DISCUSSIENOTA SECTOROVERSCHRIJDENDE AANNAMES VOOR DE STUDIE: “ENERGIE EN BROEIKASGASSCENARIO’S VOOR HET VLAAMSE GEWEST – VERKENNING BELEIDSSCENARIO’S TOT 2030”
INHOUDSTABEL
1
LEESWIJZER...............................................................................................................................3
2
INLEIDING....................................................................................................................................4
3
SECTOROVERSCHRIJDENDE AANNAMES.............................................................................5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
4
DEMOGRAFISCHE EVOLUTIE ....................................................................................................5 ECONOMISCHE GROEI .............................................................................................................6 EVOLUTIE ENERGIEPRIJZEN ....................................................................................................7 EMISSIEFACTOREN .................................................................................................................8 GRAADDAGEN ........................................................................................................................9 GWP WAARDEN VOOR CH4 EN N2O ........................................................................................9 INTERNATIONALE HANDELSPRIJS VAN EMISSIERECHTEN ..........................................................10
EXTRA: NIEUWE WETGEVING................................................................................................13
2
1
LEESWIJZER
Doel van de studie De studie ‘Energie- en Broeikasgasscenario’s voor het Vlaamse Gewest - verkenning beleidsscenario’s tot 2030’ past in de onderbouwing van het Vlaamse energie- en klimaatbeleid na 2012. Aan de hand van deze BAU+ studie - de ‘+’ staat voor bijkomende beleidsmaatregelen bovenop het BAU-scenario - willen de beleidsmakers de mogelijke, toekomstige ontwikkelingen in de Vlaamse energiehuishouding verkennen. Verder is het de bedoeling om met deze studie de kosten van de scenario’s in kaart te brengen. In de eerste plaats zijn deze gegevens bedoeld om het MilieuKostenModel te voeden. Verderop kunnen ze gebruikt worden om de kostprijs te bepalen van vooropgestelde emissiereductiepercentages voor Vlaanderen. Wat vooraf ging In 2006 heeft VITO in opdracht van de Vlaamse overheid, Departement LNE, Afdeling Lucht, Hinder, Milieu & Gezondheid, prognoses doorgerekend voor een REF-scenario tot 2012 en een BAUscenario tot 2020. Het REF-scenario tot en met 2012 geeft een beeld van de mogelijke evolutie van het energieverbruik en de daaraan gerelateerde broeikasgasemissies in functie van de ingeschatte economische en demografische ontwikkeling. Beleidsmaatregelen geïmplementeerd na eind 2001 werden buiten beschouwing gelaten. Zo werd geen rekening gehouden met de maatregelen uit het Vlaams Klimaatbeleidsplan, federale maatregelen, flexibele mechanismen uit het Kyoto-protocol of met de emissierechtenhandel op Europees niveau. Evenmin werd de impact van de NEC-richtlijn meegenomen. Het BAU-scenario tot en met 2020 houdt, in de mate van het mogelijke, wél rekening met de impact van het Kyoto-beleid na eind 2001, de NEC-richtlijn en de geplande sluiting van de kerncentrales. Het Kyoto beleid omvat maatregelen uit het Vlaams Klimaatbeleidsplan (2002-2005) en het ontwerp Vlaams Klimaatbeleidsplan II (2006-2012) zoals principieel goedgekeurd door de Vlaamse Regering op 12 mei 2006. De studie houdt geen rekening met bijkomende beleidsmaatregelen, noch met post-2012 beleid. Het vervolg Deze discussienota geeft sectoroverschrijdende aannames voor de BAU+ scenario’s weer. Ze werd opgesteld in samenspraak met de stuurgroep. a De voorgestelde sectoroverschrijdende aannames worden ter discussie voorgelegd aan de stakeholders. Op basis van de consultatie van de stakeholders zal de stuurgroep de aannames die in de studie gebruikt worden om de berekeningen door te voeren, verder verfijnen. Om de vergelijking met BAU mogelijk te maken, is het aangewezen om dezelfde invulling van de aannames te bewaren, maar afhankelijk van de te bespreken aanname kan hiervan worden afgeweken.
a
Ook de discussienota’s voor aannames in de industrie, energie-, residentiële-, tertiaire-, land- en tuinbouw en transportsector zullen voorgelegd worden aan de stakeholders in de maanden juni- september.
3
2
INLEIDING
Energiescenario’s en de daaraan gerelateerde projecties van broeikasgasemissies op lange termijn vragen om eenduidige aannames omtrent diverse variabelen . Enerzijds zijn er aannames vereist die eigen zijn aan specifieke sectoren. Anderzijds dienen bepaalde afspraken te worden gemaakt die van toepassing zijn op alle sectoren. Deze algemene discussienota brengt de sectoroverschrijdende veronderstellingen in kaart, zodat voor de verschillende doelgroepen (industrie, residentiële en tertiaire sector, land- en tuinbouw, transport en energiesector) de energieprognoses vanuit een gelijkaardige achtergrond worden benaderd. Voor België, en zo ook het Vlaamse gewest, wordt dit kader in sterke mate beïnvloed door het 1,2 Europese klimaat- en energiebeleid op middellange en lange termijn (post-2012) . Het EU beleid heeft tot doel de temperatuurstijging op wereldschaal te stabiliseren onder de drempel van 2°C in vergelijking met de temperatuur van voor de industrialisering, zodat een gevaarlijke klimaatsverandering wordt voorkomen. Deze mondiale streefwaarde van 2°C wordt vertaald naar streefwaarden voor de groep van ontwikkelde landen: een reductie van de alle broeikasgasemissies met 15 tot 30% in het jaar 2020 en met 60 tot 80% in het jaar 2050 ten opzichte van 1990. Om zulke reducties toe te laten, moet men op verschillende niveaus maatregelen treffen, bv. stimulatie van technologische innovatie, promotie van onderzoek, toename van publiek bewustzijn,… Flexibiliteit en kosteneffectieve energie-efficiëntieverbeteringen en energiebesparingen vormen hierbij een belangrijke leidraad, zodat de de strijd tegen klimaatverandering gerealiseerd kan worden, zonder de economische competitiviteit te schaden. Om de vergelijkbaarheid van de BAU+ resultaten met de voorgaande BAU studie omtrent Vlaamse energieprojecties toe te laten, is het uiteraard van belang dat de aannames beschreven in deze nota, zoveel mogelijk worden afgestemd met de afspraken uit de vorige studie. De hieronder besproken variabelen worden dan ook allen op dezelfde wijze ingevuld als in het BAU scenario.
4
3
SECTOROVERSCHRIJDENDE AANNAMES
Voor het opstellen van de Vlaamse energieprognoses op lange termijn (2030) kiezen we voor een gedetailleerde bottom-up benadering, die overeenkomt met de structuur van de Vlaamse energiebalans. Een bottom-up benadering vertrekt vanuit de vraag en het verbruik van de verschillende doelgroepen (huishoudens, industrie, energie,…) om tot een globaal energieverbruik te komen (referentiejaar 2000). Dit laat toe de Vlaamse situatie nauwkeurig in kaart te brengen en om het effect van de maatregelen van het geplande energie- en klimaatbeleid voor specifieke doelgroepen in de prognoses te evalueren. De bekomen inschattingen van het energieverbruik dienen vervolgens als basis voor de berekening van de gerelateerde broeikasgasemissies (CO2, N2O en CH4). De onderstaande sectoroverschrijdende broeikasgasprognoses. 3.1
aannames
omkaderen
deze
energie-
en
Demografische evolutie
De demografische evolutie in Vlaanderen zal in de toekomstige jaren een significante invloed hebben op het energieverbruik in Vlaanderen, met name in de residentiële, de tertiaire en de transportsector. De belangrijke tendensen in de demografische evolutie zijn een lichte toename van de globale bevolking en de vergrijzing van de bevolking. Terwijl de globale bevolking nog met 4 % stijgt tussen 2000 en 2030, zal de leeftijdscategorie onder de 60 jaar met 10 % inkrimpen. Het aandeel van de 60+ers zal toenemen van 22% tot 32%. Tabel 1 en Figuur 1 geven deze 3 demografische veranderingen weer . Tabel 1: Prognose van de demografische ontwikkeling in Vlaanderen (1990-2030) Leeftijdsgro ep 0-19 20-39 40-59 60-79 80+ TOTAAL Leeftijdsgro ep 0-19 20-39 40-59 60-79 80+ TOTAAL
3
Bevolking op 1 januari van het jaar 1990
2000
2003
1.413.368 1.369.264 1.345.685 1.782.520 1.676.627 1.627.796 1.412.454 1.577.593 1.681.446 941.637 1.114.883 1.107.464 189.757 201.884 233.162 5.739.736 5.940.251 5.995.553 Vooruitzichten op 31/12 van het jaar
2005 1.342.718 1.585.872 1.737.042 1.122.829 254.700 6.043.161
2010
2015
2020
2030
1.309.387 1.508.318 1.770.575 1.180.634 302.437 6.071.351
1.256.249 1.493.678 1.738.859 1.271.404 352.442 6.112.632
1.238.137 1.472.633 1.664.568 1.391.583 374.500 6.141.421
1.225.585 1.414.435 1.520.099 1.562.088 453.023 6.175.230
5
Demografische evolutie in Vlaanderen 7,000,000 6,000,000
80+
5,000,000
60-79
4,000,000
40-59
3,000,000
20-39
2,000,000
0-19
1,000,000 0 J2000
J2004
J2009
J2015
J2020
j2030
Figuur 1: Prognose van de demografische ontwikkeling in Vlaanderen (2000-2030) 3.2
Economische groei
Op international niveau wordt meer en meer aandacht besteed aan het duurzaam gebruik van natuurlijke rijkdommen, waaronder energie. De OESO-landen trachten dit onder andere te 4 realiseren door de druk op het milieu te ontkoppelen van de economische groei . Bij deze gedachtegang sluit een bottom-up benadering voor energieprognoses volledig aan. Economische top-down modellen gaan uit van een evenredig verband tussen economische groei en groei van het energieverbruik. In onze bottom-up analyse leggen we deze link niet voor sectoren of activiteiten. Het is wel zo dat bijvoorbeeld in de energie-intensieve industrie een evenredig verband vastgesteld kan worden tussen de toename van de activiteiten en de evolutie van het energieverbruik. Er zijn echter andere sectoren, zoals bijvoorbeeld de minder energie-intensieve industrie en de tertiaire sector, waar dit verband niet duidelijk is. Economische groei resulteert met andere woorden niet altijd in een toename van het energieverbruik. We maken bijgevolg geen expliciet gebruik van macro-economische hypothesen over de economische groei, maar bekijken wel elke sector afzonderlijk. Voor elke sector wordt de activiteitengroei, de evolutie van de energie-efficiëntie en de brandstoffenmix in de mate van het mogelijke voorspeld. Met behulp van een controlemodel zullen we deze sectorale evoluties aftoetsen met algemene verwachtingen van economische groei voor het totaal van de sectoren. Er zijn voldoende aanwijzingen om te mogen aannemen dat deze totale jaarlijkse groei in Vlaanderen 5 zich op lange termijn uitmiddelt naar 2,5%, zoals in Figuur 2 wordt weergegeven . Deze nacalculatie maakt het mogelijk om tot een realistisch vooruitzicht te komen van wijzigingen van activiteit en productiviteit.
6
Economische groei in Vlaanderen 8% 7% 6% 5%
% groei
4% 3%
2,51%
2% 1% 0% 1975 -1%
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
-2% -3% Jaartal 5
Figuur 2: Economische groei in Vlaanderen voor de periode 1975-2005 3.3
Evolutie energieprijzen
Men zal in het model (Markal) rekening houden met brandstofprijzen die exogeen als input voorkomen. In de periode 2000-2030 evolueren de prijzen van de verschillende brandstoffen volgens bepaalde trends, die verschillend zijn voor de verschillende brandstofsoorten en sectoren. De aannames omtrent de evolutie van de energieprijzen (uitgedrukt in constante € van 2005) worden weergegeven in Tabel 2 en Figuur 3. Als basis voor deze simulaties werden de meest b recente Primes prognoses (november 2005) gebruikt. Men merkt dat de stookolieprijzen dezelfde groeitrend volgen als de aardgasprijzen. De stijging van de steenkoolprijzen daarentegen is minder uitgesproken. De onzekerheidsmarges bij deze prognoses zijn echter groot en een sensitiviteitsanalyse op de energieprijzen is noodzakelijk. Voor de elektriciteitssector is het prijsverschil tussen verschillende brandstoffen een determinerende factor die met het Markal model kan onderzocht worden. Ook voor andere sectoren is de relatieve afwijking tussen de prijzen van de diverse brandstoffen (olie, gas, hout, biotransportbrandstoffen, steenkool,…) belangrijk voor de brandstofkeuze. Daarnaast is het algemeen prijsniveau voor verschillende brandstoffen bepalend. Sensitiviteitsanalyses kunnen voor deze sectoren uitgevoerd worden op geaggregeerde gegevens op basis van parameterinschattingen waarvan de waarden worden afgeleid m.b.v. historische cijfers of m.b.v. c literatuur .
b
Het betreft hier aannames die door het Federaal Planbureau ter beschikking werden gesteld en die door PRIMES gehanteerd worden voor de nieuw baselinescenario in ontwikkeling voor de Europese commissie (DG TREN) c De typische bottom-up methodologie die hier wordt toegepast leent zich niet goed om prijseffecten mee te evalueren. Dit soort sensitiviteitsanalyses passen beter in een top-down methodologie.
7
Tabel 2: Aannames omtrent brandstofprijzen (2005-2030) Jaar Elektriciteitssector (€2005/GJ) Aardgas Steenkool 0,5%S Steenkool 1,5%S Zware stookolie Industrie (€2005/GJ) Aardgas Zware stookolie Lichte stookolie Tertiair (€2005/GJ) Aardgas Lichte stookolie Residentieel (€2005/GJ) Aardgas Lichte stookolie Transport (€2005/l) Benzine Diesel
2005
2010
2015
2020
2025
2030
5.17 2.35 2.66 8.14
5.64 2.35 2.50 6.73
5.64 2.35 2.66 6.73
6.10 2.50 2.82 7.20
7.04 2.66 2.82 8.45
7.20 2.72 2.87 8.77
6.10 8.30 9.39
6.73 6.89 7.98
6.73 7.04 7.98
7.20 7.51 8.45
7.98 8.77 9.71
8.30 8.92 9.86
6.67 9.69
7.14 8.28
7.14 8.28
7.60 8.75
8.54 10.01
8.70 10.16
7.97 9.69
8.44 8.28
8.44 8.28
8.90 8.75
9.84 10.01
10.00 10.16
1.27 1.04
1.21 0.96
1.21 0.96
1.23 0.99
1.29 1.05
1.30 1.07
Evolutie energieprijzen 12,00
€2005/GJ
10,00
Elek Aardgas Elek Steenkool 0,5%S
8,00
Elek Steenkool 1,5%S
6,00
Elek Zware stookolie Ind Aardgas
4,00
Ind Zware stookolie Ind Lichte stookolie
2,00 0,00 2005
2010
2015
2020
2025
2030
Jaar
Figuur 3: Aannames omtrent brandstofprijzen voor de sector industrie en de elektriciteitssector in €2005/GJ (2005-2030) 3.4
Emissiefactoren
Het verbruik van fossiele brandstoffen is de belangrijkste bron van broeikasgasemissies. De CO2 emissies per sector worden dan ook berekend op basis van de inschattingen van het jaarlijks brandstoffenverbruik van de verschillende sectoren in de periode 2000-2030. Het verbruik per
8
brandstof wordt omgerekend naar CO2 emissies op basis van de CO2 emissiefactoren uit Tabel 3. Deze komen overeen met de emissiefactoren die gebruikt worden voor de Vlaamse Energiebalans. 6 De Vlaamse Energiebalans maakt hoofdzakelijk gebruik van de IPCC emissiefactoren .
Tabel 3: CO2-emissiefactoren (kton/PJ)
Koolteer Kolen Cokes Aardolie Raffinaderijgas. LPG Benzine Kerosine Gas – en dieselolie Lamppetroleum Zware stookolie Nafta Petroleumcokes Andere petroleumproducten Aardgas Cokesgas Hoogovengas Niet-hernieuwbare fractie huishoudelijk afval (ton/TJ)
3.5
Reële emissiefactor CO2 (kton/PJ) 92,708 92,708 106,003 72,600 55,728 62,436 68,607 70,785 73,326 71,148 76,593 72,600 99,825 72,600 55,820 47,428 258 104,89
Graaddagen
Het energieverbruik voor verwarming in de residentiële sector en de tertiaire sector is temperatuursafhankelijk; alsook het brandstoffenverbruik in de glastuinbouw. Het berekende verbruik voor verwarming in de residentiële en de tertiaire sector wordt bijgevolg gecorrigeerd op basis van het verwachte aantal graaddagen voor de volgende jaren. Deze correctie aan de hand van graaddagen wordt eveneens toegepast op het brandstoffenverbruik in de glastuinbouw. In de projecties wordt aangenomen dat het jaarlijkse aantal graaddagen over de periode 2000-2030 gelijk is aan het gemiddeld aantal graaddagen over de periode 1993-2003, dit wil zeggen 1900 graaddagen, waarbij wordt uitgegaan van een grenswaarde van 15°C voor het aanslaan van de 7 verwarming .
3.6
GWP waarden voor CH4 en N2O
Het verbruik van fossiele brandstoffen geeft voornamelijk aanleiding tot CO2 emissies, maar ook tot CH4 en N2O emissies. Daarnaast worden eveneens CH4 emissies vrij gezet bij de distributie van aardgas. De emissies van CH4 en N2O worden in de studie omgerekend naar CO2 equivalenten door toepassing van omzettingsfactoren. De IPCC(1996) GWP waarden vormen hiervoor de basis (zie 8 Tabel 4) . We gebruiken de GWP waarden die van toepassing zijn in het kader van het Kyoto Protocol.
9
Tabel 4: GWP-waarden voor CH4 en N2O (ton CO2-equivalenten per ton emissie) CH4 N2O
3.7
21 310
Internationale handelsprijs van emissierechten
In theorie bepaalt het snijpunt van de gecumuleerde marginale kostencurve en de te behalen reductiehoeveelheid de prijs van CO2-emissierechten. In de praktijk is de prijsbepaling echter veel complexer. Zo kan de marginale kostencurve enkel ruw geschat worden vermits ze niet bekend is en zijn er fluctuaties in de CO2 prijs die veroorzaakt worden door technologische ontwikkelingen en veranderingen in de prijs van primaire energiedragers. Daarnaast wordt de CO2 prijs beïnvloedt door variatie van de reductiedoelstelling. De voornaamste factoren die een invloed hebben op de CO2 prijs zijn:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Toekomstige emissiereductiedoelstellingen Verschil tussen de brandstofprijs van aardgas en kolen Algemeen prijsniveau primaire energiedragers Gebruik van projectmechanismen (CDM/JI) Technologische ontwikkeling Vraag naar energie Marktfactoren Weer (effect in twee richtingen, koeling versus verwarming)
Tabel 5 is een niet limitatieve opsomming van factoren die een stijging of daling van de CO2 prijs tot gevolg kunnen hebben.
Tabel 5: Invloeden op CO2-prijs Daling van de CO2-prijs
Stijging van de CO2-prijs
Technologische vooruitgang CO2-armere technologieën (hernieuwbare energiebronnen, technologieën met carbon capture en sequestration)
Technologische vooruitgang CO2-rijkere technologieën (kolen,…)
Gebruik van CDM/JI
Strengere emissiereductiedoelstellingen van een Post-Kyoto beleid
Algemene stijging van de prijs van fossiele brandstoffen.
Verschil in kostprijs van gas en kolen hoog.
Daling van de vraag naar energie Gebruik van CO2-putten (sinks), Grote reducties bij niet-CO2 broeikasgassen Het is duidelijk dat de fundamentele factoren die de emissies van CO2 beïnvloeden en daarmee ook de prijs van CO2 heel divers zijn. Elke prognose moet dan ook met de nodige omzichtigheid behandeld worden en men kan best bij deze prognoses verschillende prijsscenario’s in rekening te 9 brengen . De voorspelde evolutie van de handelsprijs van emissierechten tot 2030 wordt weergegeven in Tabel 6 en Figuur 4. Gezien de grote onzekerheid omtrent dit voorstel, is het wenselijk voor het ganse traject een vork +25%/-25% te hanteren. In 2005 bedroeg de gemiddelde prijs 18,25 €/ton CO2. Momenteel (eind maart 2006) ligt de prijs rond 27 €/ton. We achten een toename van de prijs tot 40 €/ton mogelijk tegen eind 2007, vanwege
10
het afsluiten van de eerste handelsperiode en vanwege de toename van de gasprijs. Tussen 2008 en 2025 beschouwen we een lineaire stijging. Een sterke stijging van de prijs tot 80 €/ton wordt verondersteld voor de periode 2025-2030. Deze sterke stijging wordt verkregen door een te verwachten trendbreuk in de technologie van de kolencentrales (e.g. superkritische steenkoolcentrales, Integrated Gasification Combined Cycle – IGCC,…) in de veronderstelling dat de internationale emissiereductiedoelstellingen verder verstrengen.
Tabel 6: Evolutie internationale handelsprijs van emissierechten tot 2030 (€2005/ton CO2) Jaar Laag (25%) Gemiddeld Hoog (+25%)
2007
2010
2015
2020
2025
2030
30
31,76
36,18
40,59
45,00
60,00
40
42,35
48,24
54,12
60,00
80,00
50
52,94
60,29
67,65
75,00
100,00
Evolutie emissieprijzen 120 100
€/ton
80
Hoog Midden Laag
60 40 20 0 2005
2010
2015
2020
2025
2030
Jaar
Figuur 4: Evolutie internationale handelsprijs van emissierechten tot 2030 (€2005/ton CO2)
11
De voorspelde handelsprijs van emissierechten in 2030 (60-100 €/ton) veroorzaakt een fictieve toeslag op de brandstofprijzen. Deze toeslag wordt weergeven in Tabel 7.
Tabel 7: Toeslag op brandstofprijzen in 2030 (€2005/ton CO2) Brandstofprijs 2030 Zware stookolie Lichte stookolie Aardgas Steenkool
9,41-9,64 10,73 7,88-9,01 2,85-3,16
Toeslag bij 60 €/ton CO2 4,60 4,40 3,35 5,56
Toeslag bij 100 €/ton CO2 7,66 7,33 5,58 9,27
12
4
EXTRA: NIEUWE WETGEVING
In het BAU scenario tot 2020 werd, in de mate van het mogelijke, rekening gehouden met de impact van de maatregelen van het Kyoto beleid, de NEC richtlijn en de vervroegde sluiting van de kerncentrales. Wat het Kyoto beleid betreft, komt het er op neer dat het Vlaamse Klimaatbeleidsplan (2002-2005) en het ontwerp VKP II (2006-2012) zoals principieel goedgekeurd door de VR op 12 mei 2006 werden opgenomen in de berekeningen van de energieprognoses. De Vlaamse energieprojecties, uitgevoerd in het kader van de BAU+ studie, moeten echter ook rekening houden met nieuwe wetgeving t.o.v. de BAU studie, zowel op Vlaams, federaal als Europees niveau. Indien relevant, zal nieuwe wetgeving opgesomd worden in het kader van de discussienota’s van de verschillende sectoren.
13
REFERENTIES 1
COM (2005): Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European economic and social Committee and the Committee of the regions – Winning the Battle Against Global Climate Change, februari 2005 2 European Parliament resolution on ‘Winning the Battle Against Global Climate Change, 2005 3 N.I.S. en Federaal Planbureau: Bevolkingsvooruitzichten 2000-2050 (Mathematische demografie) 4 COM (2005): Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European economic and social Committee and the Committee of the regions - Thematic Strategy on the sustainable use of natural resources, december 2005 5 http://aps.vlaanderen.be/statistiek/cijfers/stat_cijfers_economie.htm 6 IPPC, Greenhouse gas inventory reference manual (IPPC 1996 Revised Guidelines for national greenhouse gas inventories, Volume 3), s.l., 1997 7 http://www.meteo.be 8 http://www.ipcc.ch 9 http://www.carbonriskmanagement.com/carbon%20market.htm
