energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

22
Energinet.dk scenarios – towards 2030, 2035 and 2050 NSON-DK scenario Webinar 2017-01-12 Anders Bavnhøj Hansen ([email protected]) Chief engineer Research & development Energinet.dk 2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 1

Upload: others

Post on 23-Jun-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Planlæg din præsentation: • Indledning (sæt scenen) • Indhold (handling) • Afslutning (løsning eller

perspektiv) Find inspiration til din præsentation på InSite under Værktøjer – Kommunikation Husk at udfylde dok. nr. til Public 360 samme sted som dato.

Tip:

Indsæt dato, dok. nr. og sidefod på alle slides • Vælg Indsæt i topmenuen • Vælg Sidehoved og Sidefod • Indsæt dato og dok. nr. i feltet

Fast • Indsæt evt. titel/

beskrivelse i Sidefod • Vælg Anvend på alle eller

Anvend hvis det kun skal være på et enkelt slide

Energinet.dk scenarios – towards 2030, 2035 and 2050

NSON-DK scenario Webinar

2017-01-12

Anders Bavnhøj Hansen ([email protected])

Chief engineer

Research & development

Energinet.dk

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 1

Page 2: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Global contekst – IEA WEO and COP 21

Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Global: 2,1 ton CO2/capita

DK 2014: 7,8 ton CO2/capita (energi)

IEA 450 PPM 2 degr. scenario

DK 1990! – Energirelateret CO2

A tough challenge to realise Paris COP21 targets – significant CO2-reduction needed

2017-01-19

Target: ”Well below 2 degr.”

INDC’s

Mission Innovation More global R&D

2

Page 3: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Global plans (INDC’s) – significant grow in wind/solar

2016-09-06 Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Kilde: Ecofys, april 2016 • INDC’s does not lead to needed reduction in CO2 if ”Well below 2 degr” should be realised

• A need for even more wind, solar, RE-fuels and energy efficiency

Page 4: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Uncertainties in international framework conditions (fuel and CO2-prices, focus on green energy etc.)

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 4

• A need for scenarios to handle uncertainties

Paris – COP21

Page 5: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Scenarios – to cope with an uncertain future

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 5

2020

2016

2030

Scenario 2: Moderate Europe

Scenario 3: Green Nations

Scenario 4: Green Europe

Scenario 1: Moderate Nations

Danish scenarios based on ENTSO-E European scenarios

Page 6: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

6

High focus RE

EU Energy Union

National focus

Scenario 4 – Green Europe Scenario 3 – Green Nations

Scenario 1 – Moderate Nations Low focus RE

• Danmark showcase for transition towards ”Well below 2 degr.” target

• Low international cooperation but many countries are ambitios

• IEA 450 PPM price level (low fuel and high CO2 prices)

• Denmark low RE-ambition - only whats internationally imposed

• Low international cooperation – ”Brexit” tendencies in Europe – no EU carbon market

• Few reforms of tax/regulation in DK and EU

• IEA Current Policies fuel prices - High fuel-prices and low CO2-prices

Scenario 2 – Moderate Europe

• EU showcase for Green transition (COP21) – Energy Union

• International cooperation in EU – Energy Union with markets for Green gas

• IEA 450 PPM price level (low fuel and high CO2-prices)

• Moderate ambition RE in EU and DK

• High international cooperation – EU regulation, standards and grid codes

• IEA New Policies price level Medium Fuel and CO2-prices

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Energinet scenarios towards 2030

Page 7: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

RE-electricity ressources DK Socio-economic cost of energy 2030 excl. integration (LCOE)

2016-09-06 Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Technology data 2014/2015 and 4% discount Solar large scale not illustrated

Landvind

Bio-CHP Cost of electricity

Coal-CHP (interval)

Onshore wind (high scenario)

Offshore wind (up to 35 m depth)

Offshore wind (more than 35 m depth)

Power consumption scenarios

PV solar

Wave power

Bio CHP

Onshore wind Offshore wind

100 $/MWh

Page 8: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Wind and solar in the scenarios

30. november 2016. Dok 15/08958-162 9

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

Moderatenationer

ModeratEuropa

Grønnenationer

GrøntEuropa

MW

Landmøller

Hav- ogkystmøller

Solceller

1 2 3 4

Offshore wind in Scenario 4 is a case with ”Green Europa” and to be seen as a ”European investment”

Page 9: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Power production

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 10

0

10

20

30

40

50

60

TWh

Wind (offshore/onshore) Solar

Decentralized Central power

Electricity consumption

Scenarier

• A high electrification in scenario 3 and 4

• Wind/solar increased

Page 10: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Vælg en kort og enkel overskrift. En kombination af tekst og billeder/diagrammer eller faktabokse gør præsentationen mere dynamisk. Brug de foruddefinerede Energinet.dk farver i stedet for standardfarver. Undgå for mange effekter. Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Electricity consumption

• Increased electricity for heating sector

– Especially in scenario 3 and 4

• From 3% (scenario 1) to 35% electric

vehicles (EV/PHEV) in scenarios 4

30. november 2016. Dok 15/08958-162 11

0

10

20

30

40

50

60

Moderatenationer

ModeratEuropa

Grønnenationer

Grønt Europa

TWh

Alm. forbrug Opvarmning Procesenergi

Elbiler Øvrig transport Elektrolyse

1 2

3 4

Page 11: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Udlandsforbindelser i AF2016 og scenarier 2030

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 12

Forbindelse Navn AF16 2030 Scenarie 1 Scenarie 2 Scenarie 3 Scenarie 4

Eksport Import Eksport Import Eksport Import Eksport Import Eksport Import

Østdanmark - Sverige Øresund 1700 1300 1700 800 1700 1300 1700 1300 2500 2500

Østdanmark - Tyskland Kontek 585 600 585 600 585 600 585 600 585 600

Østdanmark - Tyskland Kriegers Flak 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

Vestdanmark - Norge Skagerrak 1632 1632 1132 1132 1632 1632 1132 1132 1632 1632

Vestdanmark - Norge DKW-OSL 700 700 700 700

Vestdanmark - Sverige Konti-Skan 740 680 740 680 740 680 370 340 740 680

Vestdanmark - Tyskland 3500 3500 1500 1500 3500 3500 3500 3500 3500 3500

Vestdanmark - Holland COBRAcable 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700

Vestdanmark - Østdanmark

Storebælt 590 600 590 1200 1190 1200 1190 1200 590 600

Vestdanmark - England Viking Link 1400 1400 0 0 1400 1400 1400 1400 1400 1400

Østdanamark - Polen 600 600 0 0 0 0 600 600

Page 12: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

13

High focus RE

EU Energy Union

National focus

Scenario 4 – Green Europe Scenario 3 – Green Nations

Scenario 1 – Moderate Nations Low focus RE

Scenario 2 – Moderate Europe 2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Energinet scenarios towards 2030

• DK1-Norway (-500 MW)

• No DK1-UK connection

• DK1-D (-2000)

• DK1-Norway +500 MW

• DK2-Poland: +600 MW

• DK2-Sweden: +800 MW

• DK2-Poland +600 MW

Page 13: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Post 2030 - Towards RE-based energy supply in 2050

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

P2G

HP Industry-

HP

EV/PHEV

HP

15

Page 14: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

2035 - Reference with fossil free power and heat system

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Wind

Natural gas

Fossil oil

Power-system

Anaerob digestion

Export power

El-proces Light,it,cool

Proces-heat

Building heating.

Road-transport

Railway-transport

Sea-transport

Aviation

Gas storage

HeatP.

Boiler

EV/PHEV

CE/FC

Import power

Gassystems (methan/synthesisgas/H2) incl. local systems

Electrolysis Central

Heat pumps Gas

CHP/boiler

Ethanol

Solar

HT-HP.

Bio, waste etc.

Bio CHP and

boiler

Gas- cathalysis

etc.

Transit

Bio-plast etc.

Heat systems (DH and block heat)

Thermal gasification

High temp

Transit

Liquid fuels fossil/RE (Gasoline, Diesel, Ethanol, Methanol, DME etc.)

10 TWh=36 PJ 14 mio ton CO2

DK2014: 7,8 ton CO2/capita from energy

DK 2035: 3,14 ton CO2/capita (from Energy)

16

Page 15: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Feasibility study 2035+ with reduced fossil oil demand

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Heat systems (DH and block)

Wind

Natural gas

Power system

Liquid fuels fossil/RE (Gasoline, Diesel, Ethanol, Methanol, DME etc.)

Anaerob digestion

Export power

El-proces Light, it,cool.

Proces-heat

Building heating.

Road-transport

Railway-transport

Sea-transport

Aviation Gas

storage

Varmep.

Kedel

EV/PHEV

FM/FC

Import power

Gas-systems (methan/synthesisgas/H2) incl. local systems

Electrolysis Central heat

pumps

Gas CHP and

boiler

Ethanol

Solar

HT-VP.

Gas- cathalysis etc.

Transit

Bio-plast etc.

High temp

Transit

Bio, waste etc.

Thermal gasification

Bio CHP and

boiler

10 TWh=36 PJ

6 mio ton CO2

Case with straw used for biogas 17

Page 16: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Feasibility study 2035+ – reduced fossil oil demand

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050

Heat systems (DH and block)

Wind

Natural gas

Power system

Liquid fuels fossil/RE (Gasoline, Diesel, Ethanol, Methanol, DME etc.)

Anaerob digestion

Export power

El-proces Light, it,cool.

Proces-heat

Building heating.

Road-transport

Railway-transport

Sea-transport

Aviation Gas

storage

Varmep.

Kedel

EV/PHEV

FM/FC

Import power

Gas-systems (methan/synthesisgas/H2) incl. local systems

Electrolysis Central heat

pumps

Gas CHP and

boiler

Ethanol

Solar

HT-VP.

Gas- cathalysis etc.

Transit

Bio-plast etc.

High temp

Transit

Bio, waste etc.

Thermal gasification

Bio CHP and

boiler

10 TWh=36 PJ

6 mio ton CO2

Case with straw used for biogas 18

DK2014: 7,8 ton CO2/capita from energy

DK 2035: 1,2 ton CO2/capita (from fossil Energy)

Page 17: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Max Residual load in Periods of 1 Hour to 1 Year (2035 scenario) (analysis based on 10 year DTU wind time series)

Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Residual load = Consumption – wind/solar

2016-09-06

Page 18: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Use of flexible load to reduce peak demand

Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Now the max residual load is in a 12 hours period

2016-09-06

Page 19: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

0 - 0,14

0,14 - 0,33

0,33 - 0,55

0,55 - 0,81

0,81 - 1

Andel af effekt

Windpower in North sea region in a week with ”Worst case i DK” From 12/12 kl. 24.00 and 7 days ahead

12. kl. 00 13. kl. 08 14. kl. 16 16. kl. 00 17. kl. 08 18. kl. 16 20. kl. 000

1

2

3

4

5

6

7

8

Start: Onsdag d. 12. december 2007 kl. 12

GW

Sammenhængende periode på 1 uge med højeste residualforbrug

Forbrug

Landvind

Havvind

Kystnære

Sol

Power consumption (DK)

Wind and solar (DK)

• Essential to use the geographical spread of windpower

2016-09-06 Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Page 20: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Find inspiration til præsentationer på InSite under Værktøjer – Kommunikation Du kan finde billeder og grafiske elementer i Energinet.dk’s billeddatabase (Cumulus) på InSite under Værktøjer – Kommunikation

Use of transmission system to balance wind/solar

2016-09-06 Analysis of scenarios for the Danish Energy system

Gas storage (11 TWh methan-gas) Energy input to power-to-gas

Transmission system: Interconnectors yearly accumulated energy in 2035 (2,3 TWh)

El- og plugin hybrid case 2035

Indivi. heat pump

District heat+storage

2,3 TWh

Interconnectors (MW) Accumulated (GWh)

Use of transmission system to balance fluctuating power production

A 2050 EU scenarie 100% RES electricity

Page 21: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Summing up

• The COP21 (Paris) aggreement i very ambitios. A need for very large

increase in wind and solar power

• In Scenario 3 and 4 (Green Nations and Green Europe) the COP21

target is in high focus

• A need for international power-system integration and integration of

power, heat,gas/fuel systems to balance the fluctuating wind

2017-01-19 Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 23

Page 22: Energinet.dk scenarios towards 2030, 2035 and 2050

Gode råd: Modtageren vil høre din præsentation, ikke læse slides. Brug notefeltet som hjælp til at huske, hvad du vil sige. Har du behov for, at modtageren skal huske vigtig information, så lav faktaark og del ud.

Energinet scenarios - towards 2030,2035 and 2050 2017-01-19

Thank you for attention

Link: www.energinet.dk/energianalyser

24