INSTITUTT FOR NATURFORVALTNING (INA)

(1)

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

(2)

RFORVALTNING (INA)

www.umb.no

Presentasjon

Biomasse til energiproduksjon i Europa Biomassetilgang og marked i Norge

Varmeproduksjon og biomassetilgang under ulike energiprisscenarier

Aktuelle forskningsoppgaver

(3)

RFORVALTNING (INA)

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

(4)

RFORVALTNING (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

(5)

RFORVALTNING (INA)

Potenisale og utnyttelse av biomassen

Bioenergy consumption and utilization

0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

Belgium Ge

rmany Sw

eden Nether

lands

United K

ingdom Estonia

Lithuani a

Latvia

Poland

Norway

Bioenergy of total energy consumtion Utilisation of biomass potential

Kilde: Metla 2004

(6)

RFORVALTNING (INA)

www.umb.no

BIOMASSE TIL ENERGI I NORGE

0 5 10 15 20 25

Round wood

Harve sting

res idu

als

Forest industries Agricu

ltural residues

Energ y crop

Wa

ste - hous ehol

ds

Wa

ste - indus trial

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

(7)

RFORVALTNING (INA)

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

Annual harvest and increment (mill cub)

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Growing stock (mill. cub)

Annual harvest Annual increment Growing stock

(8)

RFORVALTNING (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 og Hedmark

Oppland, Buskerud og

Vestfold

Telemark, Aust-Agder og

Vest-Agder

Rogaland, Hordaland,

Sogn og Fjordane og

Møre og Romsdal

Sør-Trøndelag og Nord- Trøndelag

Nordland og Troms

Gran Furu Lauv

Kilde: SSB Skogstatistikk 2005

(9)

RFORVALTNING (INA)

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

(10)

RFORVALTNING (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 bioenergianlegg

2. 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

(11)

RFORVALTNING (INA)

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 i eneboliger

Sentral varme - skogråstoff

Fjernvarme - skogråstoff

Biokjel i industrien

Skog- industrien

Fjernvarme - avfall Nytt potensiale

Nyttiggjort bioenergi 2003

Sum 23 TWh. Økning på 11 TWh tilvarer ca 5,5 mill fm

³

tømmer

(12)

RFORVALTNING (INA)

www.umb.no

Resultater: Nettoproduksjon av bioenergi i år 2015 under ulike energiprisscenarier

0 5 0 00 10 0 00 15 0 00 20 0 00

0 ,4 0,45 0,5 0 0 ,5 5 0 ,6 0 0 ,6 5 0 ,70 0,75 0,8 0

V a r m e p r is ( Kr /k W h e k s k l. m v a)

GWh

Ve d o vn e r o g p e lle ts ka m in e r S e n tra lva rm e Fje rn va m e

(13)

RFORVALTNING (INA)

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

(14)

RFORVALTNING (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

(15)

RFORVALTNING (INA)

Publikasjoner

Hagen, R. 2004: En kostnadsanalyse av et fjernvarmeanlegg basert på biobrensel. 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 til oppvarming - økonomisk potensiale i Norge og effekt av økonomiske

virkemidler. Fagrapport nr 9 2007. www.umb.no/INA - publikasjoner.

(16)

RFORVALTNING (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/KWh

Høyere kvotepriser ? Stigende oljepris ? Økende etterspørsel (?)

Redusert tysk kjernekraftproduksjon ?

Økt finsk kjernekraftproduksjon ? Mer vindkraft og annen alternativ energi?

Mer nedbør og høyere temeraturer?

(17)

RFORVALTNING (INA)

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(?)

(18)

RFORVALTNING (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 m

³

)

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

(19)

RFORVALTNING (INA)

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

(20)

RFORVALTNING (INA)

www.umb.no Imports

Imports Exports Exports

Charcoal Charcoal

Landfill Gas Landfill Gas

Other biogas Other biogas

Sewage sludge gas

Sewage sludge gas Wood/ Wood

Wastes/

Other solid wastes Wood/ Wood

Wastes/

Other solid wastes Municipal Solid Wastes

Municipal Solid Wastes

Industrial Wastes Industrial

Wastes

Liquid biofuels Liquid biofuels

Transfers to conventional energy forms

Stock Draw Stock

Draw Stock

Build Stock Build

Collection / Production Collection / Production

Energy Transformation

End-Users End-Users

Imports Imports

Exports Exports

Charcoal Charcoal

Landfill Gas Landfill Gas

Other biogas Other biogas

Sewage sludge gas

Sewage sludge gas Wood/ Wood

Wastes/

Other solid wastes Wood/ Wood

Wastes/

Other solid wastes Municipal Solid Wastes

Municipal Solid Wastes

Industrial Wastes Industrial

Wastes

Liquid biofuels Liquid biofuels

Transfers to conventional energy forms

Stock Draw Stock

Draw Stock

Build Stock Build

Collection / Production Collection / Production

Energy Transformation

End-Users End-Users