Bioenergian varoista ja käytöstä, kestävyyskriteereistä ja tarkasteluista, 2G Biofuels markkinoista

Transkriptio

1 Bioenergian varoista ja käytöstä, kestävyyskriteereistä ja tarkasteluista, 2G Biofuels markkinoista 2GBIOFUELS Workshop HKI Kalastajatorppa Kai Sipilä VTT

2 30/05/ Isäntäprojektissa Tekes/TEM rahoittama 2G2020 ei tutki GHG. -> SHOK BEST Esitykseni taustoittava; Mikä regulaatio- ja ohjaustoimien tilanne, mitä valmisteilla? Biofuels markkinoista ja 2G biopolttoaineiden kysyntäarviot? Nykytila, 2020 tavoitteista sekä visioista, IEA, EU Arvioita esim. LVM työryhmäraportti toukokuu 2013, Transeco 2020 Käytön rajoitteista, mille tuotteille suurinta kysyntää? E10, B7, xbtl. EU:n polttoainelaatudirektiivi, mitä merkitsevät drop-in fuel tai blending wall? Tuotannon rajoitteista kestävyysasiat? Sustainability sisältää; Ympäristö sosiaaliset taloudelliset arvot, mitkä rajat Nyt esillä GHG, RED direktiivi > 60 % v.2018, tulossa iluc, Solid biomass.. Mitkä tuotannon päävaihtoehdot tarkasteluissa Suomessa, erot muihin? Mitä opittu, miten eteenpäin?

3 EU:n GHG vähentämistavoite -80% vuoteen 2050 Low-Carbon Economy Roadmap (Mar 2011) 100% 100% Basis of scenarios 80% domestic GHG reduction in % Power Sector Current policy 80% Efficient pathway: -25% in % in % in % 40% 20% Residential & Tertiary Industry Transport 60% 40% 20% Non CO 2 Agriculture Non CO 2 Other Sectors 0% % 3

4 GHG emissions CO2e g/km Further Improvements.. Volvo V50 1,6D DRIVe, Volvo V50 1,8 F HVO Palm BTL Forest Gasoline E85 4 IEA Bioenergy / Ari Juva

5 IEA Biofuel Roadmap 2012: Vision Final energy (EJ) Global biofuel supply grows from 2.5 EJ today to 32 EJ in 2050 Biofuels share in total transport fuel increases from 2% today, to 27% in 2050 In the longer-term, diesel/kerosene-type biofuels are particularly important to decarbonise heavy transport modes Large-scale deployment of advanced biofuels will be vital to meet the roadmap targets OECD/IEA 2011

6 Bioenergy is today globally main source of RE OECD/IEA 2011

7 Global Biomass Potential Primary energy (EJ) A considerable potential of low risk biomass sources has been assessed Source: Adapted from Dornburg et al., 2008 and Bauen et al., 2009, and supplemented with data from IEA, 2010c. Biomass for biofuel production (65 EJ) could come entirely from residues, wastes, and sustainably grown energy crops Source: IEA Technology Road Map for Biofuels, 2011 OECD/IEA 2011

8 8 HUGE EU MARKET How Can Be Satisfied 5 %? What would mean e.g. 5 % of EU market? 15 Mtoe/a in road transport 150 gasification-synthesis plants of 300 MW feed 15 plants/year at ca => 6 B /year investment Aviation fuels: 4 % target 2 Mtoe/a by 2020? 20 gasification-synthesis plants Sustainability and ILUC GHG reduction > 60 % iluc proposed < 5 % food type origin?

9 9

10 10

11 Gap of 300 Mm3/a Equals to 60 Mtoe/a or 600 TWh fuel/a 11

12 Vähähiilisessä 2050 yhteiskunnassa Suomen energian hankinnan kotimaisuusaste kasvaa 70-80%:in: 2010 puun käyttö ylitti kivihiilen käyttömäärän, öljyn käytön, 2050 samaa tasoa kuin fossiiliset yhteensä

13 Energian loppukäyttö Suomen liikenteessä Biojalosteiden käyttö valtaa markkinat

14 30/05/

15 Puun energiakäyttö Suomessa, 1000 m 3 /a, - usein puhutaan vain metsähakkeesta, jonka osuus vain noin 15 %, mutta sen lisäämisellä tavoitellaan puolta uusiutuvien lisäämistavoitteista Huoli kestävyydestä tänään? Recycled wood Firewood Pellets Forest residues Black liquor Sawmill byproducts Lähde: Metla

16 30/05/ Esimerkkejä TEM:n 2020 linjauksista Puhdas Energia Pidetään kiinni metsähakkeen käytön 25 TWh:n tavoitteesta sähkön ja lämmön tuotannossa vuonna TWh/a Edistetään metsäpohjaisen biomassan käyttöä kivihiilen korvaamiseksi siten, että kivihiilen voimalaitoskäyttö pääosin syrjäytyy vuoteen 2025 mennessä. 7 TWh/a? Tavoitellaan maakaasun käytön korvaamista noin 10 prosentilla kotimaisesta puusta valmistetulla synteettisellä maakaasulla vuoteen 2025 mennessä. 2 TWh/a? Edistetään toisen sukupolven biopolttoaineiden tuotantoteknologioiden demonstrointia ja kaupallisen tuotannon käynnistymistä. Jos 5 % 4 TWh/a Metsähakkeen ja -energian käyttö yht. 38 TWh/a?

17 30/05/ Example of emission factors according to RED

18 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND 18 Probability distributions for relative greenhouse gas emission impact when replacing fossil fuels 0,08 Probability 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 MTBE F-T diesel (logging residues) F-T diesel (reed canary grass) EtOH (barley) RME (turnip rape) 0,01 0,00-100% - 50% 0% 50% 100% 150% 200% emissions decrease emissions increase

19 Probability distributions of forest residue and stump-based FT-diesel: The emission of soil carbon stock change is first excluded and then included with three different time scales (20, 50, 100a). The mean value and the 2.5% and 97.5%ile values are... Source: Kati Koponen, Sampo Soimakallio, Eemeli Tsupari, Rabbe Thun, Riina Antikainen GHG emission performance of various liquid transportation biofuels in Finland in accordance with the EU sustainability criteria Applied Energy Volume

20 Boiler fuel content critical? FiberEtOH - 2G ethanol from wood fiber in European MSW Waste water treatment Biogas MWh/a Commercial and industrial waste t/a a city of inhabitants Additional REF t/a Mechanical treatment of waste FRS-process for waste pulping CHP power plant Hydrolysis and ethanol production Ethanol m 3 /a ~ MWh/a Electricity MWh/a District heat MWh/a 20

21 30/05/ The share of logging residue chips was varied between 0% and 100% in order to assess how boiler fuels affect to GHG emissions of pyrolysis oil. Probability % to RED 60 %targets. Case 1 as two separate units and case 2 one combined unit. In Bio-CHP only forest residues are used

22 Metsätähteistä vamistettujen synteesikaasutuotteiden GHG- Päästövähenemät sisältäen hiilivarastojen muutosarvioita? *Latvusmassaan liittyvä hiilivaraston keskim. muutos 100 vuoden ajanjaksolla: 6 kgc/gj. Lähde: Ilkka Hannulan Esityksestä tänään

23 30/05/ iluc

24 24 Tupla- (ja neli) laskenta muuttavat biokomponenttien hintasuhteita? Polttoaineiden hintakehitys /lge Bensiini Diesel Etanoli FAME

25 30/05/ Mitä meillä teollisia päävaihtoehtoja entä kestävyysrajoitukset? Jätteistä ja sivutuotteista: Mäntyöljystä biodieseliä ja biokerosiiniä Eläinrasvoista, paistorasvoista, kalajätteistä ja kasvijäteöljyistä biodieseliä (FAME tai HVO) Tärkkelys- ja yhdyskuntajätteistä etanolia, butanolia ja biokaasua Kuoresta, sahanpurusta ja mustalipeästä biopolttoaineita Oljesta biopolttoaineita (paljonko voi poistaa maan kasvukunnon takia?) Keskustelussa: Metsätähteistä (oksat, kannot, harvennuspuu) synteesikaasua ja siitä FT biodieseliä, SNG, metanolia, MTBE Kasviöljyistä (rypsi, soija, palmuöljy) HVO parafiinistä biodieseliä Ei jyväpohjaisia, elintarvikkeiden kanssa kilpailevia tuotteita, iluc < 5%

26 30/05/