Μακροχρόνιος Ενεργειακός Σχεδιασμός στο πλαίσιο των στόχων για την Κλιματική Αλλαγή Καθηγητής Παντελής Κάπρος E3MLab, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Οκτώβριος 29
Οι στόχοι για την κλιματική πολιτική O περιορισμόςτηςαύξησηςτηςθερμοκρασίαςσε2 C επιβάλλειδραστικήμείωσητωνεκπομπών CO 2 ΉδηηΕΕθεσμοθέτησετουςστόχουςγιατο22: -2% για τα GHG(-21.5% για ETS με δημοπράτηση των αδειώνεκπομπής), 2% γιατιςαπε, 2% γιατην εξοικονόμηση ενέργειας(προαιρετικά) Οστόχοςγιατα GHG θαφθάσειτο3% εφόσονεπιτύχει η σύνοδος της Κοπεγχάγης ΟιΗΠΑ, ηιαπωνία, ηαυστραλίαυιοθετούνγιαπρώτη φορά φιλόδοξους στόχους μείωσης των εκπομπών Γιατο25, ηεεθεωρείστόχομείωσηςτωνεκπομπών μεταξύ65 και75%, απότο199 2
Χρήσητων E 3 μοντέλωντουεμπ 1. PRIMES (ενεργειακή αγορά Ευρώπη 37 χώρες) 2. GEM-E3(γενική οικονομική ισορροπία, παγκόσμιο) 3. Prometheus (παγκόσμια ενεργειακή αγορά) Ανάλυσητηςπολιτικής2-2-2 καιπροσδιορισμόςτων στόχων κατά χώρα(27-28) ΠροετοιμασίατηςσυνόδουτηςΚοπεγχάγης ΝέοΣενάριοΑναφοράςγιατηνΕΕμετάτηνΚρίση(Οκτ. 29) ΣενάριανέαςΟδηγίαςγιαΕνεργειακήΑποτελεσματικότητα ΣενάριαδιεθνούςσυνεργασίαςγιατηνΚλιματικήΑλλαγή EURELECTRIC-29 ΟδικόςΧάρτηςγιαμηδενικέςεκπομπές CO 2 απόηλεκτροπαραγωγή μέχριτο25, μεμείωσητωνεκπομπώνσυνολικάκατά75% και εξηλεκτρισμός των οδικών μεταφορών 3
ΟδικόςΧάρτηςγια-75% CO 2 το25 Εξοικονόμησηενέργειας στακτίρια, οικίες, φωτισμός, ηλεκτρικές συσκευές, αντλίες θερμότητας -17% το από τρέχουσες τάσεις -5% το25 Εξηλεκτρισμόςτων οδικών μεταφορών 4 25% το 9% το25 ΑΠΕστην ηλεκτροπαραγωγή 35% το 39% το25 CCS 45 GW το 85% του CO 2 το25 Πυρηνικήενέργεια Διατήρησητηςισχύος μέχριτο (128 GW) Επέκτασηστα161 GW το 25 (135 GW το 25)
Mtoe Εξοικονόμηση ενέργειας και ηλεκτρισμού σε όλους τους τομείς, ιδίως στα νοικοκυριά και τον τριτογενή τομέα 4 35 3 25 2 15 1 5 Final Domestic Energy Consumption Business as Usual -17% -49% TWh 14 12 1 8 6 4 2 Electricity use in Domestic Business as Usual -4% -37% 199 1995 25 21 215 22 225 235 24 245 25 199 1995 25 21 215 22 225 235 24 245 25 PRIMES, 29 EU27 5
Βελτίωση της ενεργειακής αποτελεσματικότητας των μεταφορών και εξηλεκτρισμός των οδικών μεταφορών 5 Final Transport Energy Consumption 18 Electricity use in Transport 45 4 35 3 25 2 15 1 Business as Usual -23% -46% 16 14 12 1 8 6 4 Business as Usual 5 2 199 21 22 24 25 19921222425 PRIMES, 29 EU27 6
Η εξοικονομούμενη ηλεκτρική ενέργεια αντικαθίσταται από θεαματική αύξηση της κατανάλωσης στις μεταφορές Total Gross Electricity % TWh 6 55 5 Business as Usual 5% 9 7 9 7 11 11 7 23 25 18 24 31 Losses Energy branch Transport 45 4 % 24 25 23 25 1 14 Tertiary Households 35 3 35 35 32 31 28 Industry 25 25 25 25 25 21 215 22 225 235 24 245 25 B.a.u R.m. B.a.u R.m. 7 PRIMES, 29 EU27
5 45 4 35 3 25 15 1 5 8 Renew ables Gas and Oil Solids Nuclear 25 21 215 22 225 235 24 245 25 15 24 29 32 TWh Business as Usual 26 27 5 45 4 35 3 25 15 1 5 TWh 25 21 215 22 34 32 38 22 26 18 36 18 2 26 19 25 25 25 % B.a.u R.m. B.a.u R.m. 14 Renewa bles Gas and Oil Solids Nuclear 16 27 225 235 24 245 Renewables Gas and Oil Solids Nuclear 25 Αλλαγή στη δομή της ηλεκτροπαραγωγής Σημαντική μεγέθυνση των ΑΠΕ Διατήρηση της ηλεκτροπαραγωγής από φυσικό αέριο Μείωση ηλεκτροπαραγωγής από στερεά καύσιμα γιαταοποία εφαρμόζεται CCS Επέκταση της πυρηνικής ενέργειας μετάτο PRIMES, 29 EU27
Σχεδόν μηδενικές εκπομπές CO2 το 25 από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ατμού.5.45.4.462 CO 2 Intensity of Power and Steam % 5. 45. 4. Efficiency of net Thermal generation.35.3.25.2.15.1.5.299.284.17. 199 1995 25 21 215 22 225 235 24 245 25 tco2/mwh Business as Usual % 35. 3. 25. 2. 15. 1. 5. 11. 2.5. 25 21 215 22 225 235 24 245 25 Electricity from CHP PRIMES, 29 EU27 9
TWh 1 18 16 14 12 1 8 6 4 2 3. 25. 2. 15. 1. 5.. Power Genreation from RES in Business as Usual (B.a.u.) and (R.m.) 476 97 69 2 125 51 18 212 282 31 284 1369 63 225 152 53 114 255 263 323 438 42 186 63 123 265 453 593 353 339 362 25 25 25 B.a.u R.m. B.a.u R.m. % of power generation from non dispatcable sources Other Solar Biomass Wind offshore Wind onshore Hydro Business as Usual 25 21 215 22 225 235 24 245 25 ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή Μεγάλη επιτάχυνση των επενδύσεων σε αιολική ενέργεια στην ξηρά και στη θάλασσα Σημαντικός ρόλος της βιομάζας(ιδίως και με CHP)γιατηνοποία απαιτούνται ενεργειακές καλλιέργειες 63 GW ηλιακάτο και123 GW to 25 Επενδύσεις στα δίκτυα για 25% ηλεκτροπαραγωγή το 25 απόμη κατανεμόμενες μονάδες PRIMES, 29 EU27
ΣημαντικέςεπενδύσειςσεΑΠΕ, CCS, πυρηνικά μετά το και φυσικό αέριο Net Power Capacity (GW) 945 47 131 74 33 45 192 72 158 248 4 1 18 48 54 58 15 114 116 118 23 189 144 264 261 155 162 124 86 28 176 135 125 129 163 25 22 25 Other renewables (tidal etc.) Solar Wind off-shore Wind on-shore Biomass-waste fired Hydro (pumping excluded) Gas and Oil fired Solids fired Nuclear energy 14 12 1 8 6 4 2 Net Power Capacity (GW) 513 25 21 215 22 225 Dispatchable 598 Wind and Solar 235 Other (ROR, tidal) Peak Demand 24 245 25 673 11 PRIMES, 29 EU27
Επενδύσεις: ΑΠΕ(334 GW αιολικά, 13 GW ηλιακά, 63 GW βιομάζα), CCS στερεών καυσίμων(125 GW), πυρηνικά (188 GW) και φυσικό αέριο (22 GW, εκ τωνοποίων94 GWμε CCS) GW 3 25 Net Power Capacity Investment (GW) Other renewables (tidal etc.) Solar Net Power Capacity Investment (GW) 752 1 83 2 16 21 Wind off-shore 563 47 11 15 1 5 9 18 9 13 22 4 33 12 34 8 27 51 1 21 36 21 47 56 16 14 27 12 7 5 2 5 13 19 6 5-1-5 15-1 2-15 25-2 54 22 17 19 2 25 49 68 12 43 26 2 44 44 39 27 3-25 35-3 4-35 18 3 43 25 1 12 45-4 31 3 55 22 5 28 5-45 Wind on-shore Biomass-waste fired Hydro (pumping excluded) Gas and Oil fired Solids fired Nuclear energy 7 22 132 25 5 37 9 141 85 79 96 17 81 21-3 -5 12 PRIMES, 29 EU27
Επιπτώσεις στο κόστος και τις τιμές της ενέργειας Το συνολικό κόστος των ενεργειακών υπηρεσιών(περιλαμβανομένων των επενδύσεων εξοικονόμησης 11 1 Total Cost of Energy in billion '5 Investment Expenditure (1-years periods billion EUR'5) 44 ενέργειας) αυξάνει κατά μέσο όρο 8-9% από το σενάριο αναφοράς 9 8 7 6 5 Business as Usual 2835 112 3543 515 Οι τιμές ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι αυξημένες από σήμερα αλλά αυξάνουν λίγο σχετικά με το σενάριο αναφοράς λόγω της εξομάλυνσης της 4 5-1-5 15-1 2-15 25-2 3-25 35-3 4-35 45-4 5-45 2141 618 1338 1472 καμπύλης φορτίου, χάρις στον εξηλεκτρισμό των μεταφορών 155 145 135 125 115 15 95 85 Average Price of Electricity ( /MWh) Business as Usual 25 21 215 22 225 235 24 245 25 155 636 88 354 1287 82 77 771 699 165 43 335 7 181 233 265 112 142 151 231 242-1 21-2 22-3 -4 24-5 Industry Domestic Savings Transport Power sector Other Συνολικές επενδύσεις ηλεκτροπαραγωγής περίπου 2 τρις Ευρώ(11% περισσότερο από το σενάριο αναφοράς) Συνολικές επενδύσεις περίπου 14 τρις Ευρώ 5 μέχριτο25, εκτωνοποίων 3 τρις σε εξοικονόμηση ενέργειας PRIMES, 29 EU27 13
45 4 35 3 25 15 1 5 3. 25. 2. 15. 1. 5.. 14 CO 2 Emissions (Mt of CO 2 -sec approach) RES as % in Final Energy Demand (incl. elc-stm losses & own cons.) 2521215222252352424525 Business as Usual Base 29 Partial Action Business as Usual Base 29 Partial Action PRIMES, 29 EU27 Στόχοι για τις εκπομπές και τις ΑΠΕ ΗανάλυσηγιατονΟδικό Χάρτη περιλαμβάνει μελέτη διαφόρων σεναρίων με διαφορετικούς στόχους. Έγιναν επίσης αναλύσεις ευαισθησίας σχετικά με τις υποθέσεις για το CCS, την πυρηνική ενέργεια, τα αιολικά κλπ. Για παράδειγμα προέκυψε ότι τυχόν καθυστέρηση του CCSμεαπώλειατης δεκαετίας 22-3 έχει σημαντική επίπτωση στο κόστος προσαρμογής
Συμπεράσματα Είναιεφικτόςοστόχοςμηδενισμούτωνεκπομπών CO 2 από την ηλεκτροπαραγωγή στο πλαίσιο ενός σεναρίου με στόχο μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου κατά 75% στην ΕΕαπότοεπίπεδοτου199 Είναικομβικήςσημασίαςηεξοικονόμησηενέργειαςσεόλους τους τομείς και ο εξηλεκτρισμός των μεταφορών: ο συνδυασμός αυτός οδηγεί σε ελάχιστη δυνατή επιβάρυνση του κόστους για την επίτευξη των στόχων ΚεντρικόρόλοστηνηλεκτροπαραγωγήθαέχουνοιΑΠΕ, το CCSκαιηδιατήρηση(μεκάποιαεπέκτασημετάτο) της πυρηνικής ισχύος της ΕΕ. Ο σημαντικός ρόλος του φυσικού αερίουπαραμένει. ΟΟδικόςΧάρτηςπεριλαμβάνειμεγάληαναδιάρθρωσητου ενεργειακού συστήματος, τόσο στη ζήτηση όσο κα στην προσφορά, και απαιτεί σημαντικές επενδύσεις 15
Ευχαριστώ για την προσοχή σας http://www.e3mlab.ntua.gr kapros@central.ntua.gr