Vätgasens användning i EU:s CCS

Dagens gästskribent är Claes-Erik Simonsbacka

Resan mot en kapitalförstörande fossilbränslefri elproduktionsutopi fortsätter!

Vätgasens användning i EU:s s.k. avkarboniseringsscenarier för utfasning av fossila bränslen, inom nuvarande EU.
Avkarbonisering innebär nya användningar av vätgas (H2), särskilt i sektorer där det är svårare att minska koldioxidutsläppen. I de flesta avkarboniseringscenarier utgör vätgas (H2) och härledda bränslen upp till mellan 10% och 23% av EU:s slutliga energiförbrukning år 2050. Den genomsnittliga mängden vätgasanvändning i dessa scenarier är 2 000 TWh, vilket motsvarar cirka 16% av EU:s slutliga energiförbrukning år 2050.

De totala investeringarna för vätgasproduktionsteknik beräknas att variera mellan 140 och 400 miljarder euro år 2050 (Antaganden: 450 €/kW för elektrolysator och 500 €/kW för SMR med CCS år 2050, som “Framtida kostnader för elektriska baserade syntetiska bränslen”, Agora, 2018).

Om elkraft endast produceras av vindkraftverk erfordras investeringar på mellan 200 miljarder euro (SMR – scenario) och 1,3 biljoner euro (elektrolysator – scenario) som skulle krävas under 30 år. Ytterligare utgifter för år 2050 kan variera mellan 11 miljarder euro (elektrolysator scenario) och 47 miljarder euro per år (SMR – scenario), förutsatt ett gaspris på 21 €/MWh.

Det årliga vattenbehovet uppges uppgå till cirka 1,2 till 1,4 miljarder m3, eller en tredjedel av mängden vatten som konsumeras idag inom EU:s totala energisektor.

Vätgasens användning i elkraftsektorn är främst användbar för långvarig lagring (dagar, veckor eller t.o.m. månader). Enligt EU:s prognos omvandlas år 2050 först upp till 15% av den producerade elen till vätgas och omvandlas sedan tillbaka till el vid behov.

Vad kommer ovanstående delkostnader för klimatomställningen t.ex. att innebära för inskränkningar på hushållens ekonomi och konsumtionsutrymme samt andra viktiga samhällsmål som ekonomisk tillväxt och välfärd?

Noteringar:
SMR – scenario: Vätgasproduktion genom ångreformering av naturgas, SMR (Steam Methane Reforming) med koldioxidavskiljning och lagring (CCS) och ellevererans från nätet. CCS-tekniken innebär att man från stora punktutsläpp av koldioxid avskiljer koldioxiden (CO2) varefter den komprimeras och transporteras till en lagringsplats.

Elektrolysator – scenario: Vindkraftverk som genererar eleffekt till elektrolysator för framställning av vätgas ur elektrolys av vatten.

Ett alternativt SMR – scenario med små modulära kärnkraftsrektorer som genererar eleffekt på mellan 3MWe och 10MWe för framställning av vätgas genom elektrolys av vatten, har inte beaktats i scenariot.

I ovanstående scenarier ingår inte heller biogasens användning för vätgasproduktion. Biogas framställs genom rötning, via termisk förgasning och metanisering samt där uppgraderad biogas förvätskas till flytande metan i LBG-anläggningar. Ska biogas tillföras naturgasnätet krävs rening från korrosiva ämnen, partiklar och vatten samt höjning av energivärdet genom borttagning av koldioxid. Reningsprocessen kallas uppgradering och kan genomföras med olika reningstekniker i uppgraderingsanläggningar.

När biogasen uppgraderats innehåller den omkring 97 procent metan och 3 procent koldioxid och kvävgas. Metangas kan också användas för att producera el och värme i kraftvärmeanläggningar. Vanligtvis sker kraftvärmeproduktion i förbränningsmotorer med en elverkningsgrad på 30-35 %. I de fall det uppstår överskottsgas på en anläggning ska den kunna facklas bort för att förhindra att metangas släpps ut. Fackling innebär att metangasen antänds och via förbränning övergår till koldioxid och vatten vilket ger en lägre klimatpåverkan än om metangasen skulle nå atmosfären.


CCS-DIREKTIVET OCH SVENSK LAGSTIFTNING
År 2009 kom Europaparlamentets och rådets direktiv 2009/31/EG om geologisk lagring av koldioxid1 (kallas även direktivet om avskiljning och lagring av koldioxid – kallat CCS-direktivet). CCS-direktivet har implementerats i svensk lagstiftning genom bestämmelser i miljöbalken och dess förordningar, genom förordningen (2014:21) om geologisk lagring av koldioxid och genom lagen (1966:314) om kontinentalsockeln (KSL).

LAGRINGSMÖJLIGHETER FÖR KOLDIOXID (CO2) I SVERIGE
En övergripande inventering och bedömning av möjligheterna till geologisk lagring av koldioxid i Sveriges berggrund har presenteras i SGUs: ”Rapporter och meddelanden 131”

I delar av Sverige finns, enligt nedan, berggrund som bedöms vara lämplig för geologisk lagring av koldioxid. Sedan 1 mars 2014 är det tillåtet med geologisk lagring av koldioxid i Sverige, dock enbart till havs.

SGU:s sammanfattande bedömning av lagringsplatser i Sverige
”Av de områden som presenterats finns endast tre som uppfyller de grundläggande kraven för en akvifär lämpad för koldioxidlagring. I södra Östersjön, sydvästra Skåne och möjligtvis även i södra Kattegatt finns djupa akvifärer som kan vara lämpade för lagring av koldioxid.”

2019-11-17

Claes-Erik Simonsbacka
Elkraftsingenjör

This entry was posted in Gästlistan, Klimatbluffen and tagged , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

33 Responses to Vätgasens användning i EU:s CCS

  1. Stefan Eriksson says:

    Det är “Novembermörkt” och på morgonen när jag läser denna inlaga, men jag får nog gå och tvätta ur mina ögon, för jag tror jag läser fel;
    I stycket här ovan som beskriver antagna investeringsbehov för framställan av vätgas står;
    “Antaganden: 450 Euro/ kW med elektrolys, 500 Euro/ kW med SMR .

    Stora tal är det, men är det någon som ägnat en tanke på investeringsbehovet i konsumtionsleden i sådana här publikationer?

    Att “bära vätgas” till konsumenten förutsätter bara där en rätt omfattande infrastruktur, som jag förmodar kommer att kosta en “rund summa”.

    Väte ( den lättaste och minsta atomen i vårt periodiska system) är flyktig av sin natur, och kräver för att kunna användas, väl dimensionerade inneslutningar, som då tål höga tryck, och därav kommer att väga en del utöver vad bränsletankar i övrigt väger.

    Så “förbrukning” kommer att öka till följ av ökad vikt hos apparaten som skall användas för att transportera sig med.

  2. Stefan Eriksson says:

    OT:
    Här handlar det om “andrahandsvärdet” på en väl “använd” elbil och svårigheterna att ens bli av med den.
    Det är väl “slutförvar” som gäller misstänker jag.
    https://www.tagesschau.de/multimedia/video/video-624533.html

  3. Claes-Erik Simonsbacka says:

    Som framgår omfattar inte skrivelsen framställning och distribution av vätgas t.ex. för fordonsbruk utan endast för användning inom elkraftproduktion.

    Mvh,

    • Stefan Eriksson says:

      OK, och den drivande tesen är då förmodligen tanken om att kunna lagra “el” i detta medium. Så visst är det så; OT om detta med fordonsbränsle.

  4. Claes-Erik Simonsbacka says:

    Vätgas har utropats som ett ytterst lovande alternativ till att ersätta fossila bränslen men de flesta av de konventionella industriella väteproduktionsmetoderna, förutom den som framställs genom elektrolys av vatten, har emellertid negativa miljöpåverkan då betydande mängder koldioxid och växthusgaser frigörs men som inte på grund av vår svenska berggrund som till största del, både till lands och till havs, består av kristallina bergarter såsom gnejs och granit vilket inte av SGU bedömts som lämpliga för lagring av koldioxid (CO2).

    Mvh,

    • Claes-Erik Simonsbacka says:

      För närvarande produceras årligen runt om i världen bara två (2) % av de 600 miljarder kubikmeter vätgas (H2) genom vattenelektrolys, medan 98 % produceras från naturgas med koldioxid (CO2) som biprodukt.

      Mer än 90 % av H2 används som byggstenar för gödselmedel eller konsumeras inom olje-, raffinaderi- och petrokemisk industri.

      Utvecklingen av väteekonomin är därför i Sverige helt beroende av stora statliga investeringar / subventioner, åtminstone i de inledande faserna. Stora investeringar krävs i Sverige för både vätgasproduktion och distributionsinfrastruktur. För tillfället utgör bl.a. knappheten på sådan infrastruktur det enskilt största hindret för antagandet av en svensk vätgasteknologi.

      Mvh,

      • Och varför skulle Sverige vara i behov av en sådan vätgasteknologi? Om nu klimathotet är en bluff, en uppfattning som du säger dig dela.

        • Claes-Erik Simonsbacka says:

          Åke S, har aldrig påstått att Sverige är i behov av vare sig storskalig vätgasteknologi eller geologisk lagring i berggrunden!!

          Partiledare, partimedlemmar, miljöorganisationer m.fl. helt utan nödvändig helhetskunskap har trots detta, anammat och propagerar nu för införandet av ”Carbon Capture and Storage” (CCS) teknologin i hela Sverige trots, att områden med möjlighet till geologisk lagring av koldioxid endast fördelar sig mellan tre regioner: sydöstra Östersjön, sydvästra Skåne och södra Kattegatt.

          Enligt EUs direktiv för geologisk lagring av koldioxid är val av plats för geologisk lagring av koldioxid, förutom en tillräcklig hög lagringskapacitet och injektivitet, beroende på säker lagring utan negativa effekter på omgivande miljö. En betydande förutsättning för säker lagring där koldioxiden hålls kvar i akviferen och förhindras migrera upp till markytan och atmosfären, är en tät och tillräckligt mäktig takbergart (eng. caprock), som utgörs av den överlagrande berggrund. Typiska takbergarter är lera, lersten, lerskiffer eller lerig kalksten.

          • “Stora investeringar krävs i Sverige för både vätgasproduktion och distributionsinfrastruktur”, skrev du i gårdagens inlägg (11:01). Betyder inte det ett ja, tack? Om man läser enbart den meningen.

            Men vid en omläsning av underrubriken till artikeltexten (som jag tidigare bara skummade) får jag klart för mig att vi tydligen är eniga om det inte alls krävs några investeringar i en svensk vätgasgasinfrastruktur.

            Lite väl otydligt, Claes-Eric.

            .

  5. Investeringar som motiveras med klimatnojan bör givetvis saklöst avfärdas i ett IPCC-kritiskt forum som detta. Därför blir också alla detaljer skäligen ointressanta, t ex påpekandet att vår svenska berggrund inte bedöms vara lämplig för lagring av koldioxid. Sådant kan oroa alarmister, men inte skeptiker.

    All kunskap har förstås ett egenvärde, men nackdelen med att fördjupa sig i oväsentligheter är att man förlorar fokus på de relevanta aspekterna.

    • Mats Jangdal says:

      Nu mässar vi ju inte för kören, utan för församlingen. Då kan även detaljer vara sådant som väcker dem ur okunskapen.

      • Men det är ju framför allt församlingen som kan vilseledas av irrelevanta fakta. Kören – d v s maktapparaten – behöver inte upplysas, den vet förstås vad du och jag vet, men ägnar sig åt POLITIK och struntar därutöver totalt i vad som är sant eller falskt.

  6. Thomas Gunnarson says:

    I en facebooktråd diskuteras vattenkraftens miljöstörande effekter. Man kan där uppfatta energiproblemet mer som en källa för investeringskapital än en energiproblem. Kol och olja har nått sin ekonomiska “peak”. Flödet av oljan är nere på ekonomiskt usla nivåer och kolet har varit där länge… För att investeringar i mer dyrbara energiformer, som kärnkraft och vattenkraft skall vara politiskt gångbara krävs politisk påverkan. Alltså, att de energiformer som kräver stora investeringar, som dammbyggen eller reaktoranläggningar, blir (eller förblir) “miljövänliga”… De problem som dammbyggen innebär har åtminstone i Sverige det talats tyst om (Algblomningen i Östersjön) då det är svenskt kapital som drabbas om frågan diskuteras. Kärnkraftens problem är i samma situation då det också är en svensk paradgren… Alltså är det enbart kol och olja kvar att “skuldbelägga”… därmed måste CO2-karusellen snurra mest i Sverige. Av nämnda orsaker…

    • Claes-Erik Simonsbacka says:

      “De problem som dammbyggen innebär har åtminstone i Sverige det talats tyst om” / Thomas Gunnarsson

      Med anledning av återkommande dödliga och miljöförstörande gruvdammshaverier har jag tittat närmare bl.a. på gruvdammarnas konstruktioner inkl. för- och nackdelar. Har därför skrivit en debattartikel som jag erbjudit några bloggar att publicera, men tyvärr så passar artikeln in i deras profil, vilket kanske kan vara en anledning till att dammfrågan inte belyses och diskuteras.

      Mvh,

  7. Mats Jangdal says:

    Mitt bestående intryck av Claes-Eriks artikel är att politikerna i Sverige och Europa har blivit kollektivt galna, fullständigt rabiat sinnessjuka lallande dårar!
    De är över tiotusen till antalet och de skyddas av en minst tiofaldigt stor tjänstemannakår och statens våldsmonopol.
    Hur fasen ska vi bli av med dem?
    Måste vi acceptera ett par hundra miljoner mena-invandrare, för de kommer garanterat att stuva om i politiken?

    • Claes-Erik Simonsbacka says:

      Nu pågående klimatrelaterad lagstiftning, riksdags- och regeringsbeslut har tydligt påvisat att nuvarande ansvarsprövning av beslutsfattarna är otillräcklig och måste kompletteras med formell resultat- och ansvarsprövning.

      Lagstiftning t.ex. inom olika klimatrelaterade områden beslutas nu i rask takt utan att i princip alls, ur ett helhetsperspektiv, ha beaktats och för väljarna redogjort för de framtida effekterna av lagstiftningsbesluten.

      Även om väljarna röstar på partier bl.a. med beaktande av framtidens klimat- och miljöpolitik, så är risken mycket stor att de egna åsikterna inte stämmer överens med de åsikter man skulle haft med mer information och kunskap eller med facit i hand då man fått erfara de negativa effekterna av de politiska lagstiftningsbesluten.

      Mvh,

  8. Jan Andersson says:

    Eftersom inget enerigislag är utan problem; vilket är i längden det mest pålitliga, långlivade, lättast att underhålla, svårast att sabotera och det mest ekonomiska och kommer att fungera även i avspärrningssituationer och ekonomiskt svåra tider? Jag gissar att vattenkraften är oslagbar. Ingen miljönisse tycks kunna bedöma den långsiktiga totala miljönyttan och att Sverige är vad det är därför att vi var tidiga med en god och stabil elförsörjning.

    Det känns som om vi måste prova alla andra mer eller mindre galna alternativ först innan vi är tillbaka på ruta ett igen.

    • Nej, vattenkraften är inte alls oslagbar, det finns ofta alternativvärden att ta hänsyn till. Och kostnadsmässigt gör det ingen skillnad vilken metod man väljer: kol-kärn-eller vattenkraft. På en fri marknad kan inget billigare än det andra, eftersom de övriga då skulle försvinna. Vilket de bevisligen inte gör eller har gjort.

      Och varför – i detta forum av alla – förmedla skrönan att “en god och stabil elförsörjning” gjort Sverige till vad det är? För vad är sämre och mer instabilt är det enorma elöverskott och de katastrofala förluster som blev resultatet av Erlanders och Palmes felsatsning på kärnkraft? Inte heller vattenkraften har haft den betydelse som många vill tillmäta den. Sveriges ekonomiska utveckling hade inte nämnvärt påverkats om vi i stället investerat i kolkraft. Däremot har vattenkraften inneburit en intäkt för fallägarna, varav många dock samtidigt drabbats av förluster i form av bortfall av ett ofta värdefullt laxfiske. Ett nollsummespel för de flesta, både för de berörda älvdalingarna och AB Sverige.

      • Mats Jangdal says:

        I de flesta fall hade väl staten först konfiskerat laxfiskerätten?
        Det är bla. därför det varit sådan strid om att få något tillbaks till vattenkraftkommunerna från intäkterna från verken.

        • Vet ej, vad jag vill minnas är att fallägarna i Luleälven fick särskild ersättning från Vattenfall för sitt förlorade laxfiske. Huruvida beloppen var marknadsmässigt bestämda är mer osäkert, så kanske handlade det om en i varje fall partiell konfiskation.

          • Mats Jangdal says:

            Vet att det varit inskränkningar i laxfisket in i modern tid, men inte hur omfattande.
            Först ut var väl drottning Kristina, som skänkte laxfiskerätten i Sikforsen i Pite älv till ett kloster i södra Sverige. Med påföljd att lokalbefolkningen blev skyldig att fiska åt klostret.
            Detta upprör ortsborna fortfarande.
            I Sikforsen finns därav det enda krafverket i Pite älv, som annars är outbyggd.

            • Då har tydligen grannarna längs Lule älvdal varit förskonade, vilken mina egna morföräldrar kunde glädjas åt. Minns att jag som tonåring fick följa min morbror på laxfiske i Bodenforsarna. Oförglömligt minne vara med om att landa ett 20-tal jättestora laxar rangliga träbåtar. Byborna delade fångsten, inget tvång om något kloster att tvingas samsas med. Förstår att drottning Kristinas beslut fortfarande upprör bönderna runt Sikforsen.

              Men i gengäld har de fått behålla Storforsen, i dag ett turistmål av större betydelse än laxarna. En lika magnifik pärla gick förlorad när Harsprånget torrlades, nästan lika korkat som att bygga 12 obehövliga kärnkraftsreaktorer längre söderut.

              Håller en slant på att det rent av vore en ett ekonomiskt klipp att skrota kraftverket vid Harprånget och i stället leva på turisternas pengar.

      • Claes-Erik Simonsbacka says:

        En konkret fråga till Åke S.

        Sveriges mål är ett 100 % förnybart el-energisystem år 2050 men vilka är då de viktigaste åtgärder / insatser som krävs för att kunna öka vindkraftens integrering i vårt framtida svenska elkraftsystem, med bibehållen vattenkraftproduktion på nuvarande nivå och avvecklad kärnkraftsproduktion, oavsett årstid och opåverkad elkvalitét, sårbarhet, tillgänglighet och leveranssäkerhet i hela landet?

        Mvh,

        • Sådana idiotiska mål skall förstås helt underkännas och bekämpas, INTE accepteras. Därför är det också ovidkommande och kontraproduktivt att diskutera vad som skulle “krävas” för ett genomförande. ag trodde mig ha gjort den ståndpunkten klar sedan länge.

          Men det är ju ingen hemlighet att även superkorkade förslag går att genomföra i dagens Sverige, som lagt demokratin på hyllan och är ockuperat av en främmande makt, gemenligen kallad 7-klövern. Kan det ha gått dig förbi?

          • Claes-Erik Simonsbacka says:

            Hur länge till kan vi tillåta utan att efter bästa förmåga försöka påvisa orimligheterna i den nuvarande politiska målinriktningen som bl.a. för svensk del kommer, att sabotera förutsättningar för god och säker framtida elkvalité och leveranssäkerhet med hög tillgänglighet?

            Skall vi tiga?

            Mvh,

            • Verkligen inte, men var i denna krets anser du dig se några tigare? Tidigare i dag gladdes jag åt att du själv äntligen uttyckt dig lite tydligare om din klimat- och energipolitik-skepsis.

  9. Jan Andersson says:

    Jag hade en kollega som för fyrtio år sedan byggde en egen liten vattenturbin med vatten från en mosse med åtta meters fallhöjd över hans vedbacke. Han tillverkade ett peltonhjul (“skedar” runt ett nav) inte större än ca 25 cm i diameter, och monterade det på axeln till en gammal motor, generatorkopplad. Ett halvstelt plaströr dimension 8 cm drogs upp till mossen och lades ner i bäcken och ett par munstycken sprutade på turbinhjulets skovlar.

    Han fick ut 4-5 kW, alldeles tillräckligt för att driva vedkapen. Det är mer än ett vanligt vindkraftverk ger vid lätta sommarvindar på 3-4 sekundmeter.

  10. Claes-Erik Simonsbacka says:

    IFNEC Global Ministerial Conference: Bringing the World SMRs and Advanced Nuclear,
    14 Nov. 2019

    https://www.youtube.com/embed/Xty7YPlqNys

    Mvh,

Leave a Reply