
trække i retning af dyrkningssystemer med relativt ceres på basis af landbrugets rest- og biprodukter
korte omdriftstider og en høj udnyttelse af den sam- som halm og husdyrgødning samt husholdningsaf-
lede producerede biomasse. Optimering i forhold til fald, vurderes det muligt at fastholde fødevarefor-
biodiversitet kan trække i den modsatte retning med syningen og levere bioenergi på samme tid.
længere omdrifter, mere dødt ved og flere gamle
træer i skovene På afgiftssiden kan der også opstå udfordringer.
Hvis der således sker en større omlægning til bio-
Udfordringer frem mod 2020 masse til kraftvarme samt etablering af kedler til
Udviklingen frem til 2020 indebærer en række ud- øget varmebehov i forbindelse med bortfaldet af
fordringer vedrørende miljømæssig bæredygtighed. grundbeløbet til decentrale kraftvarmeværker, vil
det isoleret set give et tabt afgiftsprovenu.
6
Bioenergi
7
Udfordringer i perioden efter 2020 I fraværet af etableringen af en sådan global ramme
Den globale kontekst vil spille en stor rolle for den vil der være en øget risiko for en negativ klimapå-
miljømæssige bæredygtighed af brugen af biomas- virkning desto større volumen af biomasse, der på
se til energi og transport i Danmark efter 2020, her- længere sigt anvendes i forbindelse med den dan-
under realiseringen af regeringens målsætninger ske klima- og energipolitik. Hertil kommer andre
for 2035 og 2050. mulige negative miljøpåvirkninger, herunder især
effekter på biodiversitet, som på sigt kan være tru-
Der kan således være en risiko for indirekte effek- et, hvis der for at opnå øget biomasseproduktion
ter forbundet med den danske efterspørgsel i takt sker en intensivering af skovdriften og konverte-
med en forventet stigende global og regional efter- ring af skove og savanne til plantageagtige dyrk-
spørgsel efter træ til energi. Andre kunder kan, givet ningsformer.
det begrænsede, kortsigtede udbud af tyndingstræ,
rester og lignende, blive ”skubbet” i retning af køb Forbruget af biomasse i et VE-baseret energisystem
af træ produceret på mindre bæredygtig vis. minimeres mest effektivt ved anvendelse i de sek-
torer, hvor der ikke findes andre alternative til fos-
I en situation, hvor der ikke er gennemført en stærk sile brændsler som f.eks. tung transport og visse
global regulering, må det ud fra de gennemførte former for procesenergi.
modelleringer foretaget for Energistyrelsen forven-
tes, at der er en risiko for, at produktiv jord anven- Omfanget af biomasseanvendelse vurderes ikke at
des til bioenergiafgrøder samt for konvertering af have en signifikant betydning for de samlede om-
eksisterende skov og kulstofrige savanneområder kostninger forbundet med de forskellige fremtidige
til energitræsplantager eller lignende, som en kon- scenarier for det samlede energi- og transportsy-
sekvens af dansk efterspørgsel efter biomasse. stem i 2035 og 2050. Der er dog betydelige usikker-
heder knyttet til dette skøn, jf. separat analyse om
Omvendt peger modelleringerne på, at der i en si- energiscenarierne.
tuation med stærkere regulering i højere grad sker
en udnyttelse af marginaljorde, græsland og kul- For så vidt angår brændselsforsyningssikkerhed vil
stoffattige savanneområder. Selv under en stærk et forbrug på over ca. 200 PJ biomase gøre det nød-
regulering vil der dog mod slutningen af perioden vendigt til stadighed at kunne importere biomasse.
være en risiko for, at kulstofrige savanneområder Da der er mange potentielle leverandører, er dette
konverteres til produktion af træ og græsagtige af- ikke nødvendigvis et problem for forsyningssikker-
grøder. heden, men det vil øge følsomheden for høje bio-
massepriser. Omvendt er scenarier med mindre
I en situation med stærkest mulig global regulering, forbrug af biomasse til gengæld udfordret på elfor-
hvor alle lande er underlagt bindende målsætnin- syningssikkerheden i kraft af en øget anvendelse af
ger for udledningen af drivhusgasser, herunder for- vind.
skydninger i kulstoflagre som led i efterstræbelsen
af en 2-graders målsætning, vil Danmarks forbrug I forhold til energieffektivitet er det en central poin-
af biomasse ikke påvirke realiseringen af en sådan te, at en begrænset brug af biomasse ud fra f.eks.
målsætning i negativ retning. hensyn til forsyningssikkerhed eller risici i forhold
til klima peger i retning af høj effektivitet i udnyt-
telsen af biomasse i det samlede energi- og trans-
portsystem.
8
Bioenergi
9
1.
Indledning
10