prisudvikling
Bioenergi
49 6.1 Udviklingen frem til 2020
Det globale biomasseforbrug til energiproduktion blev i 2010 anslået til ca. 53 EJ (IEA, 2012), hvilket svarer til ca. ¼ af den høstede biomasse og 10 pct.
af den årlige globale energiproduktion. Heraf var ca. 60 pct. såkaldt traditionel anvendelse med lav effektivitet i udviklingslandene, jf. figur 15, og kun ca. 6 EJ blev anvendt i OECD-lande.
Traditionel biomasse Industri Energi Transport Bygninger Andet
6%
Husholdnings-affald (MSW) Vand Varme
Bio-brændstof
Pulje i jord m.v.
2.500 Pg
Atmosfærisk pulje 360 Pg Biomasse og kulstofmarkedet
Fossilt brændsel
Ensrettet C strøm, der er relativt godt over-våget og kontrolleret Store og variable tovejs
C strømme, der er vanskelige at overvåge og kontrollere
Høj værdi
Lav værdi
Lægemidler m.v.
Mad og foder
Materialer
Kemikalier og brændstoffer
Energi
1970 1980 1990 2000 2004
CO2 fra fossile brændstoffer og andre kilder CO2 fra skovrydning, nedbrydning og tørv
N2O fra landbrug og andre F-gasser
CH4 fra landbrug, affald og energi
A
CO2 (afskovning, nedbrydning af biomasse, m.v.) 17.3%
CO2 fossile brændsler 56.6%
Affald og spildevand 2.8%
Figur 15. Globalt energiforbrug 2010. Kilde: IEA, 2012.
Ifølge IEA vil verdens samlede bioenergiforbrug udgøre ca. 63 EJ i 2020. Dette skyldes primært et voksende forbrug af biomasse til elproduktion og biobrændstoffer (IEA, 2012).
Fast biomasse til energi
I alt blev der i 2010 anvendt ca. 16 mio. tons træpil-ler globalt til energi svarende til ca. 280 PJ.
Det estimeres, at der blev produceret træflis sva-rende til ca. 549 PJ i 2009 og ca. 10 pct. heraf blev anvendt til energi.
Den langt overvejende del af træpillerne på marke-det i dag er baseret på industrielle restprodukter, affaldstræ, hugstrester og tyndingstræ (Marelli, 2013 og Bentsen og Stubak, 2013)
I 2020 forventes forbruget af træpiller i EU at udgø-re mellem 20 og 50 millioner tons svaudgø-rende til mel-lem 300 og 875 PJ (Cocchi, et al. 2011). I figur 16 er angivet en række andre estimater af det fremtidige træpilleforbrug.
-20% BF2012 Biopris
+20% Biopris +40%
Biomasse Affald Forssile brændsler Biopris
2020 2035 2050
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
0 2011
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Impkorr
2020 2035 2050
0 2011
2020 2035 2050
2011
2020 2035 2050
2011
2020 2035 2050
0 2011
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Mio. ton tørstof
Korn Raps
Græs og grøntfoder Halm
Kun EU2020 0
Akkumulerede Gt CO2 (ækv.) udledninger
Allerede udledt frem til 2011 Udledningsrum
Årlig træpilleproduktion til eksport til EU (PJ) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
NV Rusland Mozambique Vestafrika Uruguay
Brasilien Minas Gerais Brasilien Rio Grande do Sul NW Rusland
Brasilien Alagoas (eucalyptus) NV Rusland (fyr)
Brasilien Bahla
New Zealand
Australien
SØ USA (fyr) SØ USA (rester) V Can (MBP) V Can (rester) Ø Can (rester) NV Rusland (rester)
2006 Milliarder liter 0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Global etanol produktion Global etanol handel
400 Årsager til skovrydning
100 %
Årsager til skovrydning
Skovrydningsareal (km2/år) 2000-2010 Overudnyttelsesareal (km2/år) 2000-2010 Urbanisering
Årsager til overudnyttelse
Græsning i skov
Infrastruktur Figur 16. Oversigt over fremskrivninger af træpillefor-brug i EU. Kilde: Cocchi et el, 2011.
En fremskrivning på baggrund af den hidtidige for-brugsudvikling ville føre til et forbrug på ca. 35 mil-lioner tons 2020 i EU svarende til ca. 613 PJ.
En del af EU’s forbrug af træpiller vil blive dækket gennem import. IEA forventer, at USA, Canada og Rusland vil være de største globale eksportører (IEA, 2012).
50 I figur 17 ses et “business-as-usual”-scenarium, hvor træpilleindustrien responderer på efterspørgs-len på samme vis, som det historisk har været til-fældet. I dette scenarium ville der kunne importeres ca. 280 PJ træpiller til EU i 2020, og de største pro-ducenter ville være det sydøstlige USA og Brasilien.
Hovedparten af de eksporterede træpiller i dette scenarium er baseret på restprodukter, men der vil også være en bevægelse mod tyndingstræ, herun-der træ herun-der tidligere blev anvendt til papirproduk-tion samt træ fra energitræsplantager.
Figur 17. ”Business-as-usual”-scenarium for global træpilleeksport.
Kilde: Cocchi et al, 2011.
Note: Rester = industrielle restprodukter, MPB = træ angrebet af Mountain pine beetle.
Andre kategorier dækker såvel tyndingstræ, kernetræ samt dedikeret energitræsproduktion.
300 250 200 150 100 50
0
2010
Årlig træpilleproduktion til eksport til EU (PJ)
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Brasilien New Zealand Australien
SØ USA (fyr) SØ USA (rester) V Can (MBP) V Can (rester) Ø Can (rester) NV Rusland (rester) NV Rusland (fyr)
Bioenergi
51 I figur 18 ses et scenarium med væsentligt større investeringer i kapacitet til træpilleproduktion og større omlægning til energitræsproduktion (planta-ger) i dele af Sydamerika og Afrika. I et sådan sce-narium ville der kunne komme op til 600 PJ træpiller på markedet i EU i 2020.
-20% BF2012 Biopris
+20% Biopris +40%
Biomasse Affald Forssile brændsler Biopris
2020 2035 2050
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
0 2011
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Impkorr
2020 2035 2050
0 2011
2020 2035 2050
0 2011
2020 2035 2050
2011
2020 2035 2050
0 2011
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Mio. ton tørstof
Korn Raps
Græs og grøntfoder Halm
Kun EU2020 0
Akkumulerede Gt CO2 (ækv.) udledninger
Allerede udledt frem til 2011 Udledningsrum
Årlig træpilleproduktion til eksport til EU (PJ) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
NV Rusland Mozambique Vestafrika Uruguay
Brasilien Minas Gerais Brasilien Rio Grande do Sul NW Rusland
Brasilien Alagoas (eucalyptus) NV Rusland (fyr)
Brasilien Bahla
New Zealand
Australien
SØ USA (fyr) SØ USA (rester) V Can (MBP) V Can (rester) Ø Can (rester) NV Rusland (rester)
2006 Milliarder liter 0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Global etanol produktion Global etanol handel
400 Årsager til skovrydning
100 %
Årsager til skovrydning
Skovrydningsareal (km2/år) 2000-2010 Overudnyttelsesareal (km2/år) 2000-2010 Urbanisering
Årsager til overudnyttelse
Græsning i skov
Infrastruktur Figur 18. Vækstscenarium for global træpilleeksport.
Kilde: Cocchi et al, 2011.
Note: Rester = industrielle restprodukter, MPB = træ angrebet af Mountain pine beetle. Andre kategorier dækker såvel tyndingstræ, kernetræ samt dedikeret energitræsproduktion.
52
der fra disse anlæg er dog i dag relativt beskedne (IEA 2010).
Som det fremgår af figur 19, bliver bioetanolen i dag primært produceret i USA og Brasilien, og biodiesel primært produceret i EU (især Tyskland, Frankrig, Italien og Spanien). Uden for EU bliver biodiesel pri-mært fremstillet i USA og Brasilien (Junginger et al.
2010, IEA 2010). Indonesien og Malaysia har en stor produktion af palmeolie, hvis betydning i produk-tionen af biodiesel forventes at blive øget.
Biobrændstoffer
De helt dominerende biobrændstoffer i dag er 1. ge-neration biodiesel og bioetanol. 1. gege-neration bio-diesel er biobio-diesel produceret på baggrund af vege-tabilske olier, og 1. generation bioetanol er etanol produceret på baggrund af sukker og stivelseshol-dige afgrøder. Der bliver forsket i fremstillingen af andre typer biobrændstoffer, hvoraf flere typer bliver produceret på demonstrationsanlæg, såsom cellulosebaseret bioetanol (2. generation bioeta-nol) samt diesellignende brændstoffer baseret på forgasset biomasse (BtL). De producerede
mæng-100
VE i bruttoenergiforbruget (PJ)
1995 2000 2005 2010 2015 2020
Affald (VE del) Fast biomasse Biobrændsler Biogas Vind Andet 1990
Brændselsforbrug til el- og fjernvarmeproduktion (PJ)
1995 2000 2005 2010 2015 2020
Kul Olie Naturgas Affald Biomasse
0 1990
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020
Ledigt til produktion af biomasse Skovrejsning Økologisk landbrug Konventionelt landbrug Anden anvendelse (by, veje, skov ect.)
1990
1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
0
100 200 300 400 500 600 700 800
Gt CO2-ækvi. Milliarder liter 0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Anden biodiesel
til atmosfæren (Pg) Andel af emissioner (%)
Fossil fuel burning + cement & gas flaring
Andel af årlige emissioner fra afbrænding af fossile brændstoffer (højre akse) 500
400 300 200 100
0 1850 1900 1950 2000
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Temperaturafvigelse i forhold til 1861-1880 (°C)Mio. ton CO2-ækv.
Akkumulerede samlede menneskeskabte CO2-udledninger fra 1870 (GtCO2)
0 500 1000 1500 2000 2500
Akkumulerede samlede menneskeskabte CO2-udledninger fra 1870 (GtC)
2100
Biomasse høj udledning (20 år og GWP 20) Biomasse høj udledning (100 år og GWP 100) Biomasse lav udledning (20 år og GWP 20) Biomasse lav udledning (100 år og GWP 100) PJ
Ændret arealanvendelse Fossile brændsler
2030
Figur 19. Global biobrændstofproduktion 2000-2010. Kilde: IEA 2010.
Bioenergi
53 Tabel 10 er en oversigt over de mest benyttede rå-varer brugt til produktion af biobrændstofferne i de forskellige lande/regioner.
Land Biobrændstof Primær råvare
USA Bioetanol Majs
Brasilien Bioetanol Sukkerrør
EU Biodiesel Raps
USA Biodiesel Soyabønneolie
Brasilien Biodiesel Soyabønneolie Indonesien/
Malaysia Biodiesel Palmeolie Tabel 10. Råvarer anvendt til biobrændstofproduktion.
For så vidt angår forbruget i EU i 2020 afhænger den præcise størrelse og sammensætning af forbruget af udfaldet af de igangværende forhandlinger om ændringer for biobrændstofreguleringen.
50
-20% BF2012 Biopris
+20% Biopris +40%
Biomasse Affald Forssile brændsler Biopris
2020 2035 2050
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
0 2011
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Biobrændsel
Fossil Biomasse Biogas/SNG Affald Impkorr
2020 2035 2050
0 2011
2020 2035 2050
0 2011
2020 2035 2050
2011
2020 2035 2050
0 2011
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Millioner ton tørstof
Biomasse Miljø
Mio. ton tørstof
Korn Raps
Græs og grøntfoder Halm
Kun EU2020 0
Akkumulerede Gt CO2 (ækv.) udledninger
Allerede udledt frem til 2011 Udledningsrum
Årlig træpilleproduktion til eksport til EU (PJ) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
NV Rusland Mozambique Vestafrika Uruguay
Brasilien Minas Gerais Brasilien Rio Grande do Sul NW Rusland
Brasilien Alagoas (eucalyptus) NV Rusland (fyr)
Brasilien Bahla
New Zealand
Australien
SØ USA (fyr) SØ USA (rester) V Can (MBP) V Can (rester) Ø Can (rester) NV Rusland (rester)
2006 Milliarder liter 0
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Global etanol produktion Global etanol handel
400 Årsager til skovrydning
100 %
Årsager til skovrydning
Skovrydningsareal (km2/år) 2000-2010 Overudnyttelsesareal (km2/år) 2000-2010 Urbanisering
Årsager til overudnyttelse
Græsning i skov
Infrastruktur
Figur 20. Forventet udvikling i global etanolproduktion. Kilde: FAO, 2010.
Frem mod 2020 vil både produktionen af biodiesel og bioetanol blive forøget. Etanolproduktion vil nå ca. 160 mia. liter, mens biodiesel forventes at nå ca. 40 mia. liter omkring 2020. Det forventes at bio-brændstofferne vil blive produceret på samme ”rå-varer” som i dag.
54
Det er imidlertid forbundet med store usikkerheder at estimere udviklingen i biomasseforbruget frem mod 2050, da biomasseforbruget vil afhænge af befolkningstilvæksten og den globale politiske og økonomiske udvikling med afledte effekter på den teknologiske udvikling, efterspørgslen efter føde-varer og foder samt udviklingen i land- og skovbrug.
Som det fremgår af figur 21 kan de forskellige ud-faldsrum illustreres ved hjælp af en række scenarier.
6.2 Udviklingen frem mod 2050
I ”New Policies Scenariet” i IEA’s World Energy Out-look (IEA, 2012) forventes efterspørgslen på bio-masse fra 2010 til 2035 at stige fra 22 EJ til 50 EJ, eksklusiv traditionel biomasseanvendelse. Det sva-rer til en årlig vækstrate på ca. 3,3 pct. Den samlede biomasseanvendelse til energi, inklusiv traditionel biomasseanvendelse, forventes dermed at stige fra 53 EJ i 2010 til 78 EJ i 2035.