klima-, energi-og miljøperspektiv

Helhetlig forvaltning av skog i et klima-, energi- og miljøperspektiv

Presentasjon Klimasmart Landbruk Rakkestad 15. mars 2016

Erfaringer fra KlimaReg-prosjektet i Fredrikstad og Østfold Forsker Ellen Soldal og professor Ole Jørgen Hanssen

Innhold

• Kort om KlimaReg-prosjektet

• Modellstruktur og sammenhengen mellom de ulike verktøyene

• Resultater fra pilotprosjekter i Østfold

• Veien videre, spørsmål og diskusjon

• Klimareg skal bidra til å gjøre klima- og energiarbeidet lokalt og regionalt mer effektivt og handlingsrettet.

– Økt energieffektivitet – Lavere klimagassutslipp

• Partnere fra forskningsinstitusjoner,

bedrifter, lokal og regional forvaltning.

Partnere

• Brukere:

– Østfold Fylkeskommune/Energiforum Østfold/Klima Østfold, Fredrikstad

Kommune, NHO Østfold Energigruppe

• Leverandører av data-/

systemløsninger og energitjenester

– GeoData, FortumDistribusjon, Fredrikstad Fjernvarme og Fredrikstad EnergiNett

• Forskningspartnere

– Østfoldforskning, UMB, MiljøKom, NCE Smart, GeoData og GIS-avdeling

Fredrikstad kommune, Aalborg Universitet.

• Finanisering fra Oslofjordfondet (3 år):

– NOK 5.8 mill (47% av total kostnadsramme)

5 hovedområder

I. Utnyttelse av biomasse og avfall

II. Forvaltning og drift av bygg

III. Overgang til fornybart drivstoff

IV. Klima- og energiregnskap offentlige

virksomheter

V. Klima- og energiregnskap private

bedrifter

KlimaReg – metodikk for klimaregnskap

• Østfoldforskning har deltatt i arbeidsgruppe under

WRI/WBCSD for utarbeidelse av Global protocol for GHG accounting standards

• Sommerarbeid 2013 gjennomgang av

metodegrunnlag for

klimaregnskap – egen rapport

• Hanne Lerche Raadal paneldeltager ved

fremleggelse av WRI protocol i Brussel 22.1 2015

http://www.wri.org/events/2015/01/

ghg-protocol-scope-2-guidance- electricity-procurement-brussels

Hva det hele handler om – overgang til mer

fornybar energi (primærenergi)

Fra fossil energi til biomasse og avfallsressurser

Hvor mye av skogen bør hogges som klimatiltak?

• Alt?

• Ingenting?

• Sannheten ligger et sted mellom disse?

• Og hva gjør vi med GROT-en?

Samarbeid Fredrikstad kommune for å sikre

miljøverdier i skogen – truete/sårbare fuglearter

APII: Biomasse og avfallsressurser

Bakgrunn:

• Biomasse og organisk avfall representerer viktige ressurser for omlegging av

energibruk fra fossile til lokale, fornybare energiressurser .

AP I Andre fase: Uttesting bruk av klima- og energiregnskap (KER) AP I Første fase: Premisser for data og metodikk for klima- og energiregnskap (KER)

AP II Biomasse- og avfallsressurser

Datagrunnlag

Analyser og scenarier

Teste modeller

AP III Bygg

Datagrunnlag

Analyser og scenarier

Teste modeller

AP IV Transport og

drivstoff

Datagrunnlag

Analyser og scenarier

Teste modeller

AP V KER i offentlig

sektor

Utarbeide KER i virksomheten

Utvikling og testing

Samordnet testing av KER

AP VI KER i private

bedrifter

Utarbeide KER i bedrifter

Utvikling og testing

Samordnet testing av KER

AP VII: Formidling og spredning av resultater

Løsning:

• Videreutvikle og kombinere eksisterende modeller (LCA og skogøkonomiske modeller) og GIS-verktøy for å dokumentere

ressursgrunnlaget og optimal utnyttelse av biomasseressurser i skog og organisk avfall.

Mål for modellene for biomasse fra skog

Modellene og analyseverktøy skal gi kommuner og andre større skogeiere/-forvaltere oversikt over:

• Tilgjengelig biomasse

• Hvor mye kan avvirkes i et 20/100 års perspektiv?

• Effekten av å legge ulik grad av restriksjon på avvirkningen økonomisk og miljømessig?

• Hvilken anvendelse av biomassen som gir størst klima- og miljønytte?

• Hvordan bør/kan skogressursene forvaltes i fremtiden for å sikre best mulig klimanytte innenfor restriksjoner gitt av andre interesser?

To verktøy

1. Geoskog/Gaya

• Med utgangspunkt i skogkartlegging, simuleres mulig utvikling av skogen i fremtiden.

• Baserer seg på kunnskap om tilvekstmodeller og naturlig dødelighet.

• Gir informasjon om avvirkning og stående biomasse.

2. Livsløpsanalyser (LCA)

• Systematisk kartlegging av energi- og materialbruk gjennom hele livsløpet til et produkt.

• Resulterer i et grunnlag for vurdering av miljø- og ressurspåvirkning til produktet.

─ Hva er de viktigste miljøutfordringene knyttet til produktet?

─ Hvor i livsløpet oppstår de viktigste miljøutfordringene?

─ Hvor i livsløpet har man størst mulighet for miljømessig forbedring?

GIS

Livsløpsanalyse Skogmodell

Skogkartlegging

-bestand -miljø

Verdikjede

Resultater:

• Biomasseressurser

• Klima- og energibalanse

• Miljøindikatorer

Forutsetninger

• Scenarioer:

– Referanse: ingen restriksjoner – PEFC: skogsertifisering

– Biodiversitet: ytterligere hensyn til biologisk mangfold og rekreasjon

• Tidshorisont:

– 20 år – 100 år

• CO

fra forbrenning av biomasse er klimanøytral

Verdikjeder

• Fem verdikjeder som brukere av biomassen

– Bioraffineri

– Konstruksjonsvirke – Emballasje

– Fjernvarme – Kraft-varme

• Hvilke utslipp er knyttet til produksjon av disse produktene?

• Hvilke produkter kan de erstatte?

• Material- og energibruk i produksjon av produkter.

Verdikjeder Produksjon

Resultater

1. Potensiell avvirkning i fremtiden (m³, treslag, skur/massevirkeandel)

– Fredrikstad kommunes egen skog, Trøgstad kommune, Eidsberg kommune og Østfold fylke

2. Potensiell anvendelse av hogst

– Fredrikstad kommunes egen skog (simulert og faktisk avvirket) og Eidsberg kommune

3. Avvirket og solgt virke (2015)

– Fredrikstad kommunes egen skog

4. Potensiell miljøgevinst/-kostnad

– Fredrikstad kommunes egen skog (simulert og faktisk avvirket) og Eidsberg kommune

5. Varmebehov og biomassetilgang

– Fredrikstad kommune

RESULTATER Fredrikstad kommune – avvirkning

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00

REF PEFC BD

tonn tørrstoff/km2/år

Avvirkning per km2 per år

Gran Furu Løv GROT

PEFC Biodiversitet Referanse

Biomassetilgang i de tre scenariene

Fredrikstad kommune

-300 000 -250 000 -200 000 -150 000 -100 000 -50 000 0

REF PEFC BD

Kg CO2-ekv./km2/år

Netto klimanytte ved bruk av biomasse til ulike anvendelser

Konstruksjonsvirke Kraft-varme Fjernvarme Emballasje Bioraffineri

RESULTATER Fredrikstad kommune - klimagassutslipp

RESULTATER Fredrikstad kommune - andre miljøpåvirkninger

-0,25 -0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0 0,05 0,1

REF PEFC BD

ODP

-2500 -2000 -1500 -1000 -500 0

REF PEFC BD

POCP

-16000 -14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000

REF PEFC BD

AP

-4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

REF PEFC BD

EP

Avvirkningsprognoser: m

/km

og år

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

SSB (2013-2015) Fredrikstad kommuneskog Østfold fylke Eidsberg Trøgstad

m3/km2/år

SSB (2013-2015):

gjennomsnittlig avvirkning i Østfold i årene 2013-2015

Mørkere farge = høyere avvirkning Scenario 1:

Eidsberg

Scenario 2:

Eidsberg

Ulik produktmiks

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

Eidsberg Fredrikstad

Produkt miks

Construction material Cogeneration District heating Packaging Biorefinery products

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

Construction material

Cogeneration District heating Packaging Biorefinery products

Produkt miks

Eidsberg Fredrikstad

Eidsberg har potensielt

høyere andel sagtømmer

enn Fredrikstad.

GWP (global warming potential) Fredrikstad og Eidsberg

-7,E+07 -6,E+07 -5,E+07 -4,E+07 -3,E+07 -2,E+07 -1,E+07 0,E+00

Fredrikstad Eidsberg Fredrikstad Eidsberg Fredrikstad Eidsberg Fredrikstad Eidsberg

S1, TH20 S2, TH20 S1, TH100 S2, TH100

Kg CO2-ekv/km2

GWP

Klimagevinsten følger avvirkningen:

høyere avvirkning  større potensiell klimagevinst

RESULTATER Fredrikstad kommune - avvirkning

• Omsatt virke fra Fredrikstad kommune i 2015

─ Totalt: 2 916 m

o Konstruksjonsmateriale: 500 m

(eks. 50% avskjær) o Biorafineri: 1 430 m

o Emballasje: 706 m

(inkl. avskjær fra konstruksjonsvirke)

o Fjernvarme: 280 m

(inkl. avskjær fra konstruksjonsvirke)

Klimagassutslipp

Verdikjede Tonn CO2-ekv.

Konstruksjonsvirke 13 tonn Bioraffineri 372 tonn Emballasje 124 tonn Fjernvarme 5 tonn

Produksjon inkluderer:

• Skogsarbeid

• Tørking/oppflising

• Transport

• Produksjon

• Bruksfase (kun for bioetanol)

RESULTATER Fredrikstad kommune - klimagassutslipp

RESULTATER Fredrikstad kommune - klimaregnskap

Hvor mange kg CO²-ekv. vil Fredrikstad kommune kunne spare ved å erstatte olje/el-kjeler med biomasse i kommunale bygg?

• Energibehov

• Biomassetilgang

• Klimagassutslipp:

o Erstatte fossilt brensel (olje) som energibærer o Erstatte Nordisk el-mix som energibærer

Energibruk i kommunale bygg

0 5 10 15 20 25

2008 2009 2010 2011 2012 2013

GWh/år Bio-oil kjel

Fjernvarme Oljekjele Elkjele

Energibruk kommunale bygg i Fredrikstad til oppvarming

15,78

14,23 14,68

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00

REF PEFC Biodiversitet

GWh/år

Tilgang på trevirke til energi:

Potensiell energimengde i hogstavfall fra hele

kommunen, per år

Biodiversitet scenario: i dag

Balanse mellom varmebehov i bygg og biomasse (GROT)

Potensiell besparelse tonn CO₂-ekv. per år (2013) i Fredrikstad kommunes bygg

-10000 -9000 -8000 -7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0

ton CO2ekq sparti2013 Erstatte Nordisk el miks Erstatte olje

Klima: erstatning av olje og elektrisitet

Energibehov i klynger

• Utslipp av drivhusgasser

• Erstatte fossile energikilder og andre materialer

• Opptak og utslipp av CO

• Refleksjon av solinnstråling

Skog og klima

• LCA: beregne tonn CO

-ekv. spart per m

avvirket og brukt til substitusjon.

• Pris på CO

• GAYA J/LP: optimalisere skogbehandlingen.

• Tre nivåer: lav, medium og høy

– Albedo: 15-565 tonn CO₂-ekv./ha

– Substitusjon: 0,112-0,922 tonn CO2/m³ – Stående biomasse: 0,733 tonn CO₂/m³

Skog og klima

RESULTATER – Avvirkning ved CO

-pris = 50 kr

- 100 200 300 400 500 600

Lav - lav Medium - medium

Høy - høy REF PEFC BD

m3/km2/år

m³/km²/år

CO2-pris = 50 kr

Hva betyr dette?

• Skogmodell + LCA: inkludere biologisk mangfold og

landskapshensyn, i tillegg til at CO

fra skog inkluderes

(CO

fra forbrenning av biomasse, opptak og lagring av CO

i skogen).

• Avveining mellom lagring av karbon i skog, substitusjon og albedo.

• Karbon i skogen mer verdifullt i klimasammenheng enn de første resultatene viste.

• Ikke nødvendigvis motsetningsforhold mellom biologisk mangfold og klimabidrag.

• Lokale data viktig for å ta best mulig beslutninger.

Hvordan kan modellene benyttes i

skogforvaltning og lokal energiplanlegging?

• Lokale og regionale energiplaner – overgang til fornybar/lokal energi

• Regionale/lokale bioøkonomistrategier – forvaltning og utnyttelse av biomasseressurser i kommuner/regioner

• Utvikling av forvaltnings- og driftsplaner for større skogseiendommer

• Planleggingsverktøy for «Markaplanlegging» i kommuner – analysere og modellere effektene av ulike typer restriksjoner på skogsdriften i spesielle områder

• Klimaregnskap for skogsdrift i kommuneskog og større

skogseiendommer

Videreføring av KlimaReg

To hovedspor fremover

• «Kommersialisering» av KlimaReg verktøy gjennom OFU- søknad

– Ressursanalyser med fokus på lokale energiressurser - biomasse fra skog, avfallsressurser, solenergi, geovarme og evt vindressurser

– Modeller og verktøy for energistyring og klimaregnskap for offentlige virksomheter (undervisning, helse, administrasjon, teknisk drift, osv)

• Ny søknad om Forskningsmidler for å forbedre biomasse- modellene

– Inkludere karbonbinding i skog og i produkter – Biogent CO₂

– Mer effektiv tilgang på data

Takk for oppmerksomheten!

E-post: ellen@ostfoldforskning.no

ojh@ostfoldforskning.no