Sjálfbær orkuþróun

Notkun raforku kallar á flutningsmannvirki, háspennulínur eða jarðstrengi. Að mörgu er að hyggja þegar ákvarðanir eru teknar um dreifinet og varpar þetta verkefni annars vegar ljósi á það hvernig umhverfismat fyrir dreifinet er unnið og hvernig bæta megi þá verkferla, og hins vegar áhrif sjónmengunar af völdum háspennulína.

Verkefnið var unnið í samvinnu SSf, Landsnets h.f. og Orkuveitu Reykjavíkur.

Fjármögnun: Landsnet h.f., Umhverfissjóður Orkuveitu Reykjavíkur, Háskóli Íslands

Verkhópur:

• Birgir Jónsson, Dósent í Umhverfis- og byggingarverkfræði HÍ.
• Brynhildur Davíðsdóttir, Dósent í Umhverfis- og auðlindafræði HÍ.
• Guðmundur Ingi Guðbrandsson sérfræðingur við SSf
• Sigurður Jóhannesson, Sérfræðingur við Hagfræðistofnun HÍ.
• Sigurður S. Snorrason, PhD. Dósent á Líffræðistofnun HÍ.

Verkefnisstjóri: Guðrún Pétursdóttir framkvæmdastjóri  SSf

Greiðsluvilji vegna sjónrænna áhrifa háspennulína

Umræða um sjónræn áhrif háspennulína hefur verið áberandi á Íslandi undanfarin misseri og þrýstings gætt um að leggja beri jarðstrengi í stað loftlína. Margs er að gæta í þessum efnum. Tæknilegir eiginleikar þessara tveggja flutningsmáta eru ólíkir og beinn kostnaður við lagningu og rekstur jarðstrengs er mun hærri. Reikna má út beinan kostnað sem fylgir því að leggja jarðstrengi og háspennulínur. Hins vegar er erfiðara að meta kostnað vegna sjónrænna áhrifa þessara dreifileiða, sem segja má að falli á samfélagið og hefur til þessa ekki verið tekinn með í reikninginn þegar fjallað er um kostnað við slík mannvirki.

Tilgangur þessarar rannsóknar var að meta jaðarkostnað samfélagsins vegna sjónrænna áhrifa háspennulína og mastra og var beitt aðferðum skilyrts verðmætamats. Í rannsókninni var kannaður greiðsluvilji almennings vegna sjónrænna  áhrifa ákveðins kafla Búrfellslínu 2.

Niðurstöðurnar benda til að sjónræn áhrif háspennulína skipti almenning nokkru máli. Þar sem sjónræn áhrif voru einangruð í þessari rannsókn, og ekki fjallað til dæmis um önnur umhverfisáhrif verður ekki fullyrt að jarðstrengir séu sú lausn sem þátttakendur kjósa í staðinn. Rannsóknina má telja mikilvægt skref í átt að því að meta jaðarkostnað almennings vegna sjónrænna áhrifa háspennulína og opnar á mikla möguleika til frekari rannsókna.

Anna Sigurveig Ragnarsdóttir vann rannsóknina sem lokaverkefni til meistaraprófs í Umhverfis- og auðlindafræðum, sem hún lauk í júní 2010.

Anna Sigurveig Ragnarsdóttir, Greiðsluvilji vegna sjónrænna áhrifa háspennulína, Meistararitgerð í Umhverfis- og auðlindafræðum, Háskóli Íslands, 2010.

Sannprófun á umhverfismati orkuflutningsmannvirkja

Hvað gerist eftir að framkvæmd lýkur? Eru umhverfisáhrif framkvæmda í samræmi við spár í umhverfismatsskýrslu? Er ráðist í fyrirhugaðar mótvægisaðgerðir og vöktun? Vöktun og sannprófun umhverfisáhrifa eru nauðsynlegar aðgerðir til að komast að raunverulegum áhrifum framkvæmda. Auk þess má draga lærdóm af niðurstöðum slíkra rannsókna sem nýst getur bæði við gerð mats á umhverfisáhrifum framkvæmda í framtíðinni og fyrir þróun umhverfismatskerfisins í heild sinni.

Þessi  rannsókn fjallaði um sannprófun umhverfisáhrifa og framkvæmdar Sultartangalínu 3, sem er háspennulína  frá Sultartangastöð að Brennimel í Hvalfirði. Farið var í saumana á umhverfismati á Sultartangalínu 3 og afdrif þeirra þátta sem þar eru nefndir könnuð með ítarlegri vettvangsrannsókn.

Sannprófun umhverfisáhrifa og efnda við Sultartangalínu 3 er fyrsta rannsókn á  Íslandi, þar sem  sannprófuð eru umhverfisáhrif og mótvægisaðgerðir í heilli skýrslu um mat á umhverfisáhrifum framkvæmda. Rannsóknin sýndi að margt má betur fara við gerð og framsetningu spáa og mótvægisaðgerða.Settar fram ráðleggingar til úrbóta við spár, mótvægisaðgerðir og vöktun, bætta  eftirfylgni framkvæmda og auknar rannsóknir.

Guðmundur Ingi Guðbrandsson auðlindafræðingur og sérfræðingur hjá SSf vann rannsóknina.

Verkefnisstjórn

• Guðrún Pétursdóttir
• Brynhildur Davíðsdóttir
• Birgir Jónsson
• Sigurður S. Snorrason

Guðmundur Ingi Guðbrandsson, Brynhildur Davíðsdóttir, Birgir Jónsson, Sigurður S. Snorrason, Sigurður Jóhannesson, og Guðrún Pétursdóttir. Hvað er að marka spár og mótvægisaðgerir í mati á umhverfisáhrifum? Sannprófun umhverfisáhrifa og efnda við Sultartangalínu 3:1-104. Stofnun Sæmundar fróða, 2012-12-03 ISBN 978-9979-9881-1-3

Sannprófun á skilyrðum Skipulagsstofnunar og umhverfisráðuneytis 2000-2006

Sannprófun umhverfismats er viðurkennd aðferð til þess að komast að raunverulegum áhrifum framkvæmdar eftir að leyfi fyrir framkvæmd hefur verið gefið út og framkvæmdir hafa hafist. Sannprófun veitir grundvallarupplýsingar um hvort spár og mótvægisaðgerðir hafi gengið eftir og skilyrði verið virt, hvort þau hafi skilað árangri í samræmi við markmið mats á umhverfisáhrifum og hvort tekist hafi að draga úr neikvæðum umhverfisáhrifum.

Markmið verkefnisins voru

1. að kanna hvort og hvernig skilyrðum í úrskurðum Skipulagsstofnunar og umhverfisráðherra vegna mats á umhverfisáhrifum framkvæmda á árunum 2000-2006 hafi verið framfylgt.
2. að kortleggja og greina samráð milli framkvæmdaraðila og annarra aðila sem tilgreindir voru í skilyrðum og hvort skilyrðin hafi skilað tilætluðum ávinningi. Gögnum var safnað með því að leggja staðlaðan spurningalista um hvert skilyrði fyrir framkvæmdar- og samráðsaðila vegna framkvæmda á tímabilinu sem voru háðar skilyrðum og ráðist hafði verið í.

Niðurstöðurnar sýndu að framkvæmdaraðilar ráðast í að uppfylla talsvert stóran hluta skilyrða, en árangursmat þ.e. hvort uppfylling skilyrðis hafi skilað tilætluðum ávinningi má greinilega bæta og hlutverk samráðsaðila verður að skilgreina betur. Nú þegar skilyrði eru ekki lengur sett fyrir framkvæmdum er e.t.v. enn meiri óvissa um hvort eftirfylgni sé með framkvæmdum.

Þar sem framkvæmdaraðilar framfylgdu skilyrðum í flestum tilvikum má áætla að skilyrði séu góð aðferð til að sjá til þess að t.d. vöktun, eftirlit, mótvægisaðgerðir, samráð o.fl. sé framkvæmt eftir að framkvæmdarleyfið er gefið út. Ef niðurstöður sannprófunar umhverfismats væru aðgengilegar fyrir almenning og fagfólk gæti skapast meiri sátt meðal þeirra um framkvæmdir.

Katrín Sóley Bjarnadóttir vann rannsóknina til meistaraprófs í umhverfis-  og auðlindafræðum, sem hún lauk árið 2010.

Leiðbeinendur

• Þóra Ellen Þórhallsdóttir
• Guðmundur Ingi Guðbrandsson
• Fjármögnun: Styrkt af Umhverfis og Orkusjóði OR 

Ritgerð

Katrín Sóley Bjarnadóttir. Sannprófun á skilyrðum Skipulagsstofnunar og umhverfisráðherra vegna mats á umhverfisáhrifum framkvæmda á árunum 2000-2006. Meistararitgerð í umhverfis- og auðlindafræði við Háskóla Íslands, 2010.

Rafvæðing bílaflota Íslendinga gæti minnkað útstreymi gróðurhúsalofttegunda um meira en 20% og gert landið að miklu leyti óháð innflutningi jarðefnaeldsneytis til samgangna á landi. Rafvæðing bílaflotans getur reynst þjóðhagslega hagkvæm og gert Ísland að fyrirmynd annarra þjóða í því að innleiða vistvænar samgöngur. Með innleiðingu hitaveitu hér á landi á síðustu öld var stigið álíka skref, sem krafðist kerfisbreytingar með tilheyrandi stofnkostnaði. Ráðamenn á þeim tíma sýndu mikið áræði og framsýni, sem enginn efast um í dag að var rétt.

Þessi rannsókn var liður í að undirbyggja ákvarðanir um rafvæðingu samgagna á landi.Lagðar voru fram tillögur til stjórnvalda um hvernig stuðla má að slíkri þróun á sem skilvirkastan hátt. 

Markmið rannsóknanna var:

• Að gefa skýra mynd af mismunandi möguleikum á rafvæðingu bílaflotans og áhrifum þeirra á umhverfi og þjóðarhag.
• Að gefa skýra mynd af áhrifum mismunandi útfærslu rafvæðingar bílaflotans á orkukerfin og hvaða úrbóta er þörf í hverju tilviki.
• Að gefa skýra mynd af þeim hvötum sem stjórnvöld geta beitt til þess að stuðla að rafvæðingu bílaflotans, sé það talið fýsilegur kostur, og þjóðhagslegum áhrifum þeirra.

Samstarfsaðilar

Að rannsóknunum stendur þverfræðilegt teymi sérfræðinga frá Háskóla Íslands, Háskólanum í Reykjavík og Orkustofnun:

• Dr. Páll Jensson prófessor í iðnaðarverkfræði við HÍ og sérfræðingur á sviði aðgerðarannsókna
• Dr. Brynhildur Davíðsdóttir, dósent í hagfræði og líffræði við HÍ og sérfræðingur á sviði kvikra kerfislíkana (Systems Dynamics).
• Dr. Helgi Þór Ingason dósent í verkfræði við HÍ, sem er að smíða rafbíl til tilraunaksturs
• Dr. Guðrún Pétursdóttir framkvæmdastjóri Stofnunar Sæmundar fróða um sjálfbæra þróun og þverfræðilegar rannsóknir
• Dr. Hlynur Stefánsson, sviðsstjóri og lektor við HR og sérfræðingur á sviði aðgerðarannsókna
• Dr. Eyjólfur Ingi Ásgeirsson, lektor við HR og sérfræðingur á sviði aðgerðarannsókna
• Dr. William Scott Harvey, lektor í verkfræði við HR og sérfræðingur í orkumálum og rafbílum
• Dr. Marco Raberto, lektor í verkfræði við HR og sérfræðingur í fjármálaverkfræði
• Dr. Þorkell Helgason fyrrum Orkumálastjóri
• Ágústa Steinunn Loftsdóttir MSc eðlisfræðingur og sérfræðingur á Vettvangi um vistvænt eldsneyti hjá Orkustofnun
• Sigurður Ingi Friðleifsson MSc umhverfisfræðingur og framkvæmdastjóri Orkuseturs Orkustofnunar
• Dr. Magni Pálsson dósent í raforkuverkfræði við H.Í. og verkfræðingur hjá Landsvirkjun

Rafakstur – eða Raf-Renni-Reið var þverfræðilegt samstarfsverkefni Háskóla Íslands, Háskólans á Akureyri, Orkuseturs og Orkustofnunar.  Gerð var grein fyrir mögulegri þróun rafsamgangna á Íslandi næstu tvo áratugina með tilliti til mismunandi tækniþróunar og metin hagræn og umhverfisleg áhrif  mismunandi leiða til rafvæðingar bílaflotans. Sérstök áhersla var lögð á að meta flutnings- og dreifigetu raforkukerfisins í þessu sambandi.

Þar sem taka þarf tillit til margra þátta samtímis þegar rannsaka á mögulega þróun rafsamgangna og mikilsvert að gera grein fyrir því hvernig þættirnir spila saman, var þróað fjölþátta líkan sem byggir á hugmyndafræði  hvikra kerfislíkana (system dynamics).

Með þessu fjölþátta líkani verður hægt að skoða mismunandi þróun hinna ýmsu inntaksþátta yfir næstu 1-2 áratugi og áhrif þeirra hvers á annan, þ.e. stilla upp mörgum  sviðsmyndum (scenarios) t.d. hvað varðar tegundir rafbíla og innleiðingu þeirra hér, og reikna út í hverju tilviki álag/kröfur á raforkukerfi og aðra innviði, hver áhrifin á  umhverfið geta orðið, t.d. varðandi útstreymi gróðurhúsalofttegunda og svifryk, og  hagræn áhrif einstakra þátta (s.s. tolla/gjalda) og heildarbreytinganna fyrir ýmsa aðila, frá einstaklingum til þjóðarheildar.

René Biasone MSc, landfræðingur,  vann að rannsókninni

Fjármögnun: Verkefnið er styrkt af Orkusjóði og Umhverfis-  og Orkusjóði OR.

Verkhópur:

• Dr. Brynhildur Davíðsdóttir
• Dr. Guðrún Pétursdóttir
• Dr. Páll Jensson

Verkefnisstjóri: Páll Jensson prófessor.

Orkunotkun er mikilvægur þáttur í efnahagslegri og þjóðfélgslegri þróun, en hefur einnig oft neikvæð áhrif á umhverfið, svo sem vegna útblásturs gróðurhúsaloftegunda. Orkunotkun er mikilvægur þáttur í öllum víddum sjálfbærrar þróunar og sjálfbær orkuþróun (SOÞ) er nauðsynleg forsenda sjálfbærrar þróunar á heimsvísu.

SOÞ er skilgreind sem „nægjanlegt framboð orku, á öruggan og umhverfisvænan hátt, sem uppfyllir þarfir hag- og félagslegrar þróunar til frambúðar“. Þetta felur í sér að orkukerfi þurfa að vera byggð á endurnýjanlegri orku, að orkuöryggi sé tryggt, að orkan sé ódýr, aðgengileg og umhverfisvæn.

Til þess að hægt sé að vinna að SOÞ, þarf vísa sem sýna hvert stefnir.  Þeir þurfa að vera mælistika á  þróun í öllum víddum SOÞ samtímis,  þannig að hagvöxtur sé tryggður um leið og umhverfið er verndað, svo dæmi sé tekið.

Í þessu verkefni voru þróaðar margvíðrar vísitölu sem mæla SOÞ samtímis í öllum víddum sjálfbærrar þróunar. Markmiðið var að vísitalan verði mælistika á þróun orkukerfa jafnt í einstökum löndum og í héruðum, og gefi til kynna hvort kerfin eru að færast í átt til SÞ eða ekki. Vísitalan var reiknuð fyrir 6 lönd, með Ísland sem dæmitil að staðfesta hvort vísitalan uppfyllir markmið sín.

Samstarfsaðilar:

• Háskóli Íslands
• Boston University

Fjármögnun:

• Háskóli Íslands
• Orkuveita Reykjavíkur
• Boston University

Verkhópur:

• Cutler Cleveland, Professor, Boston University, Boston, Massachusetts, USA.
• Dan Basoli, Abt Associates, Cambridge, Massachusetts, USA.
• Richard Bilocca, Meistaranemi í Umhverfis- og auðlindafræðum HÍ.

Verkefnisstjóri:

Brynhildur Davíðsdóttir, forstöðumaður námsbrautar í Umhverfis- og auðlindafræðum HÍ. bdavids@hi.is

Vetnissamfélagið Ísland, heildaráhrif þess að nýta vetni í samgöngum

Notaðar voru  svipmyndir (scenarios) og kvik hag-, félags- og umhverfislíkön til að spá fyrir um heildar áhrif þess á íslenskt samfélag að taka upp nýtt  innlent eldsneyti í samgöngum.

Áherslan í þessu verkefni var á vetni sem orkubera, en aðrar rannsóknir sem gerðar eru samhliða kanna áhrif annars eldsneytis t.d. metans sem unnið er úr úrgangi.

Ef notkun jarðefnaeldsneytis yrði hætt og innlent eldsneyti nýtt í þess stað í samgöngum, yrði Ísland að mestu óháð jarðefnaeldsneyti. Líklegt er að umtalsverð umhverfis-, félagsleg og hagræn áhrif yrðu af slíkri umbreytingu og er meginmarkmið þessa verkefnis að rannsaka þau.

Orkuþróun á Íslandi var skoðuð, helstu áhrifavaldar greindir og afleiðingar metnar. Einnig voru greindar líklegar svipmyndir tækniframfara í framleiðslu og notkun á vetni í samgöngum og þær notaðar til að skilgreina svipmyndir vetnisvæðingar á Íslandi.

Samstarfsaðilar:

• Háskóli Íslands
• Íslensk Nýorka

Fjármögnun:

• Háskóli Íslands
• Orkuveita Reykjavíkur
• leitað er frekari fjármögnunar.

Verkhópur:

• Gylfi Zoega, Prófessor, Hagfræðideild HÍ
• Þorsteinn Ingi Sigfússon, Prófessor, Eðlisfræðideild HÍ
• María Maack, Íslenskri Nýorku

Verkefnisstjóri:

Brynhildur Davíðsdóttir, forstöðumaður námsbrautar í Umhverfis- og auðlindafræðum HÍ. bdavids@hi.is

Sjálfbær þróun verður ekki nema auðlindir séu nýttar með sjálfbærum hætti. Hvort nýting jarðhita er sjálfbær eða ekki fer eftir því hvernig staðið er að nýtingunni, hægt er að ganga svo á auðlindina að hún eyðist upp.

Setja verður upp kerfi til að mæla og meta ástand auðlindarinnar á hverjum stað fyrir sig. Í verkefninu var þróuð matsaðferð fyrir nýtingu jarðhita, á ensku kölluð Geothermal Sustainability Assessment Protocol (GSAP), með aðferðum sem mælt er með af International Institute of Sustainable Development (IISD).

Matsaðferðinni var beitt á Kröfluvirkjun í samvinnu við Landsvirkjun Power og Orkustofnun.

Aðferðin gagnast þeim sem taka þurfa ákvarðanir um nýtingu jarðhita, hvort sem er virkjun nýrra svæða eða mat á ástandi svæða sem þegar eru virkjuð.

Ruth Shortall vann að rannsókninni og lauk hún meistaranámi í umhverfis- og auðlindafræðum á árinu 2010.

Samstarfsaðilar

• Orkustofnun
• Sjálfbærnihópur Rammaáætlunar.

Fjármögnun

Verkefnið er styrkt af:

• Rannís
• Orkustofnun
• Landsvirkjun. 

 
Verkefnisstjóri

 Brynhildur Davíðsdóttir.

Lögum samkvæmt er skylt að nýta skólp á Íslandi sé þess einhver kostur. Eins og sakir standa er það ekki gert og rennur skólp frá höfuðborgarsvæðinu í gegnum tvær hreinsistöðvar Orkuveitu Reykjavíkur og þaðan til sjávar. Í þessari rannsókn var  leitað leiða til að nýta skólp á höfuðborgarsvæðinu og kannað hvað slíkt myndi kosta.

Nokkrar leiðir eru færar í nýtingu skólps en hér verður fyrst og fremst horft til metanframleiðslu með súrefnissnauðu niðurbroti og framleiðslu vetnis með gösun.

Hér var tekið saman magn nýtanlegra efna í skólpi, hve mikið metan eða vetni væri hægt að framleiða úr þeim og kostnaður við nýtingu þeirra ásamt endurgreiðslutíma og arðsemi. Flæði um fráveitukerfi Orkuveitu Reykjavíkur var greint með aðhvarfsgreiningu í hitaveituvatn, vatn til almennra nota og úrkomu.

Út frá þeim niðurstöðum var sett fram líkan sem spáir fyrir um fráveiturennsli í þéttbýli með hitaveitu út frá veðurfari. Miðað við magn lífrænna efna í skólpi er hægt að framleiða um 1.200.000 Nm3 metans úr seyru eingöngu og um 3.000.000 Nm3 metans sé notast við íblöndunarefni, nánar tiltekið fitu úr fituskiljum fráveitustöðva og lífrænan heimilisúrgang á höfuðborgarsvæðinu.

Fjárfestingarkostnaður í slíku lífgasveri er á bilinu 0,8 – 2 milljarðar króna eftir því hvort notast er við íblöndun eða ekki og borgar sig upp á 12 – 40 árum miðað við 6% vexti. Fræðilega mætti ná um 730 tonnum af vetni árlega úr skólpi á höfuðborgarsvæðinu með gösun. Hafa skal í huga að hér er um frumathugun að ræða og nokkur óvissa því til staðar í útreikningum, ekki síst við mat á gösun skólps.

Þórður Ingi Guðmundsson vann meistaraverkefni sitt í Umhverfis- og auðlindafræði í samvinnu við Metan h.f.

Leiðbeinendur: Rúnar Unnþórsson og  Páll Jensson.

Þórður Ingi varði ritgerð sína í október 2012.

Ritgerð

• Úrgangur til orku. Leiðir til að nýta skólp til eldsneytisframleiðslu