KOLDIOXIDSIGNAL FÖR SVENSK INHEMSK ELKONSUMTION

Transkript

1 KOLDIOXIDSIGNAL FÖR SVENSK INHEMSK ELKONSUMTION Examensarbete Evin Jamal Stockholm

2 SAMMANFATTNING Svenska Kraftnät (SVK) vill utveckla ett energisystem med syfte att minimera utsläpp av växthusgaser och öka andelen av förnyelsebara energikällor. Denna nya utveckling kan komma att förändra beteendet för elkonsumenter vad gäller elkonsumtion. Denna utveckling kallas för koldioxidekvivalentsignaler (CO 2e -signaler). CO 2e beskriver gemensamma måttenheter för växthusgasutsläpp och används för att beräkna den sammanlagda växthusgaseffekten utifrån premissen att olika gaser har olika förmågor att bidra till växthuseffekten. Syftet med denna studie är att öka vetskapen hos elkonsumenter för förbrukning av grön el vid rätt tidpunkt. Målet med denna rapport är att undersöka vilken information som behövs för att SVK ska kunna implementera momentana CO 2e -signalen och förväntade signalen för nästkommande dygn för svensk inhemsk elkonsumtion. SVK utgår från CO 2e -signalerna och har som ambition att det kan vara en långsiktig lösning för ett hållbart samhälle och syftar till att minska växthusgasutsläppen. Detta kan uppnås genom att signalerna ökar medvetenheten hos elkonsumenternas flexibla elförbrukning och möjliggör för konsumenterna att bestämma en optimal tidspunkt för elförbrukning. För att uppskatta signalerna för svensk inhemsk elkonsumtion måste emissionsberäkningar vara baserade på icke exporterad svensk elproduktion d.v.s. el som konsumeras inom Sverige, nettoimport av el från Europa och förluster i svenska elnätet. Viktiga parametrar för signalberäkningar är: emissionsfaktorer för olika bränslen och kraftslag, verkningsgrad för elproduktion och producerad MWh el. Emissionsfaktorerna är beräknade ur ett livscykelperspektiv och ger en helhetsbild av den totala miljöpåverkan. Dessa är hämtade ur den så kallade Miljöfaktaboken 2011 utgiven av Värmeforsk. Allokeringar av bränslen i kraftvärmeanläggningar har gjorts i syfte att dela upp miljöpåverkan mellan el- och värmeproduktion. För att uppskatta emissioner från nettoimporten har en procentuell andel av total elproduktion med fossila bränslen i Europa använts. Antaganden om svensk elproduktion som exporteras och export av importen av el har gjorts för att få fram inhemska elkonsumtionen. Antagandena utgår från att den svenska importen är större än exporten. En intervjustudie med 68 kraftvärmeanläggningar i Sverige har gjorts med syfte att bland annat ta reda på vilka bränsleslag som används för elproduktion. Resultat från dessa samtal har visat att 34 av dessa anläggningar använder biobränsle, 22 anläggningar använder en blandning av fossilt bränsle och biobränsle och 12 anläggningar använder enbart fossilt bränsle. En omvärldsanalys har gjorts för att på ett strategiskt sätt samla information om andra länders insats kring CO 2e -signalerna. Verksamma länder är bl. a. Irland och Storbritannien. Resultatet av denna studie visar att det idag råder brist på information hos SVK för en implementation av CO 2e -signalerna. Denna brist är att SVK saknar elproduktionens ursprung d.v.s. användning av bränsleslag i kraftvärmeanläggningar. SVK har som huvuduppgift att förvalta och driva stamnätet och kan därför inte ställa krav på elproducenterna om inrapporteringen av elproduktionens ursprung. Ett eventuellt krav på inrapportering måste därför gå genom regeringskansliet. Studien visade att implementering av signalerna på SVK är möjlig om SVK får rätt information om elproduktionens ursprung. Även systemutveckling på SVK är ett måste för att signalerna ska bli implementerbara. Notera att ovan nämnda kravbrist på rätt information om elproduktions ursprung nödvändigtvis icke behöver vara ett hinder för implementering eftersom en uppskattning av signalerna kan göras utifrån statistiksvärden.

3 Nackdelen med att använda statistik är att optimering av det nya systemet kommer att ge en högre osäkerhet från faktiska värden och därmed resulterar i otillförlitlig dataupplösning. Nyckelord: Svenska Kraftnät, CO 2e -signal, emissionsfaktorer, elkonsumtion, allokeringar av bränslen.

4 ABSTRACT The Swedish Power Grid (SVK) is intended to develop the Swedish energy system with the aim of minimizing greenhouse gas emissions and increasing the percentage of renewable energy sources. This new development is called carbon dioxide equivalents signals (CO 2e -signals) and may change the behavior of electricity consumers in the terms of electricity consumptions. CO 2e describes common units of measure for greenhouse gas emissions and is used to calculate the total greenhouse effect, based on the premise that different gases have different abilities to contribute to the greenhouse effect. The purpose of this study is to find a way to increase the knowledge of electricity consumers for consumption of green electricity at ther right time. The goal of this report is to investigate what information is needed for SVK to implement instantaneous CO 2e -signal and the expected signal for the next day for Swedish domestic electricity consumption. SVK regards the CO 2e -signals as a starting point and has the ambition that they should be a vehicle for reaching a long-term solution for a sustainable society that aims to reduce greenhouse gas emissions. This can be achieved by the use of signals increasing awareness among electricity consumer s flexible power consumption and enables consumers to determine an optimal time for electricity consumption. To estimate the signals for Swedish domestic electricity consumption emission calculations must be based on non-exported Swedish electricity, net imports of electricity from Europe and the losses in the Swedish electricity grid. Important parameters for signal calculations are: emissions factors for different fuels and power sources, efficiency for electricity production and produced MWh el. Emission factors are calculated from a life cycle perspective and give the overall environmental impact. These are taken from the so-called Environmental Fact Book 2011 published by Värmeforsk. Allocations of fuels in cogenerations plants (CHP) have been made in order to divide the environmental impact of electricity and heat. To estimate the emissions from net imports a percentage of total electricity generation with fossil fuel in Europa have been used. Assumptions about the export of Swedish electricity production and export of electricity import have been made to obtain the domestic electricity consumption. The assumptions are based on that the Swedish imports are greater than exports. An interview with 68 CHP plants in Sweden have been made in order to, among other things find out which type of fuel is used for electricity production in each plant. Results from these interviews have shown that 34 of these plants using biomass, 22 plants using a mixture of fossil fuel and biofuel and 12 plants using only fossil fuel. An environmental scanning has been made in a strategic way to collect information about other countries work on CO 2e -signals. These countries are Ireland and United Kingdom. The result of this study shows that at the moment, SVK lacks information on the origin of electricity for an implementation of CO 2e -signals. Lack of information means i.e. which type of fuel is used for electricity generation in CHP. The main task of SVK is to manage and operate the national grid and therefore cannot require electricity generators for reporting of electricity production origin. A possibly requirements therefore must go through the Government Office. The study shows that the implementation of the signals on SVK is possible if there is right information about the origin. Also systems development of SVK is necessary for the implementation of the signals. Note that the abovementioned requirements lack of correct information about the origin of the electricity generation need not necessarily be hindrance to implementation. An estimate of the signals can be based on statistical values. The disadvantage

5 of using statistics is that optimization of the new system will provide a higher level of uncertainty from the actual values, thus resulting in unreliable data resolution. Keywords: Swedish National Grid, CO 2e -signal, emission factors, electricity consumption, allocations of fuel.

6 FÖRORD Detta examensarbete är en avslutande del inom civilingenjörsutbildningen kemiteknik med inriktning mot energi och miljö. Examensarbetet har utförts på Svenska Kraftnäts (SVK) balanstjänst- och miljöavdelning i Sundbyberg och Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm, sommaren och hösten Institutionen på KTH som examinerar är avdelningen för energiprocesser. Jag vill främst tacka min handledare på KTH, Anna Rune Kristinsdóttir, för hennes värdefulla idéer och diskussioner. Jag vill även tacka min handledare på SVK, Christer Bäck, för hans glada humor och för hans vägledning och råd. Ett stort tack till min examinator på KTH, Per Alvfors för hans vägledningar och värdefulla idéer. Även ett tack till Susanna Wold och andra personer på KTH för deras stöd under arbetets gång. Jag är också mycket tacksam för all den hjälp jag fått från andra personer verksamma vid SVK. Evin Jamal Stockholm, september 2012

7 Innehållsförteckning 1 INLEDNING Mål Frågeställningar Syfte Avgränsningar Metod Disposition BAKGRUND Växthuseffekten och växthusgaser CO 2-ekvivalenter Sveriges växthusgasutsläpp Sveriges elproduktion Klimatkonventionen och Kyotoprotokollet Sveriges klimatpolitik Handel med utsläppsrätter Sveriges import och export av el Nordiska elmarknaden och Nord Pool Kraftvärmeverk och bränslen CO 2 -signaler och framtida flexibel elkonsumtion Smarta elnätet-framtida elsystem Smarta elmätaren Smarta elnätet och elbilar Svenska Kraftnät Balansansvariga Balansansvarsavtalet Reglerobjekt och transprogrammet på SVK Informationsbrist på SVK UTFÖRANDE Livscykelanalys Metodalternativ för val av parametrar Parametrar för beräkning av CO 2e-signal Omvärldsanalys Irländska kraftnät Brittiska kraftnät Beräkningar Totala emissioner för svensk inhemsk elkonsumtion Icke exporterad svensk elproduktion... 29

8 3.3.3 Förluster i svenska elnätet Nettoimport av el Nytt regelverk Kraftvärmeanläggningar Vind-, vatten-och kärnkraftanläggningar Systemutveckling Kraftvärmeanläggningar Vind-, kärn- och vattenkraft Sammanställningar RESULTAT OCH ANTAGANDEN Antaganden DISKUSSION Beräkningar Nytt regelverk och alternativa lösningar Flexibel elförbrukning och minskning av växthusgaser Förbränning av sopor SLUTSATSER OCH FRAMTIDA FORSKNING REFERENSER BILAGOR Allokeringar av bränslen i kraftvärmeanläggningar... 59

9 TERMINOLOGI ABB AMEE CH 4 CO 2 CO 2e DEFRA EU FN FoU GWP HVDC IPCC KTH N 2 O ppm SB SEAI SF 6 SVK UNFCCC USA Vattenånga Asea Brown Boveri Avoiding Mass Extinctions Engine Metan Koldioxid Koldioxidekvivalenter Department for Food and Rural Affairs Europa Unionen Förenta Nationerna Forskning och Utveckling Global Warming Potential High Voltage Direct Current International Panel on Climate Change Kungliga Tekniska Högskolan Dikväveoxid Parts per miljon Storbritannien Sustainable Energy Authority of Ireland Svavelhexaflourid Svenska Kraftnät United Nations Framework Convention on Climate Changes United States of America H 2 O (g)

10

11 FIGURER Figur 1. Den naturliga och den onaturliga växthuseffektens effekt på jorden 4 Figur 2. Sveriges och världens CO2-utsläpp från Figur 3. Sveriges totala elproduktion Figur 4. Växthusgasutsläpp i USA Figur 5. Sveriges import och export av el... 8 Figur 6. Elöverföring inom och utanför Norden 9 Figur 7. Förhållandet mellan utbud och efterfrågan på elmarkanden 11 Figur 8. Ångturbinteknik..12 Figur 9. Tillfört bränsle för elproduktion. 12 Figur 10. Olika nivåer inom smarta elnätet 13 Figur 11. Transport av el mellan de olika aktörerna 15 Figur 12. Inrapportering av produktionsplaner till SVK, från elområde Figur 13. En skiss över nuvarande systemorganissationen kring implementering av signalerna 18 Figur 14. Emissioner från elproduktion i Irland, den 18:de januari Figur 15. Emissionsfaktorer per producerad kwh el i Irland, den 18:de januari Figur 16. Emissionsfaktorer för Storbritanniens elkonsumtion Figur 17. Metodlösning för beräkning av procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion. 32

12 Figur 18. Förluster i svenska elnätet. 32 Figur 19. Metodberäkning för beräkning av nettoimport 35 Figur 20. Metodlösning för inrapportering av produktionsplaner. 36 Figur 21. Skiss över olika steg i processen för att tillhandahålla CO 2e -signaler.. 43 Figur 22. Emissioner för svensk inhemsk elkonsumtion, den 18:de januari Figur 23. Emissionsfaktorer per förbrukad svensk kwh el, den 18:de januari

13 1 INLEDNING Jordens klimatproblem har under de senaste decennierna varit en av världspolitikens största frågor. Hur ska vi kunna rädda vår jord från klimatförstörelse och hur ska vi och våra framtida generationer kunna ta hand om jorden och dess klimat på bästa sätt? Vetenskapen har sedan länge kommit med sitt tydliga budskap. En fortsatt förstärkt växthuseffekt i atmosfären kan ge förödande konsekvenser i form av drastiska, irreversibla förändringar i klimatsystemet som kan komma att slå hårt mot stora delar av världens befolkning och dess kommande generationer. För att hantera problemet har SVK, i samarbete med Norra Djurgårdsstadens Forskning- och Utvecklings (FoU) avdelning, arbetat med ett projekt som skall minska växthuseffekten. Projektets syfte är att utveckla ett nytt system för hantering av orsaken till den förstärkta växthuseffekten. Lösningen kommer förhoppningsvis vara ett steg i rätt riktning för att lösa problematiken. Tanken är att systemet ska leda till utbyte av fossilt bränslebaserad elproduktion till förnybar elproduktion. Detta nya system innebär framtagandet av och åskådliggörande av CO 2e -signalerna som förklarar värdet på växthusgasutsläpp för svensk inhemsk elkonsumtion. 1.1 Mål Målet med detta projektarbete är att ta fram vilken information som behövs för att SVK ska kunna beräkna momentan CO 2e -signal och förväntade signal för nästkommande dygn. 1.2 Frågeställningar De frågor som detta arbete skall besvara för att uppnå målet är: Sammanställa bränsleslag på kraftvärmeanläggningar i Sverige och även informera kraftvärmeanläggningar om följderna av eventuell rapportering av bränsleslag Undersöka och analysera omvärldens metodologi bakom CO 2e - signaler Undersöka vilka parametrar som behövs för beräkning av signalerna Undersöka hur CO 2e -signaler för svensk inhemsk elkonsumtion kan beräknas Utreda hur SVK kan implementera dessa signaler 1.3 Syfte Syftet med denna studie är att: Öka medvetenheten kring elkonsumenternas flexibla elförbrukning, d.v.s. förbrukning av grön el vid rätt tidpunkt Förutom flexibel elförbrukning, undersöka om signalerna kan ge andra möjligheter som leder till lösning mot klimatpåverkan exempelvis förändring av den kontinuerliga driften av elnätet 1.4 Avgränsningar Studien fokuserar på CO 2e - signaler för svensk inhemsk elkonsumtion. Därför baseras beräkningarna på förluster i svenska elnätet, icke export av svensk elproduktion samt icke export av import av el från Europa, vilka tillsammans utgör den svenska elkonsumtionen. Undersökningen är avgränsad till att utvärdera industrins elproduktion för sitt eget bruk och effektreserver. 1

14 1.5 Metod Detta avsnitt redovisar de olika metoder som har analyserats i examensarbetet för att svara på ovanstående frågeställningar. Syftet med detta stycke är att ge inblick i hur arbetet har genomförts. För att uppnå målet har arbetet delats upp i fem olika steg: 1. Kontakt med elaktörer 2. Litteraturstudie 3. Omvärldsanalys 4. Diskussion på SVK 5. Beräkningar De fem ovan nämnda stegen har slagits samman och kan ses som ett verklighetsscenario i studien. Dessa fem steg förklaras i detalj enligt följande: 1. Kontakt med elaktörer En viktig uppgift är att identifiera alla kraftvärmeanläggningar samt användning av bränsleslag för elproduktion. I samband med telefonsamtalen har dessa anläggningar även informerats om att de i framtiden skall få möjlighethet att rapportera bränsleslag i realtid och för nästkommande dygn. Telefonintervjuerna bygger på strukturerade intervjuformer, vilka kännetecknas av en intervjuteknik där alla respondenter svarar utifrån den erhållna informationen i respektive anläggning (Sallnäs, 2012). Samtalen går ut på att resultatet måste vara det samma oberoende av vem som besvarar frågorna i respektive anläggning. 2. Litteraturstudie Denna studie är baserad på såväl muntliga intervjuer som skriftligt material. Litteraturstudien har genomförts med hjälp kurslitteratur som använts i tidigare kurser vid KTH har varit till stor hjälp för detta arbete och relevant sökverktyg på internet. Sökord som har varit centralt för examensarbetet är koldioxidsignal, emissionsfaktorer, livscykeldata, allokeringar av bränslen och elproduktion i olika kombinationer. 3. Omvärldsanalys För en strategiutveckling av arbetet har omvärldsanalys använts, med syfte att på ett systematiskt sätt samla in information och analysera andra länders insats kring signalerna. Detta för att dra arbetsresultat som leder till en noggrannare analys. I detta steg av arbetet har frågor ställts till brittiska och irländska kraftnätsaktörer. Dessa länder har valts på förslag av SVK och KTH och anledningen till detta är att de har utfört samma forskning som denna studie ämnar. Frågor som ställdes var hur de tänkte när de implementerade användning av CO 2e -signaler samt vilken bakgrundsinformation som döljer sig bakom signalerna. 4. Diskussion på SVK Handledarna på SVK och på KTH har varit till stor hjälp och har varit nyckelpersoner under arbetets gång. När frågor och funderingar har dykt upp har dessa personer varit aktiva med att tillmötesgå frågorna genom att vägleda mig till rätt kontaktperson för svar. Vidare har ett antal 2

15 befattningsinnehavare på olika avdelningar på SVK intervjuats. Fördelen med relevant kunskap från olika avdelningar var att få bredare förståelse av SVKs verksamhet och en bra grund till att på ett analytiskt sätt kunna samla kunskap från olika avdelningar. 5. Beräkningar För att kunna få fram en beräkningsmetod för CO 2e signaler för svensk elkonsumtion valdes Excel. Största anledningen till varför just Excel valdes, är att dess användarvänlighet är ytterst lämplig vid hantering av stor mängd data. Förutom Excel har även verktyget Trans varit användbar för denna studie där data på elproduktion och import av el är hämtade. Emissionsberäkningarna baseras på svensk inhemsk elkonsumtion för den 18:de januari 2012, detta för att januari är en kall månad och att elproduktionen samt import av el bör vara högre jämfört med exempelvis juli. Transverktyget, som används av SVK, har använts för att undersöka hur systemutveckling kan göras i syfte för att signalerna ska bli implementerbart. Mer om Trans nämns under 2.15 Reglerobjekt och transprogrammet på SVK. 1.6 Disposition Denna uppsats har strukturerats på följande sätt: Kapitel 2 inleds med en genomgång av klimatproblematiken och undersöker vad som bör göras för att minimera utsläppen. Slutligen beskrivs SVKs verksamhet och flexibel elförbrukning och slutligen en översikt av diverse förutsättningar vid införande av metodiken in i den nuvarande SVK organisationen. Kapitel 3 beskriver utformningen av metod, begrepp och utvärderingar av metodval för implementeringen av aktuella signaler. I de avslutande kapitlen redovisas resultatet av denna studie, diskussion och slutsatser. 3

16 2 BAKGRUND I detta kapitel redogörs bakgrunden till vad klimatpåverkan innebär, vad som bör göras för att minimera på växthusgasutsläpp och varför CO 2e -signalerna är en intressant och aktuell fråga för SVK. Kapitlet avslutas med att ge en kort översikt i det nuvarande SVK organisationen för implementering av signalerna. 2.1 Växthuseffekten och växthusgaser Klimatförändringar är en konsekvens av den förstärkta växthuseffekten, denna effekt kompletterar den nödvändiga och naturliga växthuseffekten. Den värmen som finns på jorden uppstår genom den naturliga växthuseffekten som fångar energin av solljuset och omvandlar den till värme. Utan den naturliga växthuseffekten skulle jordens temperatur vara väldigt lågt och ett liv skulle inte existera, se Figur 1 nedan. Den förstärkta växthuseffekten innebär ökande koncentration av växthusgaser i atmosfären därmed global uppvärmning. (SMHI,2009) Figur 1. Den naturliga och den onaturliga växthuseffektens effekt på jorden De vanligaste naturliga växthusgaserna i atmosfären är: Koldioxid, (CO 2 ) Vattenånga, (H 2 O (g)) Metan, (CH 4 ) Dikväveoxid, (N 2 O) Svavelhexaflourid, (SF 6 ) Innan industriella revolutionen 1800 var koncentrationen av CO 2 i atmosfären 280 miljondelar (ppm) (Uggla, 2000) vilket har ökat till 394 miljondelar juli Detta är tecken på att mänskliga aktiviteter förändrar kolets kretslopp vilket föranleder stora klimatförändringar. (CDIAC, 2008). Naturvårdsverket är av uppfattningen att effekterna av förstärkta växthusgaser kommer att förvärras. De befarar att: Världens temperatur kommer att öka med 1,1 6,4 grader fram till Bedömningen baseras på olika antaganden om utsläppens utveckling under åren 4

17 Havsytan kommer att stiga med 60 centimeter fram till Vilket kommer att öka risken för översvämningar och erosioner Förändrad nederbörd kommer att föra med sig översvämningar och torka, vilket leder till att mat- och vattentillgången samt jordbrukets produktion minskar. Klimatflykter antas öka då bristen på mat- och vatten förvärras. Sjukdomsspridningar är också en följd av klimateffekterna. En ökad temperatur på jorden ökar risken för undernäring och olika sjukdomar. (Naturvårdsverket, 2011) 2.2 CO2-ekvivalenter Klimatändringar beskrivs bland annat med växthuseffekt, försurning och övergödning. CO 2e - ekvivalenter är en gemensam enhet för växthusgasutsläpp och beskriver totala växthuseffekten som är en konsekvens av olika växthusgasutsläpp. Storheten man mäter kallas Global Warming Potential (GWP) och gör det möjligt att jämföra växthusgasutsläppen med varandra. Exempelvis har CH 4 23 gånger större effekt på växthusgaspåverkan än CO 2,se Tabell 1 nedan. (Gode, m.fl., 2011) Tabell 1. Aggregering av emissionsdata till växthusgaseffekt (Gode, m.fl., 2011) Emissioner Växthuseffekt (GWP) CO 2 (g) 1 CH 4 (g) 23 N 2 O(g) Sveriges växthusgasutsläpp Sveriges utsläpp av växthusgaser 2010 var ca 66.2 miljoner ton CO 2e och är ett av de lägsta siffrorna inom Europa. Utsläppen kommer främst av transporter och industrin. Statistiken redovisar även utsläpp från exporterade varor och inkluderar inte utsläpp från importerade varor. Detta för att länder som undertecknat klimatkonvektionen följer reglerna och har ansvar för sitt eget utsläpp. (Naturvårdsverket, 2011c). Utsläppen av växthusgaser i Sverige har minskat de senaste åren p.g.a. bättre teknik som föranlett till högre effektivitet. Uppföljning av internationella mål är också en annan anledning till Sveriges minskade växthusgasutsläpp. Sveriges utsläppsstatistik för 2010 visas i Tabell 2 nedan. De höga emissionsmängderna kommer från transporter och elvärmeproduktion. (Ekonomifakta, 2012a) Tabell 2. Sveriges växthusgasutsläpp 2010 (Ekonomifakta, 2012a) Sektor Miljoner ton CO 2e Inrikes transporter 20,7 El & värmeproduktion 10,6 Industrins förbränning 10,2 Jordbruk 7,9 Industriprocesser 6,8 Bostäder, lokaler, förbränning i 4,2 jordbruk, skogsbruk och fiske Avfall 1,8 Totala utsläpp 66,2 5

18 Studier har gjorts för att jämföra Sveriges växthusgasutsläpp jämfört med globaltutsläpp. Resultatet av studien visar att Sverige har minimerat sitt växthusgasutsläpp de senaste 40 åren jämfört med internationella växthusgasutsläpp (Ekonomifakta, 2008b), se Figur 2 nedan. Figur 2. Sveriges och världens CO2-utsläpp från (modifierad Ekonomifakta, 2008b) 2.4 Sveriges elproduktion Totala elproduktionen i Sverige 2010 var 147 TWh varav 66,2 TWh producerades i vattenkraft medan 55,6 TWh produceras i kärnkraftverk, se Figur 3 nedan. Sveriges CO 2 -utsläpp/capita är mycket lågt jämfört med de andra länder. Anledningen till varför Sverige har lågt CO 2 -utsläpp beror främst på att elproduktionen genereras av vattenkraft och kärnkraft. (Naturvårdsverket, 2011c). Sveriges totala elproduktion Fördelat på energislag, 2010, TWh Gasturbin: 0,0TWh Kondenskraft: 0,4TWh Kraftvärme: 12,8TWh Kraftvärme i industrin: 6,3TWh Vattenkraft: 66,2TWh Kärnkraft: 55,6TWh Vinkraft: 3,5TWh Källa: Energimyndigheten, Energiläget 2011 Hämtat: Figur 3. Sveriges totala elproduktion 2010 (modifierad från Ekonomifakta, 2011c) Vattenkraft är beroende av den okontrollbara nederbörden i form av is och snö. I ett våtår, dvs. det år det snöat eller regnat mycket är elproduktion i vattenkraft hög medan under ett torrt år minskar elproduktionen i vattenkraft. Ett normalår är elproduktionen i vattenkraft ca 65 TWh och ett torrt år i vattenkraftverk minskar elproduktion till 15 TWh. Vid torrt år är kärnkraft den 6

19 huvudsakliga energikällan och annars den näststörsta energikällan i Sverige. (Svensk Energi, 2011a) Andra energikällor som är viktiga för Sveriges elförsörjning är kraftvärme och vindkraft och dessa kompletterar vatten- och kärnkraftverk. Kraftvärmens elproduktion 2010 stod för 12 % och vindkraften för 2 %. Sverige har ett kallt klimat vilket föranleder en högre elanvändning per person. Största delen av elkonsumtion sker i bostäder och i den elintensiva industrin vilket tillsammans motsvarar 90 %, av den totala elproduktionen (Svensk Energi, 2011b) 2.5 Klimatkonventionen och Kyotoprotokollet Klimatförändringar är ett globalt miljöproblem och således är det viktigt att ha internationella mål för att förhindra den förstärkta växthuseffekten. Klimatkonvektionen och Kyotoprotokollet används för att följa upp målen. I samband med FN:s konferens om miljö och utveckling i Rio de Janeiro 1992 antogs Förenta Nationernas konvektion om miljöförändringar, som sedan började gälla Målet för den icke-bindande konventionen är att reducera växthusgaserna och förhindra den förstärkta växthuseffekten. Konventionen är grunden till det bindande internationella kyotoprotokollet och har som syfte att de totala utsläppen från utvecklade länder ska minskas med 5,2 %. (Naturvårdsverket, 2012a) 194 länder har undertecknat konventionen medan protokollet är undertecknat av 192. Sverige har godkänt kraven för konventionen och protokollet. Flera industriländer har inte undertecknat protokollet och har sina egna nationella mål. Exempel på dessa länder är Kina och USA (Naturvårdsverket, 2012a). USAs vägtransport och elproduktion dominerade CO 2 -utsläppen 2010, se Figur 4 nedan (EPA, 2011). Figur 4. Växthusgasutsläpp i USA 2010 (modifierad från EPA, 2011) 2.6 Sveriges klimatpolitik Sveriges regering har satt upp mål för att uppnå ett så hållbart samhälle. Sverige jobbar hårt med miljöfrågor med syfte att minimera negativa klimatpåverkan. Åtgärder har tagits från början av 1990-talet inom energi-, transport-, miljö-och skattepolitiken. Regeringen har satt upp mål angående för de olika samhällssektorer som inte ingår i systemet för handel med utsläppsrätter. 7

20 Dessa ska minska utsläppen med 40 % till 2020 jämfört med Utöver detta mål har regeringen även satt upp strategier för att Sverige ska bli oberoende av fossil energi. Dessa är: Halva Sveriges energianvändning ska komma från förnybara energikällor fordonsflottan ska vara oberoende av fossilt % effektivare energianvändning år % förnybar energi i transportsektorn 2020 (Naturvårdsverket, 2012b) Dessa mål i Sveriges klimatpolitik baserar sig på analyser som görs av forskarna som jobbar för The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). IPCC är Förenta Nationernas (FNs) vetenskapliga klimatpanel. (Regeringen, 2012) 2.7 Handel med utsläppsrätter Systemet för handeln med utsläppsrätter infördes 2005 i syfte att förhindra växthusgaseffekten. Alla länder i EU ingår i systemet för att uppnå miljömålet som ställts av av Kyotoprotokollet. Ca industri - och energianläggningar är med i systemet och utsläppsrätten fungerar som ett certifikat som ger ägaren rätten att släppa ut en viss mängd av CO 2. Priset för utsläppen sätt av marknaden. Systemet regleras av utsläppshandelsdirektivet (2003/87/EG) och ändras genom länkdirektivet (2004/101/EG). (Regeringen, 2012b) 2.8 Sveriges import och export av el Sveriges import och export varierar mellan olika årstider. Slutet av hösten och början av våren importeras el och under våren och sommaren exporteras el. (Energikunskap, 2011) Figur 5 nedan visar Sveriges historik på import och export av el från nordiska länder Ur Figur 5 konstateras att Sverige i genomsnitt importerar mer än vad som exporteras. Figur 5. Sveriges import- och export av el (modifierad från Energimarknadsinspektionen, 2007) Sverige exporterar mestadels till Danmark, Tyskland och Polen medan störste delen av importen kommer från Finland och Norge. Fördelningen av elproduktionen från olika kraftverk varierar i andra länder som exporterar el till Sverige. Tabell 3 nedan visar procentuell andel av total elproduktion från fossila bränslen. (Naturvårdsverket, 2011c) 8

21 Tabell 3. Sveriges import och export av el från olika länder Länder Fossilt baserad elproduktion % Norge 0,04 (2009)( Energi läget, 2011 ) Finland 0,42 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) Danmark 0,68 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) Estland 0,95 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) Polen 0,97 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) Tyskland 0,60 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) All import av el till Sverige förbrukas inte av svenska elkonsumenter. En del av import av el exporteras till utlandet och ibland transporteras all import av el till andra länder. Detta innebär att Sverige fungerar som ett transitland. Ibland händer det att Danmark beställer el från Norge som transporteras genom Sverige p.g.a. av geografiska lägen i förhållande till utlandet. (Kröckel, 2012d) Beroende på hur marknaden ser ut vid ögonblicket sker import eller export av el (Energimarknadsinspektionen, 2011). De faktorer som bedöms ha mest påverkan på import och export av el i nordens elmarknad är bland annat: Elpriset Efterfrågan Hydrologisk balans Vattenmagasinfyllnad i % Tillrinning och inflöde Snömängd Markvatten Temperatur Utbyte med EU Råvarupriset Utsläppshandeln (Energimyndigheten, 2006) Figur 6 nedan visar hur kraftöverföringen kan se ut både innanför och utanför norden. De blå pilarna som pekar mot Sverige innebär import och pilarna som pekar ut från Sverige innebär export av el. Beroende på hur marknaden ser ut vid ögonblicket ändras pilarnas riktning. (Energimarknadsinspektionen, 2011) 9