KEF, Alm.del - 2019-20 - Endeligt svar på spørgsmål 390: Spm. om oversendelse af de interne dokumenter, som dagbladet Information den 10/6-20 omtaler i artiklen: Embedsmænd i notat om biomasse: Danmark er langt fra at være et grønt foregangsland, til klima-, energi- og forsyningsministeren

Klima-, Energi- og Forsyningsudvalget 2019-20
KEF Alm.del
Offentligt

Notat 5.2

Biomasse sprint analyse

Kontor/afdeling

Center for VE/bio

Dato

25. november 2019

J nr.

2019-94665

Biomasse som begrænset ressource

Dette notat undersøger, hvor stort vores forbrug af træbiomasse i Danmark kan

være, hvis det samtidig skal være bæredygtigt på længere sigt. Dette undersøges

dels ud fra en global ressourcebetragtning og dels ud fra en vurdering af, hvor

meget biomasse vi har til rådighed inden for Danmarks grænser. Endelig vurderes

hvor lidt bioenergi vi kan nøjes med i energisystemet.

Hvor stor er den globale, bæredygtige biomasseressource?

Mennesker fylder allerede en hel del på jorden. Vi dyrker eller påvirker over 70% af

det isfri landareal. Og vi lægger årligt beslag på 25 – 33% af landjordens netto

primær produktion (NPP), dvs. den energi, der årligt lagres af planter gennem

fotosyntesen

. Vi har brug for areal og biomasse til mad, foder og materialer, og vi

må imødese at verdens befolkning stiger fra 7,6 mia. i dag til 9,7 mia. i 2050.

Der er lavet adskillige og meget forskellige vurderinger af det globale bioenergi-

potentiale. Artiklen ”Global bioenergy resources” fra 2014

gennemgår 90

videnskabelige vurderinger af potentialer fra affalds- og restprodukter samt fra

energiafgrøder og energiskov. Vurderingerne af energipotentialet i affalds- og

restprodukter spænder fra 25 til 221 EJ.

jsju/bha/mni

Energipotentiale EJ

Rester fra Landbrug

Rester fra skovbrug

Affald

Sum rester

Laveste Højeste

120

221

Tabel 1. Globale energipotentialer fra rester og affald.

Dertil kommer et bidrag fra energiafgrøder og energiskov, hvor potentialet

afhænger fuldstændig af, hvor meget land der tænkes afsat til formålet.

Vurderinger, der når frem til et samlet potentiale på op til 100 EJ fra affald/rester,

energiafgrøder og skov, antager, at der er et begrænset areal til rådighed til

Energistyrelsen

IPCC: Climate Change and Land 2019.

Global bioenergy resources, Slade et al, Nature climate change 29. januar 2014

Carsten Niebuhrs Gade 43

1577 København V

T: +45 3392 6700

E: [email protected]

www.ens.dk

Side 1/9

KEF, Alm.del - 2019-20 - Endeligt svar på spørgsmål 390: Spm. om oversendelse af de interne dokumenter, som dagbladet Information den 10/6-20 omtaler i artiklen: Embedsmænd i notat om biomasse: Danmark er langt fra at være et grønt foregangsland, til klima-, energi- og forsyningsministeren

energiafgrøder, at vi fortsat spiser kød, at landbrugsarealet ikke udvides markant,

og at der ikke sker en markant forøgelse af produktiviteten i landbruget.

Vurderinger, der når frem til et samlet potentiale på 100 – 300 EJ antager, at

potentialet fra affalds- og restprodukter er i den høje ende, at produktiviteten i

landbruget øges i samme takt som befolkningstilvæksten, at skovarealet reduceres

med 25 pct. eller erstattes af hurtigvoksende energiskove, samt at et område på 2

– 10 gange Frankrigs areal, som tidligere var naturlige græsarealer eller skov,

afsættes til produktion af energiafgrøder.

Vurderinger over 300 EJ antager, at produktiviteten i landbruget stiger væsentlig

hurtigere end befolkningstilvæksten og at et område på størrelse med Kina kan

bruges til energiafgrøder.

Artiklen har sammen med andre dannet baggrund for, at IPCC har vurderet, at der

er stor enighed om, at det bæredygtige bioenergipotentiale i 2050 vil være

begrænset til omkring 100 EJ pr år, idet et forbrug på eller over dette niveau vil

”lægge et betydeligt pres på tilgængeligt land, fødevareproduktion og priser”

. IPCC

konstaterer også, at der fortsat er store uenigheder om sammenhængene mellem

disse forhold og at nogle af uenighederne stammer fra globale kontra lokale

vurderinger. Globale vurderinger kan maskere lokal dynamik, der forværrer

negative konsekvenser, på den anden side kan gode lokale løsninger udnytte

synergier og styre uden om negative konsekvenser.

Bentsen og Stupak (2014)

har estimeret det bæredygtige potentiale for

restprodukter fra skovning for perioden 2010-2020. Estimatet fremgår af tabel 2.

Tabel 2: Træbiomassepotentialer fra forskellige regioner i PJ. Kilde: Bentsen, 2015.

IPCC: 2018 Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report.

”

Biomassepotentialer i Danmark, EU og Globalt, KU og Cowi for Energistyrelsen 2015

Side 2/9

Bentsen og Stupak anfører, at den bæredygtige potentiale ligger i den nedre ende

af spændet, mens den øvre ende kan betegnes som et teknisk potentiale. Der er

primært tale om hugstrester fra kommerciel skovdrift.

Som det fremgår af tabel 2 er det bæredygtige potentiale i Europa (eksl. Rusland)

vurderet til 0,96 EJ, som kan øges til 3 EJ hvis Rusland og Nordamerika

medregnes. Det tekniske potentiale ligger på 3,9 EJ i Europa og op til 8,3 EJ, hvis

både Nordamerika, Rusland og Sydamerika

medtages. Bentsen og Stupaks

vurdering ligger altså i den lave ende af den globale vurdering ovenfor på 3 – 35

EJ, men Afrika, Indonesien og Australien indgår heller ikke i Bentsen og Stupaks

opgørelse.

I 2014 var det samlede forbrug af skovbiomasse i EU på 3,8 PJ

hvilket altså

allerede overskrider eller er tæt på at overskride det bæredygtige potentiale inden

for EU.

Vi tager på den baggrund udgangspunkt i det laveste potentiale for den samlede

biomasse, 100 EJ, og det maksimale potentiale for restprodukter fra skovning på

35 EJ. På basis af ovenstående er 35 EJ klart en meget høj vurdering af, hvad der

bæredygtigt kan bruges af hugstrester fra skovning. Til gengæld indeholder dette

potentiale ikke træbiomasse fra træindustrien, som her forudsættes at være en del

af de 100 EJ.

Danmarks andel ved en ligelig fordeling af den globale ressource

Hvis ovenstående ressourcer fordeles ligeligt, og vi er 7,6 mia. mennesker på

jorden vil der være 13 GJ biomasse og 4,6 GJ træ til rådighed pr år pr person. Da

vi er 5,6 mio. danskere har vi 74 PJ biomasse og 26 PJ træ til rådighed tilsammen.

Det svarer til hhv. 65 pct. af vores nuværende forbrug af biomasse og 23 pct. af

vores nuværende forbrug af træ.

Hvis jordens befolkning stiger til 9,7 milliarder mennesker i 2050

, vil der være 10,3

GJ biomasse og 3,6 GJ træ til rådighed per person på jorden. Hvis Danmark i 2050

har 6 mio. indbyggere kan disse altså ved en globalt ligelig fordeling af ressourcen

tilsammen forbruge 62 PJ biomasse. Det ville altså kræve, at vi reducerer vores

forbrug af biomasse til ca. 40 % af vores nuværende forbrug. Forbruget af

trærester fra skovbrug til energi i Danmark skal ud fra de samme fordelingskriterier

begrænses til ca. 22 PJ eller ca. 20 pct. af vores nuværende forbrug af

træbiomasse.

OBS på at potentialet for Sydamerika er for 2050 – det er ikke klart om tallet i tabellen er bæredygtigt

eller teknisk potentiale.

Se Notat 8.

UN, 2019: https://www.un.org/development/desa/en/news/population/world-population-prospects-

2019.html

Side 3/9

Der er andre områder, hvor danskere har et langt større forbrug end den

gennemsnitlige indbygger på jorden, hvorfor tallene ikke i sig selv, kan anvendes til

at konkludere, at Danmark bør begrænse forbruget ud fra en global

lighedsbetragtning. Dog kan det anføres, at hvis Danmark ønsker at være et globalt

foregangsland ifht klima og grøn omstilling, bør der på sigt ske en reduktion af

forbruget af træbiomasse.

Muligheder for at øge den globale ressource

Mængden af bæredygtig biomasse kan øges ud over 100 EJ på globalt plan, hvis

produktiviteten i land- og skovbruget øges, hvis der findes arealer til skovrejsning,

uden det fører til skovrydning andre steder i verden, f.eks. hvis vi i større stil går

over til en mere plantebaseret kost. En ny rapport

forudsiger, at mere

ressourceeffektive og billigere processer til fabriksfremstilling af mælk, kød, læder

mv. relativt hurtigt kan fortrænge traditionel animalsk produktion. Det vil kunne

frigøre meget betydelige landbrugsarealer til dyrkning af energiafgrøder med en

gunstig klimaprofil.

Geologisk lagring af CO

fra afbrænding af biomasse (BECCS) kan blive

nødvendigt for at overholde klimamålene. Dette kan nødvendiggøre et øget forbrug

af biomasse til energi. Traditionel BECCS vurderes dog at være både meget

energikrævende (større forbrug af biomasse) og kostbar. Flere nylige studier

peger dog på et betydeligt behov for brint til at nå et mål om netto-0 emissioner i

2050. Det åbner potentielt for væsentlig billigere CO2-lagring

Den bæredygtige biomasseressource i Danmark

Analysen af bioenergi foretaget af ENS i 2014

viste, at Danmark ville kunne

dække sit behov for biomasse til energiformål ud fra det tekniske potentiale for

restprodukter, som lå på 162 PJ i 2009, hvoraf kun 64 PJ blev anvendt. Det hører til

betragtningen her, at det tekniske potentiale kan være højere end det bæredygtige

potentiale, samt at træbiomasse ikke forventes at kunne udnyttes mere, så

forøgelsen primært skulle komme fra halm og husdyrgødning (se tabel 3).

Ud over det anførte i tabel 3 kommer også 20-22 PJ fra biomasse i

affaldsforbrændingsanlæg. I alt har Danmark altså et teknisk potentiale på 184 PJ

energi til rådighed fra affalds- og restbiomasser. Det bæredygtige potentialet er dog

Rethinx, Rethinking Food and Agriculture 2020-2030, sept. 2019

A clean Planet for all, EU Kommissionen 2018, Net zero; the UKs contribution to stopping global

warming, Committee on Climate Change 2019

Hvis brint fremstilles ved elektrolyse af vand frigives samtidig ilt. Ilt kan anvendes til ren ilt-

forbrænding af biomasse, hvor den fremkomne CO2 med lavt energiforbrug kan udskilles, komprimeres

og lagres geologisk. Derved undgås den energikrævende capture-del af traditionel Carbon Capture and

Storage (CCS), som kan udgøre op mod 80 % af de samlede omkostninger ved CCS.

Energistyrelsen, Analyse af bioenergi i Danmark 2014.

Side 4/9

formentlig mindre, da ikke al halm kan fjernes fra landbrugsjorden, hvis denne skal

opretholde sin kvalitet og kulstofindhold

Tabel 3: Teknisk potentiale fra rest- og biprodukter i 2009. Kilde: Analyse af bioenergi i

Danmark, 2014.

Muligheder for at øge den hjemlige ressource

Ifølge

”+10 mio tons-planen”,

så høstes der samlet set i Danmark årligt omkring 18

mio. tons biomasse (målt i tørstof), hvoraf størstedelen af dette er græs, foder,

halm og korn. Træbiomasse udgør omkring 1,5 mio. tons af dette, og derudover

kommer omkring 0,7 mio. tons træbiomasse fra læhegn og haver. Størstedelen af

korn og græsproduktionen pt. går til foder, mens energisektoren primært bruger

halm og træ.

”+10 mio tons-planen”

undersøger, hvordan biomasseproduktionen på Danmarks

areal kan forøges. Det største potentiale findes i den grønne biomasse (græs, roer

mm.) - se figur 1. Noget af potentialet opnås ved forøget produktivitet og effektivitet,

men omprioriteringer i arealanvendelsen er også nødvendigt. Den ekstra

produktion kommer især på bekostning af nuværende foderarealer.

12 Det er et bæredygtighedskrav i VE-II-direktivet at halm kun fjernes, hvis der er overvågning og

håndteringssystemer som sikre overholdelse af kulstofindholdet i jorden.

Side 5/9

Figur 1: Biomassepotentialet i 2009, og i de tre scenarier. Med ”Oil” menes rapsolie. Kilde:

+10 mio. tons-planen.

Potentialet for at øge træbiomassen er relativt begrænset i det korte løb, og selv

frem mod år 2100 forventes det kun at kunne øges med omkring 500.000 tons (se

figur 2)

Figur 2: Udvikling i tilgængelig træbiomasse i Danmark. Kilde +10 mio. tons-planen.

Side 6/9

Bentsen (2015)

finder på basis af

+10 mio. tons-planen,

at der kan være 250 PJ

biomasse til energi til i 2050 i det mest biomasseintensive scenarie. Vi bruger i dag

156 PJ biomasse til energiformål i Danmark, hvoraf over halvdelen er importeret.

Ud fra en dansk betragtning ville vi altså – over tid - kunne dække vores

nuværende biomasseforbrug med hjemlige ressourcer, men det ville kræve, at vi

omlagde en stor del af vores forbrug af træbiomasse til restprodukter fra landbrug.

Det ville desuden kræve, at vi opfylder de forudsætninger, som er indbygget i

+ 10

mio. tons-scenariet,

herunder, at vi går over til kornarter med længere strå, øger

indsamlingen af halm, konverterer 149.000 ha kornmarker til sukkerroer, bruger

hurtigvoksende trætyper, mm.

Hvor lidt bioenergi kan vi nøjes med i energisystemet?

Energistyrelsen udgav i 2014 rapporten ”Energiscenarier frem mod 2020, 2035 og

2050”, hvor der beskrives 4 energiscenarier, der alle anvender 100% VE i 2050,

men med varierende mængder af bioenergi. Den mindste andel bioenergi

anvendes i det såkaldte ”brintscenarie”, mens ”bio+-scenariet” er det scenarie, hvor

der anvendes mest bioenergi.

Figur 3 viser brændselsforbruget i 2050 i de 4 scenarier, opdelt på træ, halm biogas-

råmaterialer, affald og importeret biobrændstof. I importeret biobrændstof er også indregnet

udenlandske konverteringstab ved produktionen.

Som det fremgår af figur 3 har selv det scenarie med den laveste bioenergiandel,

brintscenariet, et forbrug af bioenergi på 191 PJ. For brintscenariet er

bioenergiforbrugene fordelt på anvendelser vist i tabel 4.

Bentsen, 2015: Biomassepotentialer i Danmark, EU og Globalt.

Side 7/9

Transport

Fjernvarme

Individuel varme

Proces

Tab

Sum

Bioenergi-

forbrug i PJ i

2050

76,8

25,6

35,7

0,1

41,5

11,3

191,0

Heraf

kraftvarme

21,2

33,1

Heraf separat el

varmeproduktion

4,4

2,6

Tabel 4 – Bioenergiforbrug i brintscenariet i 2050, opdelt på anvendelser.

I lyset af ovenstående betragtninger om størrelsen af den bæredygtige globale

træressource er det relevant at overveje, hvordan et fremtidigt forbrug af bioenergi

kunne se ud i det danske energisystem, herunder i hvilket omfang det er muligt at

begrænse forbruget af især træbiomasse yderligere.

Ny vurdering af nødvendig biomasse til fjernvarme

For bioenergiforbrug til fjernvarme er der som led i biomasse-sprintanalysen lavet

en ny vurdering af det nødvendige bioenergibehov. Et forsigtigt overslag over det

”nødvendige” biomasseforbrug til varmeproduktion kunne være noget i stil med

følgende:

Spidslast (centralt og

decentralt)

Mængde

Op til ca. 15

Grundlast (centralt)

Ca. 15-20 PJ

Beskrivelse

Under forudsætning af, at biomasse

skal dække al spidslast i

fjernvarmesektoren (hvilket nok er en

betydelig overdrivelse – vi ved det

bare ikke særlig præcist)

Under forudsætning af, at de centrale

områder – ud over den produktion,

der kommer fra affald – skal bruge

biomasse til at dække 25 pct. af deres

varmebehov (svarer til 15 PJ) (baseret

på Fjernvarme Fyns fremskrivninger).

Dette kan være en underdrivelse, da

der kan være store decentrale

områder med lignende behov.

Biomasseandelen af affaldet er ikke regnet med, der er regnet med helt uændret

varmeproduktion fra affald og uændret varmebehov.

Side 8/9

Konklusion

Det kan på baggrund af ovenstående konkluderes, at det danske forbrug af

træbiomasse på nuværende tidspunkt overstiger, hvad der ud fra nationale og

internationale vurderinger umiddelbart kan anses for et langsigtet bæredygtigt

niveau, hvis andre lande i samme omfang skal have adgang til denne ressource.

Såfremt Danmark ønsker at have et grønt og bæredygtigt energisystem bør det

danske forbrug af træbiomasse derfor på sigt nedbringes.

En begrænsning af træbiomasseforbruget kræver en ny opdateret analyse af

hvordan energisystemet kan indrettes, og hvordan elforsyningssikkerheden kan

opretholdes med et mindre forbrug. Det vurderes dog umiddelbart muligt at

nedsætte forbruget af træbiomasse til varmeproduktion, men dette må afklares

nærmere i regi af klimahandlingsplansarbejdet.

Danmark har et væsentligt større indenlandsk biomassepotentiale, der primært

består af halm og husdyrgødning, som fortsat ikke udnyttes fuldt ud, og som kunne

øges yderligere. Der kan således være behov for at udvikle, øge og forbedre

udnyttelsen af vores hjemlige biomasse-restprodukter herunder halm,

husdyrgødning og andre restprodukter.

Side 9/9