View
243
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD
Puun energiankäytönmarkkinamuutokset ja BIO-CCU(hiilidioksidin hyötykäyttö)
Antti ArastoBiotalous ja energiamurros – mitä vuonna2030?26.1.2017 Helsinki
225/01/2017
Energiamullistus Nyt!
325/01/2017
Bioenergia uusiutuvan energianmarkkinamuutoksessa
§ 2030 tavoitteet ja uusiutuvien,auringon ja tuulenlaajamittainen pääsysähkömarkkinoille ajavat kokojärjestelmän muutosta
§ Sähköistyminen ja sähkönhinnanmuodostuksen muutosmuuttavat sähkön rooliakäyttöhyödykkeenä sekäsähköverkon ja sitäylläpitävien toimijoiden roolia.Tämä johtaa ansaintalogiikanmuutokseen,markkinamuutokseen jauusien ansaintamalliensyntymiseen
EU-28 Final energy consumption in2014, 1 061 Mtoe
Electricity;227
Transport;353
Heating andcooling andother; 481
Electricity; 15
Transport;13
Heatingand
coolingand other;
79
EU-28 Bioenergy in final energyconsumption in 2014, 107 Mtoe
425/01/2017
Energy system that is significantly moredistributed, interconnected and flexible thantoday’s !
• Bioenergy enables smooth transition• Smart integration in system, area and
production concept level offer most costeffective solutions
• The change in role of thermal capacity andbiomass CO2 neutral dispatchablegeneration and storable energy carrier
• There are state of the art biomassconversion technologies now entering themarket that can provide storable fuels thatcould be used also for balancing (i.e.cellulosic ethanol and 2nd generationbiodiesel).
• In the future new technologies and/or valuechains are expected to come to the market,some with more dedicated approach tobalancing. For example, periods with lowelectricity prices could be used to turnelectricity into hydrogen which could be usedin biofuel production.
• Smart integration of renewable electricity andhydrogen should be ustilized to contribute toconstrained resources (biomass)
BIOMASSABSORBS
CO2
BIOMASS
2 Mt CO2
ELECTRICITY2,1 TWh/a
ABILITY TO OFFSETEMISSIONS OVERSECTORS AND TIME
Bio-CCSa reduction of 3,9 Mt CO2 compared to fossil power production
Bio-CCUProlonged CO2 cycle leading to systemic GHG impact
BIOMASSABSORBS
CO2
BIOMASS
2 Mt CO2
ELECTRICITY2,1 TWh/a
ABILITY TO TRANSFER EMISSIONS OVERSECTORS AND TIME IN ADDITION TO REDUCINGEMISSIONS BY ENABLING OTHER SOLUTIONS
25/01/2017 7Source: Global CCS institute
Hiilidioksidin hyötykäyttö – useampikin kuinyksi tarina
25/01/2017 8
Miksi haluamme käyttää biomassaa?
§ Kestävyys§ Kotimainen raaka-aine
§ Työllisyysvaikutus§ Kauppatase
§ Kotimainen raaka-aine§ Käyttövarmuus
§ Erinomainen tai ainoa raaka-aine joihinkin tuotteisiin jasovelluksiin
25/01/2017 9
Biomassa – mitä sillä pitäisi tehdä?
1. Erityiset tuotteet joissa luonnonbiomassalle muovaamatominaisuuksia hyödynnetään,esim. kuitutuotteet
2. Tuotteet jotka korvaavat fossiilisiatuotteita, esim. biopohjaisetkemikaalit
3. Energiatuotteet, esim. biodiesel
The Fundamentals Of Bioeconomy: The Biobased Society,DTU 2016
Tuotemarkkina, maksukyky jatuotannon kannattavuus ovatelinehto kestävälle biotaloudelle
25/01/2017 10
Suomen liikennesektorin hiilivapaudestahiilettömän mailman ratkaisuihin
2030 2050 2100
EC 2030 tavoitteet ja niistäseuraavat Suomen kansaalisettaovitteet” Nostaa uusiutuvien liikenne-polttoaineiden osuus 40% 2030mennessä” sekä ”Luopua kivihiilenkäytöstä energiantuotannossa japuolittaa tuontiöljyn kotimainen käyttö”
COP 21pitää maapallon keskilämpötilannousu selvästi alle kahdessa asteessasuhteessa esiteolliseen aikaan japyrkiä toimiin, joilla lämpeneminensaataisiin rajattua alle 1,5 asteen.
Kestävä, vähähiilinen maailma• Energia• Metalliteollisuus• Kemianteollisuus• Sementinvalmistus• Etc…
AjuritSuomelle jasuomalaisellevienti-teollisuudelle
VTT-VATT Traffic 2030
Fiscal driver
25.1.2017 11
Hydrogen enhanced synthetic biofuels
O2
Fuel
Conversion
CO
H2CO2
Biomassfeedstock
H2Low-GHGelectricity Electrolysis
Conversion
• More than twofold increase in biofuel output can be attained by enhancing gasification-basedbiorefineries with external hydrogen supply.Such enhanced process designs could become economically attractive over non-enhanceddesigns when the average cost of low-GHG hydrogen falls below 2.2-2.8 e/kg,depending on the process configuration.
• If all sustainably available wastes and residues in the European Union were collected andconverted only to biofuels, using maximal hydrogen enhancement, the daily production wouldamount to 1.8 - 2.8 million oil equivalent barrels displacing up to 41 - 63 per cent of the EU’sroad transport fuel demand in 2030.
1225/01/2017
Biomassa ja muut uusiutuvat energiamuodottäydentävät erinomaisesti toisiaan
Lähde: Hannula. I., (2015). Synteettisiä polttoaineita ja olefiineja metsätähteistä, hiilidioksidista jasähköstä:Teknistaloudellinen tarkastelu (Väitöskirja). Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu,Espoo, Finland. VTT Science 107.
Emission profile for hydrogen-enhanced gasoline (OG+ configuration) with differentscenarios for emissions of electricity production. The horizontal line illustrates the 60%and 70% emission saving limits required to meet the EU RED criteria. Source: Koponen &Hannula 2017 (to be submitted)
CCU:n ilmastovaikutuksetCCU:n kustannusket
25/01/2017 13
Johtopäätökset
§ Kannattavuus ja taloudellinen elinkelpoisuus on minkä tahansa lyhyenja keskipitkän aikavälin toiminnan edellytys → jos konsepti ei oletaloudellisesti järkevä, yhtäkään investoijaa ei kiinnosta riippumattasiitä kuinka paljon kaskadikäyttöä olisi luvassa§ Biomassan rooli muuttuu. Tulevaisuudessakin sillä on merkittävä rooli
energiajärjestelmässä, lisäten koko järjestelmän resilienttiyttä§ Biomassa ja muut uusiutuvat energiamuodot täydentävät erinomaisesti
toisiaan -> hybridiratkaisut tuovat joustavuutta maailman muutokseen§ Biomassa on rajattu resurssi → sitä tulisi ohjata käyttöihin, joissa on
suurin lisäarvo (kaikista kestävyyden näkökulmista) ja missä on vähitenmuita vaihtoehtoja
TECHNOLOGY FOR BUSINESSantti.arasto@vtt.fi
Recommended