IDA´s klimaplan 2050: Tekniske energisystemanalyser og samfundsøkonomisk konsekvensvurdering - Baggrundsrapport

Brian Vad Mathiesen, Henrik Lund, Kenneth Karlsson

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportRapportForskning

3282 Downloads (Pure)

Abstract

100 % vedvarende energi og kraftig reduktion af energiforbrug
Den nuværende primære energiforsyning, dvs. brændselsforbrug og vedvarende energi til produktion af el og varme til private husholdninger samt til transport og industri, er på godt 800 PJ. Hvis der ikke indføres nye tiltag, forventes energiforbruget at falde marginalt frem til 2015, men derefter at stige gradvist frem til 2050 til ca. 950 PJ. I Klimaplanen foreslås tiltag, der kan nedbringe den primære energiforsyning til 707 PJ i 2015, 556 PJ i 2030 og 442 PJ i 2050. Samtidig øges andelen af vedvarende energi fra vindmøller, solceller, solvarme, bølgekraft og biomasse. I referenceenergi-systemerne stiger andelen fra ca. 16% i 2008 til 22% i 2015 og ca. 25-29% i 2030 og 2050. I Klimaplanen stiger andelen af vedvarende energi til 30% i 2015 og 47% i 2030. I 2050 er det danske energisystem, inkl. transport, baseret på 100% vedvarende energi.

Energisystemet i 2015 er baseret på tiltag, der kan realiseres med nuværende teknologi. I 2030 er store dele af transportsystemet ændret, fjernvarmesystemet er udvidet kraftigt, kraftværkernes effektivitet er forbedret, og der er indført flere eksisterende og nye vedvarende energiteknologier, samt gennemført yderligere besparelser. Generelt er store dele af de fossile brændsler erstattet med elforbrug. I særdeleshed i transporten, som består af flere elbiler og flere eldrevne tog. I Klimaplanen er der konstrueret et energisystem baseret på 100% vedvarende energi, med udgangspunkt i tiltag der implementeres på kortere sigt i 2015 og i 2030. De tiltag der implementeres på kort sigt sigter mod at reducere anvendelsen af fossile brændsler, og at disse energisystemer ikke stiller sig i vejen for det langsigtede mål om at være uafhængigt af fossile brændsler, når olie- og naturgasressourcerne hører op. Resultatet er, at dette er muligt, men at balancen mellem store forbrug af biomasse og store mængder el til direkte anvendelse eller til produktion af syntetiske brændsler fortsat er en udfordring. Her gives et bud på, hvordan denne balance kan opnås. I 2050 er det nødvendigt at anvende en mindre andel af el-produktionen i elektrolyseanlæg til fremstilling af syntetiske brændsler.

I Klimaplanen er der i både 2015 og 2030 tilstrækkelige nationale biomasseressourcer. Imidlertid udgør ressourcerne en udfordring i 2050 energisystemet, hvor der i Klimaplanen anvendes 284 PJ. Dette forbrug kan potentielt forsynes med nationale ressourcer, men omvendt vil dette ikke levne mange ressourcer til evt. materialeproduktion. Det er således en udfordring i fremtiden, om en større del af brændselsforbruget i industri og flytransport kan overgå til direkte eller indirekte eldrift, eller om der kan gennemføres yderligere besparelser. I Klimaplanen er der således konstrueret et 100% vedvarende energisystem, der potentielt kan opretholdes på nationale biomasseressourcer. Det er dog ikke noget mål i Klimaplanen, at der ikke skal handles med biomasse. Men Klimaplanen giver mulighed for, at vi ikke bliver afhængige af import af biomasse, som vi vil være afhængige af import af olie og naturgas et referenceforløb, når vi ikke har flere ressourcer tilbage i Nordsøen.

Kraftig reduktion i udslippet af drivhusgasser
Tiltagene i Klimaplanen medfører, at udslippet af drivhusgasser falder med ca. 90% i 2050 i forhold til 2000. Energisystemet udgør kun en del af udslippet af drivhusgasser. Denne del reduceres til 36 mio. ton CO2 i 2015, 21 mio. ton CO2 i 2030 og er fjernet helt i 2050. Herudover foreslås i Klimaplanen, at udslippet fra industrielle processer og landbrug reduceres, og der tages højde for ekstrabidraget fra fly, pga. udledninger i atmosfæren. Alt i alt kan udledningerne i 2050 reduceres til 7,2% af udslippet i 2000. Hvis bidraget fra flytransport medtages, er reduktionen på 10,2%.

Bedre samfundsøkonomi med mere vedvarende energi
Klimaplanen tænkes gennemført over en periode frem til 2050 ved løbende at erstatte udtjente anlæg, når levetiden for disse udløber, og de alligevel skal udskiftes. Som udgangspunkt er omkostningerne opgjort som ekstraomkostninger ved at investere i bedre anlæg i forhold til referenceenergisystemet. De samfundsøkonomiske omkostninger er opgjort som årlige omkostninger i henholdsvis 2015, 2030 og 2050.

Det generelle billede er, at Danmark med både 2015 og 2030 opnår en væsentligt bedre økonomi. Ud over disse besparelser opnår man en mere robust situation, idet de samlede omkostninger til energi er mindre følsomme over for udsving i oliepriser og CO2-omkostninger. Det er værd at bemærke, at der årligt bruges mellem 50 og 95 mia. DKK i dag og frem mod 2030 til brændsler, afhængigt af brændselspriserne. I IDA’s Klimaplan 2050 foreslås det, at disse udgifter nedbringes til mellem 29 og 51 mia. DKK/år i 2030, afhængigt af brændselspriserne.
Man opnår altså to gevinster. Dels er IDA 2015 og IDA 2030 billigere alternativer end referenceenergisystemerne, og dels repræsenterer de et system, som er væsentligt mindre følsomt over for udsving i oliepriserne. I fremtiden må man dog forvente, at verden fortsat oplever svingende priser og næppe hverken konstant høje eller konstant lave oliepriser. Der er ligeledes lavet et estimat på, hvad et 100% vedvarende energisystem har af samfundsøkonomiske konsekvenser, og det tyder på, at også dette system kan give samfundsøkonomiske gevinster i forhold til referenceforløbet.

Eventuelle ændringer i systemernes evne til el-handel er ikke afgørende for sammenligningen. Den store forskel mellem referenceenergisystemerne og Klimaplanen er karakteriseret ved, at Klimaplanen indeholder store anlægsomkostninger, mens referencen har store brændselsomkostninger. Derfor er sammenligningen især følsom over for dels ændringer i brændselspriserne og dels ændringer i rente og investeringsbehov. Ved en forøgelse af investeringsniveauerne på 50% ændres resultaterne, om end de opnåede gevinster bliver mindre. Det samme er tilfældet, hvis realrenten fordobles til 6%. Det skal dog pointeres, at dette gælder den samlede pakke. Med ændret rente eller investeringsomfang vil flere af enkelttiltagene få en negativ samfundsøkonomi.
Der er lavet marginal beregninger på 2030 energisystemet, der bl.a. viser at udvidelsen af fjervarmesystemerne i kombination med varmebesparelser er en samfundsøkonomisk gevinst, og reducere CO2-udslippet.

Erhvervspotentialer
En systematisk implementering af de teknologier, der indgår i IDA’s Klimaplan 2050, vil medføre væsentlige muligheder for at øge eksporten. Med udgangspunkt i den nuværende og historiske eksport af energiteknologier er disse erhvervspotentialer vurderet for IDA’s Klimaplan 2050. Det skønnes, at IDA’s Klimaplan 2050 kan skabe et potentiale for eksport af energiteknologier, der stiger fra ca. 64 mia. DKK i 2008 til ca. 200 mia. DKK/år frem mod 2030. Det skal understreges, at denne type af kvantificering er forbundet med væsentlige usikkerheder og skal betragtes som et skøn. Imidlertid giver overslaget en god oversigt over de teknologier, hvor Klimaplanen potentielt kan medvirke til at skabe en udvikling. Det skal også understreges, at denne potentielle stigning kommer oveni den gevinst, der er påvist ved den ændrede drift og struktur i selve energisystemet beskrevet ovenfor.

Beskæftigelse
Opgørelsen af beskæftigelseseffekten tager udgangspunkt i opdelingen i årlige omkostninger for IDA’s Klimaplan 2050 sammenlignet med referencens. Forskellen i omkostninger kan opdeles på investeringer og på drift. En gennemførelse af IDA Klimaplan 2050 vil medføre en omlægning af omkostninger fra køb af fossile brændsler til køb af anlægsinvesteringer, uden at det danske samfund herved pålægges ekstra omkostninger til energi. Alt andet lige vil dette medføre en højere dansk beskæftigelse, samtidigt med at betalingsbalancen forbedres. Denne effekt øges yderligere, hvis planen implementeres på en måde, så de ovennævnte erhvervspotentialer i form af øget eksport realiseres.

Med den anvendte ovennævnte metode og de anvendte forudsætninger er ekstrabeskæftigelsen i Danmark ved gennemførelse af IDA’s Klimaplan 2050 sammenlignet med referencen vurderet til i ca. 30-40.000 jobs. Der tabes jobs i håndtering af fossile brændsler, mens der skabes jobs ved investeringer i energiteknologi. På langt sigt, i takt med at investeringerne i selve omlægningen til et 100% vedvarende energi-system er gennemført, vil ekstrabeskæftigelsen være ca. 15.000 jobs i forhold til referencen for 2050. I praksis vil dette sandsynligvis sprede sig over en årrække.
Det er i den forbindelse vigtigt af to grunde at placere den store beskæftigelsesindsats så tidligt som muligt i perioden. Den ene grund er, at arbejdsstyrken som andel af den samlede befolkning er faldende i hele perioden frem til omkring 2040, og at der derfor er størst arbejdskapacitet til at foretage en ændring af energisystemet i begyndelsen af perioden. Den anden grund er, at de danske Nordsø-ressourcer rinder ud i perioden, og at det derfor så tidligt som muligt i perioden er vigtigt at udvikle en energiforsyning, der er baseret på vedvarende energi, og en stigning i energiteknologieksporten, som kan erstatte den olie- og naturgaseksport, der formindskes og helt falder bort i løbet af 10-20 år.
Ovennævnte effekter på beskæftigelsen inkluderer ikke jobskabelsen som følge af øget eksport af energiteknologier. Disse fordele kommer oveni. Med en forudsætning om en importandel på 50% vil en årlig eksport på 200 mia.kr. generere i størrelsesordnen op til 200.000 jobs, alt afhængigt af hvor stor eksporten ville have været uden Klimaplanen, og afhængigt af i hvilket omfang, der er ledige, samt hvorvidt disse vil kunne beskæftiges i andre eksporterhverv. I den forbindelse henledes opmærksomheden på, at der frigøres en del dansk arbejdskraft i takt med, at olie- og gasudvindingen i Nordsøen afvikles.

Ved gennemførsel af Klimaplanen bliver der færre job til håndtering af fossile brændsler. Til gengæld kommer der flere job til etablering af vedvarende energianlæg, implementering af energibesparelser og til håndtering af biomasse mv. I alt giver Klimaplanen mulighed for, at der beskæftiges mellem 20.000 og 40.000 mere i sektoren frem mod 2050. Det er i den forbindelse vigtigt af to grunde at placere den store beskæftigelsesindsats så tidligt som muligt i perioden. Den ene grund er, at arbejdsstyrken som andel af den samlede befolkning er faldende i hele perioden frem til omkring 2040, og at der derfor er størst arbejdskapacitet til at foretage en ændring af energisystemet i begyndelsen af perioden. Den anden grund er, at de danske Nordsø-ressourcer rinder ud i perioden, og at det derfor så tidligt som muligt i perioden er vigtigt at udvikle en energiforsyning, der er baseret på vedvarende energi, og en stigning i energiteknologieksporten, som kan erstatte den olie- og naturgaseksport, der formindskes og helt falder bort i løbet af 10-20 år.

Herudover kommer job som følge af en øget eksport. Ved gennemførsel af klimaplanen er der et potentiale for, at der kan opbygges nye virksomheder og industrier. I Klimaplanen er det beregnet hvor stor en målrettet satsning på teknologierne kan medføre. Eksportpotentialet er beregnet til et trecifret milliardbeløb. I dag er der en eksport for ca. 65 milliarder af energiteknologi, og med tiltagene i Klimaplanen kan denne eksport potentiel stige til ca. 200 milliarder. Det skal understreges at både opgørelsen af beskæftigelseseffekter og erhvervspotentialer er behæftet med usikkerheder. Samlet set giver opgørelserne dog et billede af, at omstillingen giver mulighed for gevinster udover besparelserne ved selve driften af systemet, som blev beskrevet ovenfor.

Helbredsomkostninger
Helbredsomkostningerne er opgjort på baggrund af seks forskellige emissioner: SO2, NOx, CO, partikler (PM2,5), kviksølv og bly. I IDA’s Klimaplan 2050 er der især reduktioner i udledningerne af NOx CO, og små partikler. Der opnås dog også reduktioner i emissionerne af SO2, kviksølv og bly. Reduktionerne hænger primært sammen med anvendelsen af meget mindre kul til kraftværkerne, mindre diesel og benzin i transportsektoren, et reduceret behov for olie i industrien, og et reduceret behov for træ/brænde i individuelle husstande. Til gengæld stiger emissionerne lidt igen pga. anvendelsen af mere halm, træ, biogas mv.

På baggrund af de senest publicerede tal for helbredsomkostninger forbundet med emissioner fra de forskellige typer af teknologier og brændsler samt placeringen af punktkilder, kan de samlede omkostninger beregnes. Disse omkostninger er fundet på baggrund af antal tabte arbejdsdage, hospitalsindlæggelser, helbredsskader, dødsfald mv., som relaterer direkte til emissionerne. I IDA 2015 og IDA 2030 er disse omkostninger reduceret til henholdsvis ca. 13 og ca. 8 mia. DKK. Der kan altså opnås besparelser i helbredsomkostningerne på ca. 2 mia. DKK i 2015 og ca. 7 mia. DKK i 2030 hvis tiltagene i Klimaplanen implementeres. Heraf er ca. 0,9 mia. DKK/år sparede udgifter i Danmark i IDA 2015 og ca. 2,3 mia. DKK/år sparede udgifter i Danmark i IDA 2030. Resten er besparelser i nabolande. Helbredsomkostningerne, som er medtaget her, er udelukkende baseret på de seks typer af emissioner, og inddrager ikke omkostninger forbundet med skader på natur og dyreliv, og ej heller omkostninger fra udvinding af brændsler og materialer i udlandet, f.eks. fra en kulmine i Sydafrika. Der er således tale om en konservativ vurdering. Hvis der medtages samfundsøkonomiske miljø- og sundhedsomkostninger pga. CO2-udslip ud over de seks emissionstyper analyseret her, viser en konservativ vurdering, at ovenstående besparelser er ca. dobbelt så store. Helbredsomkostningerne er også beregnet for 2050, og her er der fundet mulige besparelser på 9,5 mia. DKK/år, hvoraf ca. 2,4 mia. DKK/år er udgifter i Danmark.

IDA´s Klimaplan 2050 var i høring i maj 2009 og udkom i den endelige version i slutningen af august 2009. Planen består af en hovedrapport med tema- og teknologibeskrivelser. Dokumentationen og analyser er samlet i en baggrundsrapport med tekniske energisystemanalyser, analyser af brændselsforbrug, drivhusgasudslip, samfundsøkonomiske konsekvensanalyser, beregning af erhvervspotentialer, beskæftigelseseffekter samt helbredsomkostninger. Herudover er der en række faglige notater. Hovedrapporten og baggrundsrapporten findes også i en engelsk version. Klimaplanen er det danske bidrag til det internationale projekt Future Climate, hvor 13 ingeniørorganisationer fra hele verden deltager i udarbejdelsen af en samlede anbefalinger til FN’s Klimakonference, COP 15 i København i december 2009.
Bidragets oversatte titelThe IDA Climate Plan 2050: Technical energy system analysis, effects on fuel consumption and emissions of greenhouse gases, socio-economic consequences, commercial potentials, employment effects and health costs
OriginalsprogDansk
UdgivelsesstedKøbenhavn V.
ForlagIngeniørforeningen i Danmark, IDA
Antal sider174
ISBN (Elektronisk)978-87-87254-24-3
StatusUdgivet - 2009

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'IDA´s klimaplan 2050: Tekniske energisystemanalyser og samfundsøkonomisk konsekvensvurdering - Baggrundsrapport'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater