Slutversion TRITA-IM2012:34

Transkript

1 Biogasproduktion av vass i Kalmar län - en samhällsekonomisk studie Eva Blidberg*, Yvonne Aldentun** och Fredrik Gröndahl* *Industriell ekologi, KTH **Regionförbundet i Kalmar län Slutversion TRITA-IM2012:34

2 Sammanfattning Föreliggande studie är framtagen inom projektet Biogas nya substrat från havet som leds av Regionförbundet i Kalmar län. Syftet är att genomföra en samhällsekonomisk analys av vasskörd för att producera fordonsgas. Ökad användning av fordonsgas bidrar till regionens mål om att minska användningen av fossila bränslen. Samtidigt ger skörd av vass i kustområden ett minskat bidrag av näring till det redan övergödda Östersjön. Biogödsel, som är en biprodukt vid biogasframställning, kan användas på jordbruksmark och blir då en del av näringens kretslopp. Kalmar kommun och dess biogasanläggning har använts i en fallstudie där biomassapotentialen är uppskattad till 180 hektar vassareal motsvarande ton vass i våtvikt. En samhällsekonomisk kalkyl har beräknats för samhällsnytta per ton vass i våtvikt där även ekosystemtjänster har värderats och inkluderats i kalkylen. Känslighetsanalyser har utförts för de ingående parametrarna i kalkylen. Ökad sysselsättning och ökad användning av biogödsel har däremot inte kunnat värderas monetärt men diskuteras utifrån dess samhällsekonomiska nytta. Resultatet från fallet med Kalmar kommun har sedan extrapolerats till att gälla även hela Kalmar läns vassareal (265 ha vass eller ton vass) och en fördubbling av Kalmar läns vassareal. I studien ingår även vissa uppgifter om entreprenörer inom transportsektorn som kan påverkas av en utökad vasskörd inom regionen. Resultaten visar på att samhällsekonomiska nyttor i princip är nödvändigt att inkludera i den ekonomiska balansen för att få en hållbar ekonomi i verksamheten. Vasskörd är dyrt i dagsläget och skörden utgör den enskilt högsta kostnaden för de ingående arbetsmomenten. Här finns en stor potential för teknikutveckling och effektivisering av arbetsmetoder. Övriga parametrar i analysen bedöms ha för liten betydelse för att ensamma kunna kompensera för kostnaden för vasskörd. Undantaget är värderingen av näringsreduktionen till Östersjön som kan variera mycket beroende på beräkningsmetodik. Den samhällsekonomiska kalkylen visar på en förlust på ca 1210 kr per ton vass i våtvikt när nyttan av ekosystemtjänster är inkluderad och man använder metoden viljan att betala eller en vinst på 1480 kr per ton vass i våtvikt om använder marginalkostnadsmetoden för att beräkna värdet av närsaltsupptag. Skördekedjan kostar ca 2250 kr per ton vass i våtvikt och är en viktig faktor för lönsamheten. Den totala kostnaden för vasskörd i Kalmar kommun blir ca 8 miljoner kronor per år. Idag lägger kommunen ner ca på vasskörd av rekreations och estetiska skäl. Någon marginalvinst i form av ökad skörd av vass från kommun till region bedöms inte uppstå eftersom det är troligt att vassen skördas och tas om hand lokalt. Om kommunerna däremot handlar upp tjänsten gemensamt skulle det kunna bidra till ett minskat pris på vasskörd. Med fallstudiens förutsättningar är det osäkert om produktion av fordonsgas av vass är ekonomiskt hållbart i Kalmar län. En reducering för kostnaden av skördekedjan bedöms nödvändig för att vass i stor skala ska bli en verklighet, samt en mer genomarbetad analys av för att värdera ekosystemtjänster som närsaltsupptag. Teknikutveckling och effektivisering är den troligaste vägen att gå för att nå målet med ekonomisk lönsamhet för verksamheten. 2

3 Inledning Bakgrund och syfte Denna rapport ingår som en delstudie i projektet Biogas nya substrat från havet. Projekt Biogas nya substrat från havet drivs av Regionförbundet i Kalmar län i samarbete med Västerviks kommun, Mönsterås kommun, Kalmar kommun, Borgholm Energi, Kalmar Biogas AB, Västerviks Biogas AB, Linnéuniversitetet, Länsstyrelserna i Kalmar län och Gotlands län samt Arbetsförmedlingen. Projektet delfinansieras av regionala strukturfonden för Småland och Öarna och pågår under perioden 2009 till Motivet till projektet Biogas nya substrat från havet är att Kalmar län har som mål inom sitt regionala utvecklingsprogram att länet ska vara en fossilbränslefri region till år I Kalmar län står vägtrafiken för ungefär två tredjedelar av utsläppen av växthusgaser från fossila bränslen. Att hitta andra alternativ till bensin och diesel som drivmedel är därför angeläget. Ett annat mål i programmet är att förbättra vattenkvaliteten i länets kustzoner genom minskade utsläpp av kväve och fosfor till den redan övergödda Östersjön. Projektet i sin helhet ska därför studera möjligheten för länet att öka användningen av förnybar energi genom att nyttja marina resurser för att producera fordonsgas. Genom att använda marin biomassa kan positiva miljökonsekvenser erhållas genom att näringsämnen avlägsnas från vattenmiljön. På så sätt bidrar projektet till miljöområdena Klimatförändringar och Östersjöproblematiken, där övergödning är en del av problemen. Dessutom hamnar näringsämnena från vassen i biogasproduktionens restprodukter som kan återföras till jordbruksmark som biogödsel vilket ger ytterligare en miljönytta. En generell bild av ett kretslopp vid biogasproduktion visas i figur 1. Figur 1. Generell bild av kretsloppet vid biogasproduktion (illustration från Kalmar Biogas AB). 3

4 Tidigare studier i projektet har bland annat utrett biomassapotentialen för marina substrat i regionen [1], förutsättningarna för att skörda alger och vass och effekter på näringsflöden och klimat för olika marina substrat [2], energibalans för en biogasproduktionskedja med vass som substrat [3] och de juridiska aspekterna på att nyttja marina substrat [4]. Mer information om projektet och publikationer hittas på projektets hemsida 1. Syftet med denna samhällsekonomiska studie är att för hela produktionskedjan skörd av vass till fordonsgas - utreda samhällsekonomiska kostnader och vinster för regionen. Målet med studien är att bedöma den ekonomiska bärkraften i en möjlig ökning av biogasproduktion med vass som substrat och eventuellt föreslå områden där det finns förbättringspotential för en ökad lönsamhet. Definitioner: Ekosystem=ett avgränsat område där levande organismer samverkar med varandra och med den icke levande naturen. Ekosystemtjänst=nytta erhållen från naturmiljön. Skörd=insamling av växter eller växtdelar för förädling eller konsumtion. Marginalkostnad=kostnaden som ytterligare en åtgärd för med sig. Undersökningen omfattar i första hand en fallstudie av Kalmar kommun. Här ingår en skörd av hela kommunens biomassapotential av vass i kustområdena och att det kommunalägda bolaget Kalmar Biogas AB producerar fordonsgas som säljs till ett annat energibolag för distribution. Vass och biogasproduktion Bladvass, vass eller rörvass (Phragmites australis) är ett flerårigt gräs som kan bli upp till 4 m högt (figur 2). Jordstammen (rhizomen) är krypande och oftast under vatten. Bladvass är en vanlig nyckelart i våtmarker och växer bäst i sött eller bräckt vatten. Vass trivs i näringsrika miljöer och övergödningen av Östersjön har ökat utbredningen av vass längst Sveriges kuster [5-7]. Kunskapen hur stora arealer vass som finns är dock begränsad och någon nationell övervakning av bestånden sker inte i dagsläget. Figur 2. Bladvass (Phragmites australis). Vassen förökar sig framför allt vegetativt genom sina jordstammar. Vid rätt 1 Biogas nya substrat från havet: Åtkomstdatum:

5 förutsättningar är vass en mycket konkurrenskraftig växt och kan bilda stora områden med täta bestånd. Men det gör också att vassen inte alltid är populär. Sjöar växer igen, badplatser försvinner och utsikten över sjöar och hav hindras. Vass är känd för att vara svår att få bort trots idog klippning vilket vittnar om en stark återväxt (figur 3) men metoden för och frekvensen av klippningen har stor betydelse för beståndens överlevnad. Figur 3. Vassområde i Kalmarregionen som skördades i juli Den gröna vassen i bakgrunden är vid fotograferingstillfället två månader gammal. Många kommuner lägger ner stora summor på vassklippning för att få naturområden mer tilltalande och lättillgängliga för friluftsliv. Skälen kan också vara miljömässiga, t.ex. för att förhindra igenväxning av strandängar eller att öka vattenomsättningen i sund och grunda havsvikar och därmed öka vattenkvaliteten. Oftast lämnas vassen på platsen där den klippts trots att det kan vara en resurs som kan användas både till rötning och förbränning för att bilda förnybar energi. I dagsläget tar markägare inte ut någon avgift för vassen. Den situationen skulle dock kunna ändras i framtiden om efterfrågan på vass ökar. Energimyndigheten förutspår att substrat till biogasproduktion kommer att bli en bristvara [8]. Biogasproducenterna upplever redan nu konkurrens om substraten och slaktavfall kan till exempel kosta upp emot 50 kr per ton [9]. I samma studie nämns också att biogasproducenterna anser att det är viktigt att hålla uppsikt över nya substratkällor samt att arbeta långsiktigt för att säkerställa tillgången på substrat till anläggningarna. Rötningsanläggningarna är sällan intresserade av mindre mängder substrat av skiftande slag eftersom man vill optimera sina processer för ett så högt gasutbyte som möjligt. För större anläggningar bedöms därför endast vasskörd av större skala vara av intresse. 5

6 Ekologiska effekter av vasskörd Vass utgör en viktig biotop för växt- och djurlivet och skörd av vass med god återväxt kan ge både positiva och negativa konsekvenser. För god återväxt bör skörden av vass ske på ett sådant sätt att rhizomerna (rötterna) inte skadas. Skördeförsök inom projektet har visat på varierande återväxt av skördad vass varför noggrann uppföljning rekommenderas så att bestånden inte utarmas. I denna studie är utgångspunkten att skörden sker på ett ekologiskt hållbart sätt enligt gällande lagstiftning [4]. Det innebär att skörden inte får ge några negativa effekter för t.ex. häckande fåglar eller för fisklek och därmed belastar den inte heller den ekonomiska kalkylen i form av förlust av ekosystemtjänster. Positiva effekter av skörd av sommarvass kan däremot vara bidragande ekossystemtjänster. Frånvaro av gammal vass på våren ger varmare mikroklimat, en snabbare utveckling och en kortare livscykel för insekterna. Indirekt ger det i så fall också positiva konsekvenser för insektsätande fåglar och fladdermöss [10, 11]. Det kan även vara positivt för fågelfaunan och för växter att täta, homogena vassbestånd bryts upp och ersätts med en mer omväxlande mosaik av biotoper med inslag av öppet vatten. Generellt bör detta gynna den biologiska mångfalden men magnituden av den positiva effekten är svårbedömd. Ekonomiska analyser Den här studien är framför allt inriktad på att visa de samhällsekonomiska konsekvenserna vid användning av vass för framställning av fordonsgas. Det ingår dock en mindre del av företagsekonomi för att kunna identifiera branscher som berörs och eventuella arbetstillfällen som kan uppstå i samband med storskalig skörd av vass. Arbetstillfällen räknas i sig är en vinst för samhället och ingår i den samhällsekonomiska analysen. Företagsekonomi är läran om företags hushållande med begränsade resurser. Det handlar om företagande i vid bemärkelse och belyser såväl ekonomiska som sociala och miljömässiga aspekter. Marknadsföring, ledarskap och organisation, redovisning och kalkylering är delar som ingår i företagsekonomi. Det omfattar även entreprenörskap, som inbegriper metoder och förhållningssätt för att kunna starta, driva och vidareutveckla olika verksamheter. Företagsekonomiska analyser och strategisk framförhållning ger konkurrenskraftiga företag och effektivare förvaltningar. En effektiv analys av omvärld och marknaden är också en förutsättning för hushållningen av organisatoriska resurser. Samhällsekonomi handlar om de ekonomiska förhållandena i samhället. I den här studien likställer vi den samhällsekonomiska analysen med en s.k. kostnads-nyttoanalys (CBA). Samhällsekonomiska analyser görs för att utreda effekter av olika företeelser och förändringar i samhället. Sådana analyser kan göras inom samhällets alla sektorer och påverkar alla människor. En samhällsekonomisk kalkyl inkluderar enbart positiva och negativa effekter av en åtgärd som kan värderas i pengar. I en analys ingår även social och miljömässiga effekter som ibland kan värderas i pengar, även om värderingen blir grov. Ibland får dessa effekter diskuteras utifrån andra positiva eller negativa aspekter. [12] Oftast beräknas den samhällsekonomiska lönsamheten av en åtgärd innan man vet om den ska genomföras. Resultaten används tillsammans med 6

7 annat beslutsunderlag när beslutsfattare ska acceptera eller förkasta åtgärdsförslag. De ger inga absoluta sanningar, men kan visa sannolika riktningar för vad en åtgärd kan innebära. Behovet av samhällsekonomiska analyser beror på att samhällets resurser är begränsade och därför krävs att samhället gör prioriteringar. Då vägs fördelar mot nackdelar så att våra resurser utnyttjas på bästa sätt. En viktig del i samhällsekonomiska analyser är känslighetsanalyser. Underlaget till en samhällsekonomisk analys är ofta osäkert och utgörs av ungefärliga skattningar snarare än precisa värden. Det gör det svårt att garantera utfallet av en åtgärd. Känslighetsanalysen undersöker hur resultatet påverkas av ekonomiska förändringar genom att de ingående faktorerna i analysen. På så sätt fås en indikation på osäkerheternas betydelse för slutresultatet. Ekosystemtjänster, biomassa från havet och användning av förnybar energi Ekosystemtjänster är nyttor erhållna från miljön. Naturvårdsverket definierar ekosystemtjänster som funktioner och processer genom vilka ekosystemen och de arter som dessa stödjer bevarar och berikar mänskligt liv [13]. Det innebär att det mänskliga samhället är beroende av dessa tjänster. De har ofta stor ekonomisk betydelse och påverkar vår hälsa men tas ändå ofta för givna. Ekosystemen förändras på grund av mänskliga aktiviteter och överfisket i Östersjön är ett exempel på att människor överutnyttjar naturresurser. Konsekvenserna är ofta större än vad som syns vid första anblicken eftersom så många funktioner i ett ekosystem är beroende av varandra. Ekosystemtjänster kan klassificeras i nyttor: stödjande, reglerande, producerande, kulturella. Speciellt de stödjande ekosystemtjänsterna, som t.ex. biologisk mångfald och resiliens, påverkar i princip de flesta andra tjänster i ett ekosystem. Stödjande ekosystemtjänster är betydligt svårare att värdera jämfört med t.ex. producerande tjänster som oftast har ett direkt marknadsvärde t.ex. att sälja fisk fiskad från Östersjön. Det är viktigt att förstå betydelsen och därmed värdet av vad ekosystemen bidrar med till samhället eftersom många ekosystemtjänster troligen är oersättliga. Ett hållbart nyttjande av marina resurser är viktigt och det innebär att ta hänsyn till både miljömässiga, ekonomiska och sociala konsekvenser av mänskliga aktiviteter. Upptag av biomassa från havet har framför allt betydelse för näringens kretslopp. I dagsläget är den årliga tillförseln av kväve och fosfor till Östersjön ca ton respektive ca ton. Enligt HELCOM s Baltic Sea Action Plan (BSPA) behövs årliga reduktioner av ton kväve och ton fosfor för att Östersjön ska erhålla god ekologisk status. [14] Sverige ska preliminärt minska sin antropogena belastning med ton kväve och 290 ton fosfor per år fram till år Den totalt belastningen från Sverige var ton kväve och 730 ton fosfor till Egentliga Östersjön. 2 Den nationella 2 Den svenska miljömålsportalen: Åtkomstdatum:

8 åtgärdsplanen anger att tillförseln av näring till Egentliga Östersjön ska minskas med ton kväve och 290 ton fosfor [15]. Från Kalmar län transporterades under år 2010 ungefär ton kväve och 105 ton fosfor till Egentliga Östersjön från vattendrag samt reningsverk och industrier med direkta utsläpp till havet. På regional och lokal nivå kan även mindre näringsreducerande åtgärder ha stor betydelse för vattenmiljön även om det är ett litet bidrag till målet för näringsreduktion för hela Östersjön. Förbränning av fossila bränslen så som olja, kol och naturgas avger koldioxid som bidrar framför allt till växthuseffekten som innebär att jordens temperatur stiger med många globala miljöproblem som följd. Rökgaserna vid förbränning innehåller också svaveloxider och sotpartiklar som ger upphov till försurning och dålig luftkvalitet. I Sverige täcks cirka 21,5 % av vårt energibehov av fossila bränslen i form av råolja, oljeprodukter, kol och koks 3. Till förnybara energikällor hör solenergi, vattenkraft, vindkraft, tidvattenenergi och vågenergi. Biobränslen, t.ex. restprodukter från skogsbruk och energigrödor, räknas också som en förnybar energikälla så länge som tillväxten är lika stor som avverkningen. Biobränslen används för att producera el och värme samt olika drivmedel till våra fordon, t ex etanol och biogas. Biogas är gas som kan utvinnas ur biologiska material, exempelvis från matrester. Att använda förnybar energi ger många fördelar jämfört med att använda fossila bränslen, både för klimatet och för människors hälsa. Framför allt bidrar inte användningen av förnybar energi till klimatförändringarna och de är praktiskt taget oändliga så länge som solen finns som en yttre energikälla. Produktionsanläggningarna t.ex. ett vindkraftverk kan dock påverka människor, djur och natur på olika sätt. Enligt det EU-direktiv som trädde i kraft 1 juli 2009 ska Sveriges andel av förnybar energi vara 49 % år Regeringens energipolitiska mål till år 2020 är bland annat att 50 % av energianvändningen ska bestå av förnybar energi. Ett mål som Sverige idag ligger mycket nära då andelen förnybar energi är 47 %. 4 I Sverige stöds produktionen av biogas genom befrielse från koldioxid- och energiskatt samt genom diverse investeringsstöd. Metodik Företagsekonomi Den företagsekonomiska analysen har utförts genom att den mest berörda företagssektorn har identifierats. Två intervjuer har utförts med företag inom den berörda branschen. Här ställdes frågor om hur företagen skulle påverkas av en ökning av vasskörd inom kommunen, eventuella nyinvesteringar för företaget, nyanställningar och vad de har för åsikter om framtida konkurrens mm. Behovet av arbetskraft för de olika scenarierna och eventuella nyinvesteringar har grovt uppskattats utifrån intervjusvaren. Inkomster, utgifter och eventuella nyinvesteringar har sedan uppskattats för branschen. 3 Statens energimyndighet: Åtkomstdatum: Statens energimyndighet: Åtkomstdatum:

9 Arbetstillfällen bör även räknas in som en samhällsekonomisk nytta men det har varit svårt att få fram ett tillförlitligt underlag som går att värdera monetärt. Möjligheten för fler arbetstillfällen i regionen diskuteras i kapitlet om samhällsekonomi men är inte inkluderade i den samhällsekonomiska balansräkningen. Samhällsekonomi Systembeskrivning Denna samhällsekonomiska fallstudie behandlar den teoretiska möjligheten för skörd av vass i kustområdena inom Kalmar kommun. Biomassapotentialen är beräknad till 180 ha eller ca ton vass i våtvikt [1]. Detta fall benämns Scenario 1. Scenariot utgörs av att vass används som substrat för att producera fordonsgas i en befintlig samrötningsanläggning som ägs av det kommunala bolaget Kalmar Biogas AB. Figur 4 visar en översikt av de ingående momenten i biogasprocessen. Figur 4. Bild över biogasproduktionen i anläggningen i Kalmar (illustration från Kalmar Biogas AB). Kalmar Biogas AB använder ca kubikmeter per år vilka består av slaktavfall, stallgödsel, vassle, potatisskal och fett från fettavskiljare. Ungefär hälften av anläggningens totala kapacitet utnyttjas i dagsläget. Produktionen från biogasanläggningen uppgår till ca 2 miljoner normalkubikmeter biogas per år varav hälften uppgraderas till fordonsgas och säljs till annat energiföretag för distribution. Vid biogasproduktionen erhålls ca kubikmeter rötrester som levereras som biogödsel till lantbruken i närområdet. Bilder på anläggningen visas i figur 5. 9

10 Figur 5. Visar biogasanläggningen i Kalmar. Fotot till vänster visar de två rötgaskamrarna i bakgrunden och fotot till höger visar mottagningstanken för flytande organiskt material. En systemanalys för skörd av vass och fordonsgasproduktion i Kalmar Biogas samrötningsanläggning har utförts inom projektet Biogas nya substrat från havet [3]. Resultaten visade på en positiv energibalans där 40 % av erhållen biometan går åt för att driva systemet. Nettoproduktionen av energi (1644 MJ per ton vass i våtvikt) motsvarar ca 40 liter bensinekvivalenter per ton skördad vass. För den samhällsekonomiska studien har vissa nyckeltal identifierats. De ingående nyckeltalen i produktionskedjan är benämnda som 1-6 i figur 6. Avgränsningen för denna fallstudie är satt när Kalmar Biogas AB avyttrar fordonsgas och biogödsel. Det innebär att distribution av fordonsgas och biogödsel från biogasanläggningen inte ingår i denna studie. Figur 6. Beskrivning av fallstudiens samhällsekonomiska system med ingående nyckeltal. N=kväve, P=fosfor.

11 Systemet förutsätter att kommunen bedriver vasskörd på entreprenad och även driver biogasanläggningen. Det förutsätts också att vassen skördas på land. Detta beror på att det inte funnits några tillförlitliga data på kostnader för skörd av vass i vatten. Dock kan nämnas att ett sådant förfarande är svårare och tar längre tid med dagens metoder och därmed anses vara mer kostsam än skörd av vass på land. Det förutsetts att fordonsgasen användas lokalt, att markägare inte tar ut någon avgift för vassen och att kommunen inte heller tar ut någon avgift från Kalmar Biogas AB för vassen som substrat för fordonsgasproduktion. Vasskörden förutsätts ske på ett ekologiskt hållbart sätt enligt gällande regelverk och därmed förväntas de erhållna ekosystemtjänster ge positiva bidrag i den samhällsekonomiska kalkylen. Fallstudien beaktar de delar i produktionskedjan som har bedömts ha störst betydelse för samhällsekonomiska intäkter och kostnader men utgör ingen fullständig analys av de mervärden som kan uppstå vid utökad användning av förnybar energi. Beräkningar för kostnaden av de olika delarna i produktionskedjan per ton skördad vass i våtvikt har beräknats och en samhällsekonomisk balansräkning har utförts liksom beräkningar av den totala kostnaden för skörd av ton vass i Kalmar kommun. Systemet ovan (Scenario 1) har sedan extrapolerats till att gälla för ytterligare två scenarier förändrade skördearealer (Tabell 1). Scenario 2 beskriver hela regionens vassområden och scenario 3 visar på ett mycket storskaligt alternativ som eventuellt skulle kunna uppstå om biomassapotentialen för Kalmar län är kraftigt undervärderad i nuläget eller om även Öland och Gotlands vassarealer räknas med i kalkylen. Den samhällsekonomiska analysen för Scenario 2 och 3 bygger fortfarande på ett lokalt omhändertagande av vassen där kommunerna är huvudmän för produktionskedjan så som beskrivet för scenario 1. Tabell 1. Antal hektar och uppskattad biomassapotential för de olika scenarierna. Scenario Antal skördade Biomassapotential Kommentar hektar i ton vass våtvikt Representerar Kalmar kommuns potential Representerar Kalmar läns kustkommuners potential En 100 % ökning av Kalmar läns kustkommuners potential Ingående ekonomisk data för beräkningar av nyckeltal Nedan beskrivs ingående data i de ekonomiska beräkningarna. Numreringen hänvisar till de nyckeltal som visas i figur 6. 1) Vasskörd och transporter Uppgifter för kostnader av de olika momenten av vasskörd har erhållits från entreprenörer som bedriver vasskörd av en mindre areal, ca 5 ha, och då endast för skörd av vass på land. Kostnaden är angiven till ca kr ton vass i våtvikt inklusive transporter. För vasskörd i större skala kan viss minskning av pris förväntas på grund av konkurrenskraft och effektivitetsutveckling. Beräkningarna baseras därför på 75 % av det ursprungliga angivna priset ovan (tabell 2). 11

12 Tabell 2. Ingående parameter i den ekonomiska kalkylen för skördekedjan av vass. Ingående parameter Kostnad för skörd 3100 kr per ton vass i våtvikt inklusive transporter I kostnader för vasskörd ingår olika moment för att vassen ska bli till ett lämpligt substrat för biogasproduktion. Momenten indelas i: klippning (figur 7) och ihopsamlande, strängläggning (figur 8), pressning, rundbalsensilering, lagring, hackning, containerhyra. Även transporter från platsen där skörd sker till lagringsplatsen (Transport 1 medeldistans 20 km) och transporter från lagringsplatsen till biogasanläggningen (Transport 2 medeldistans 5 km) ingår i skördekedjan. Underlaget för beräkningar av transportkostnader visas i tabell 3. Förutom detta tillkommer kostnaden för plast till ensilering och nät som skydd för fåglar vid lagring. En specificering av kostnaderna för de ingående momenten redovisas i resultatdelen. Tabell 3. Underlag för beräkningar av transporter i den ekonomiska kalkylen. Underlag för beräkningar av transportkostnader Hastighet 50 km per timme Lastningsvolym Lastningstid Transport 1 Transport 2 15 ton 0,5 timmar 1 timme Figur 7. Skördemaskinen Truxor med räfsa klipper och samlar ihop vassen i ett steg. 12

13 Figur 8. Balning av stränglagd vass på strandäng i Kalmar län. 2) Fordonsgasproduktion och försäljning I fallstudien har modifierade litteraturvärde tagits fram för produktion och försäljning av fordonsgas utifrån gasutbytet för vass (tabell 4). Anledningen till detta är att Kalmar Biogas AB inte vill lämna ut den typen av information. Produktionskostnaden anges därmed till 0,45 kr per kwh och avser investeringar i och drift av rötningsanläggningen inklusive uppgraderingskostnader. Energimyndigheten anger ett intervall för produktionskostnaderna och här har det lägre intervallet valts på grund av att anläggningen använder en del av den producerade energi från biogasen för att driva anläggningen. Det ger en lägre produktionskostnad än om energin köps från annat energiföretag. Marknadspriset för fordonsgas angavs till 5,32 kr år 2009 [16]. Försäljningspriset antas i fallstudien ha ökat något sedan dess och är därför satt till 6 kr per normalkubikmeter fordonsgas vilket också är i paritet med Kalmar Biogas AB:s intäkter för fordonsgasen. Tabell 4. Underlag för beräkningar av kostnader för anläggningens fordonsgasproduktion och intäkter vid försäljning av fordonsgas till den ekonomiska kalkylen. Underlag för beräkningar av fordonsgasproduktion och försäljning Kommentarer och referenser Biogasutbyte 220 Nm 3 per ton organiskt material Studie gjord inom projektet Kostnad för biogasproduktion [3]. 0,30 kr per kwh Värdet baseras på modifierad litteraturdata [8, 16, 17]. Kostnad för uppgradering av biogas till fordonsgas Intäkt från försäljning av fordonsgas 0,15 kr per kwh Värdet baseras på modifierad litteraturdata [8, 16, 17]. 6,00 kr per Nm 3 fordonsgas Värdet baseras på modifierad litteraturdata [8, 16, 17]. 13

14 3) Biogödsel Biogödsel inbringar inga intäkter enligt Kalmar Biogas AB och därmed bedöms att betalningsviljan för biogödsel är noll. Däremot får bolaget bekosta transporter för leverans av biogödsel till jordbruken. Transportkostnaden ingår dock inte i det studerade systemet. Användningen av rötrester som biogödsel ersätter fossilt baserat mineralgödsel vilket har en positiv effekt på miljön eftersom det minskar utsläppen av växthusgaser. Denna effekt är inkluderad i värdet för Minskade utsläpp av växthusgaser och partiklar. 4) Näringsreduktion För att värdera nyttan av den näring som på grund av vasskörden inte tillförs Östersjön och som sedan hamnar på åkrarna som biogödsel har Naturvårdsverkets schablonvärden för kväve- och fosforreduktion använts (tabell 5). Dessa värden baseras på befolkningens betalningsvilja för en förbättrad vattenkvalitet och innehåller alla aspekter på detta, även rekreation som t.ex. bättre förhållanden för bad. Dessa aspekter gäller dock vattenmiljön och inte förbättrade förhållanden på land. Näringsinnehållet i vassen baseras på uppgifter från tidigare studier inom projektet. Tabell 5. Underlag för beräkningar av näringsreduktion i den ekonomiska kalkylen. Underlag för beräkningar av näringsreduktion Kommentarer och referenser Nytta Kväve Fosfor 31 kr per kg näringsämne 1023 kr per kg näringsämne [18] Näringsinnehåll i vass Kväve Fosfor Kalium 1,5 % av torrvikten 0,14 % av torrvikten 1,2 % av torrvikten [19] Torrvikten är 45 % av våtvikten 5) Rekreation och estetik Kalmar kommunen klipper ca 30 hektar vass varje år till en kostnad av ca kr. Ytterligare 10 hektar klipps av ideella organisationer som då lånar kommunens vassklippningsmaskin, amfibieklipparen Truxor. (Pers. kom. Susanna Minnhagen, ) Kommunen lägger därmed ner kr per ton vass i våtvikt per år för att klippa vass. Begränsningen av hur stora områden som klipps begränsas av kommunens resurser och det bedöms att kommunen i dagsläget klipper vass i de områden som har högst prioritet. Därefter bedöms betalningsvilja sjunka med ökade arealer vass som klipps. För denna fallstudie görs därför antagandet att betalningsviljan minskar linjärt med motsvarande mängd ökad vasskörd utifrån dagens kostnad av vassklippning. För 180 ha blir då betalningsviljan 330 kr per ton vass i våtvikt (tabell 6). Tabell 6. Kostnad för klippning av vass för rekreation och estetik. Ingående parameter 180 ha 330 kr per ton vass i våtvikt 14

15 6) Minskade utsläpp av växthusgaser och partiklar Vid användning av förnybar energi minskar emissionerna av både växthusgaser och partiklar. Detta har ett värde både för klimatet och för människors hälsa. Underlag för beräkningar av minskade emissioner av växthusgaser och partiklar visas i tabell 7. Tabell 7. Underlag för minskade emissioner av växthusgaser och partiklar i den ekonomiska kalkylen. Underlag för beräkningar av minskade emissioner av Kommentarer och referenser växthusgaser och partiklar Minskad mängd växthusgaser 80 % Jämfört med ett system baserat på fossilt bränsle som gav 84 g CO 2-ekvivalenter per MJ [19]. Nettoenergi 457 kwh per ton vass i våtvikt [19] Betalningsvilja för minskade utsläpp av växthusgaser Värde av minskade utsläpp av partiklar 250 kr per ton CO 2-ekvivalenter Cirkapris för frivillig klimatkompensering i Sverige. 0,05-0,1 kr per kwh Tyngre fordon i tätort enligt Statens Energimyndighet [8]. Resultat och diskussion Företagsekonomi Den främsta kategorin som specifikt bedöms beröras av vasskördearbete inom regionen är entreprenörer som kan utföra skördearbetet och transporterna åt kommunerna. Företag inom denna kategori har intervjuats. Anledningen till att biogasanläggningen inte har tagits med i studien är att mängden vass som substrat antas rymmas inom den normala verksamheten och därför inte påverkar antalet anställda i någon högre grad. För biogasanvändning generellt har Biogas Öst tagit fram en rapport om där de nämnda branschkategorierna är följande: 1) El-, gas-, och värmeverk, 2) vägtransporter, 3) företagstjänster och 4) administration. Framför allt för Scenario 3, alternativet med störst mängd vass, kommer säkerligen dessa kategorier också beröras. Inom ramen för detta projekt har det dock inte funnits möjlighet att undersöka konsekvenserna av detta men alla arbetstillfällen som tillkommer i regionen bedöms vara positivt för samhällsekonomin. De två intervjuade företagen har maskinparker att utföra alla moment i skördekedjan inklusive transporter och sönderdelning av vass. I intervjuerna säger båda företagen att de inte behöver anställa mer personal eller inskaffa nya maskiner om skörd i mindre skala ska utföras. Här nämns en vassareal av ha. Ett av företagen nämner att de eventuellt skulle ha behov av en större och effektivare exakthack, vilket är en investering på ca 3 miljoner kr för en kraftig nytillverkad maskin typ Doppstadt. För att intäkterna från skörden sak bära maskinkostnaderna och få lönsamhet i en vasskörd anser ett av de intervjuade företagen att det krävs en storskalig skörd om ca ha. Det krävs många olika maskiner vid skörd av vass och exempel på sådana är listade i tabell 8. Mer om olika sätt att skörda vass finns att läsa i projektets rapport Vasskörd för produktion av biogas [20]. 15

16 Tabell 8. Exempel på maskiner som används i skördekedjan för vass. Moment: Maskin: Klippning och ihopsamling Truxor med klippaggregat och uppsamlingsbord Strängläggning Fyrhjulsdriven traktor Pressning och inplastning Fyrhjulsdriven traktor och rundalspress med integrerad inplastare Hackning Fyrhjulsdriven traktor och balupprullare Fyrhjulsdriven traktor och exakthack På och avlastning Kortare transporter Lastmaskin med rundbalsgrip Fyrhjulsdriven traktor med frontlastare och släpvagn Längre transporter Lastväxlarlastbil Vasskörd bedrivs företrädelsevis på sommaren om syftet är att använda vassen som substrat för biogasframställning. De intervjuade menar att eftersom vasskörd är säsongsbundet så skulle det vara extrapersonal som anställs om ytterligare personer behövs för att arbeta med vasskörd. Företagen är inte heller beredda att lägga stora investeringar i maskiner som endast kan användas för att skörda vass om det inte kan påvisas stor lönsamhet i verksamheten. Det ena företaget uppgav att det inte finns någon konkurrens inom branschen idag medan den andra personen ansåg att det finns en fungerande marknad med konkurrerande företag i dagsläget. Här ska dock nämnas att de intervjuade företagen inte bedriver sin verksamhet inom samma kommun. Intäkterna för ett företag som bedriver vasskörd är detsamma som vad kommunen får betala. I exemplet med Scenario 1 ligger då intäkten på kr per ton vass i våtvikt om entreprenören utför alla momenten i skördekedjan. Som resultaten i nästa kapitel visar så krävs att skördekedjan inte kostar mer än ca kr per ton vass i våtvikt för att det ska bli lönsamt för samhället att skörda vass. Det innebär också att det är den intäkt som företagen kan förvänta sig vid en storskalig satsning på produktion av fordonsgas av vass. För t.ex. Scenario 2 (Kalmar län) skulle det innebära en total summa på ca 8 miljoner kronor som fördelas på ett antal entreprenörer inom kustkommunerna där Kalmars kommun och Mönsterås kommun har de absolut största vassarealerna. Någon tillförlitlig uppgift på entreprenörens utgifter har inte kunnat fås fram men som framgår av intervjuerna så gör företagen själva bedömningen att vasskörden måste ske i stor skala för att det ska bli lönsamt. Teoretiska kostnader för vasskörd har beräknats inom projektet [20] vilket grovt skulle kunna indikera ett företags utgifter för vasskörd. Med en giva på 15 ton vass i våtvikt per hektar var den beräknade kostnaden 995 kr per ton vass i våtvikt exklusive hackning, transporter och mindre bikostnader. Samhällsekonomiska fördelar med nya arbetstillfällen vid vasskörd diskuteras i kapitlet om samhällsekonomi. 16

17 Samhällsekonomi Resultaten för de nyckeltal som tagits fram för Scenario 1 i den samhällsekonomiska kalkylen samt balansräkningen kalkylen visas i tabell 9. Tabell 9. Kostnads- och nyttoanalys (kr per ton vass i våtvikt) för produktionskedjan i för Scenario 1 (180 ha eller ton skördad vass i våtvikt). Observera de olika värden för näringsreduktion vilket beror på att vi här använder oss av två olika metoder för värdera socioekonomiska faktorer. Den metod som visar lägst värde kallas The willingness to pay method den andra metoden kallas marginalkostnadsmetoden och visar ett betydligt högre värde. Scenario 1 Kostnader (kr per ton vass i våtvikt) Marknadsvärden 1. Vasskörd inklusive hakning och andra 2250 aktiviteter i processkedjan 2. Fordonsgasproduktion 400 Fordonsgasförsäljning Biogödsel 0 Summa marknadsvärden Intäkter (kr per ton vass i våtvikt) Värdering av ekosystemtjänster 4. Näringsreduktion Kväve Fosfor Kostnader (kr per ton vass i våtvikt) Nyttor (kr per ton vass i våtvikt) 130*/ / Rekreation och estetik Minskade utsläpp av växthusgaser Minskade utsläpp av partiklar Summa värdering ekosystemtjänster /3720 Total summa av intäkter/nyttor /4130 *Minskningen av ett näringsämne innebär samtidigt att det andra näringsämnet reduceras. Endast det ämnet med högst kostnad inräknas därför i den ekonomiska balansen. Mer arbete och analys behövs för att ge en mer precis socioekonomisk kalkyl för hela vassproduktionskedjan. Givetvis kan man bedöma värde och kostnader för att producera biogas. Om vassen används som foder till boskap eller takmaterial så går det också att sätta ett pris. Det svåra är att bedöma de ekosystemtjänster som vass bidrar med t.ex. upptag av närsalter och det estetiska värde som kan uppstå när vi skördar vassen. Det finns idag också flera olika metoder för att bedöma ekosystemtjänster som t.ex. upptag av närsalter. Detta kan slå väldigt kraftigt i beräkningarna och vända ett förlustprojekt till ett lönsamt projekt. Vasskörd i Kalmarregionen kan antingen bli lönsamt eller vara en förlustaffär beroende på vilken metod man använder (se Tabell 9). Balansräkningen visar att produktion av fordonsgas med vass som substrat ger ett minusresultat för marknadsvärdena på ca kr per ton vass i våtvikt. Det finns inte många jämförbara studier gjorda men Fredrikssons ekonomiska systemanalys av vass och fordonsgasproduktion gav en förlust på 280 kr per ton vass i våtvikt [21]. Det är en avsevärd skillnad i resultatet mellan de båda studierna. Olika 17

18 beräkningssätt, t.ex. teoretiska eller faktiska kostnader för skörd är den främsta orsaken. De teoretiska kostnaderna ofta är optimerade på ett sätt som inte speglar verkligheten. Om ekosystemtjänsterna för vasskörd inkluderas i balansräkningen blir kostnaden fortfarande högre än nyttan, ca kr per ton vass i våtvikt. Det innebär att skörd av vass inte är samhällsekonomiskt lönsamt under förutsättningarna i scenario 1. En sänkning i kostnader eller en ökning av intäkter kan förändra den ekonomiska balansen och nedan diskuteras varje nyckeltal separat. 1) Skörd och transporter Den totala kostnaden för vasskörd inklusive transporter uppgår enligt beräkningarna till ca kr per ton vass i våtvikt. I figur 9 visas den procentuella kostnaden för varje moment av den totala kostnaden för skördekedjan av vass. Resultaten visar att skördemomentet utgör nästan hälften av den totala kostnaden. Figur 9. Den uppskattade kostnaden i procent för olika aktiviteter i processkedjan, den dyraste biten är själva skörden och här måste utveckling ske för att den skall bli effektivare. Sönderdelningen av vass är nödvändig för att substratet ska kunna pumpas in i rötkammaren. En teknikutveckling med effektivare hackningsprocess är nödvändigt för att minska kostnaden för skörd av vass och eventuellt få en lönsamhet i verksamheten. Till hackningsprocessen behövs en exakthack, flismaskin eller annan liknande maskin samt en balupprullare och en lastmaskin med rundbalsgrip. Teknikstudierna inom projektet har tidigare visat att det har varit problem med hackningen då processen har avbrutits på grund av kvistar eller liknande. När processen har fungerat utan problem hackade flismaskinen ca 300 kg vass per minut [20]. Med en uppskattning av tidsåtgången innebär det att 1 ton vass borde kunna hackas på ca 5 minuter eller 18

19 motsvarande 12 ton vass per timme till en kostnad av ca 120 kr per ton vass i våtvikt. En bild av hackad vass visas i figur 10. Projektet genomförde en mer noggrann hackningsstudie i Mönsterås. Försöket visar att under 2 h och 45 min hann maskinerna hacka 20 ton vass. Under en arbetsdag (8h) kan man tänka sig att maskinerna arbetar effektivt 6-7 h och då hinner hacka ton vass. Då skulle kostnaden fördelas på följande vis: Exakthack 8h: 8x 750=6000 kr Traktorgrävare 8h: 8x650=5200 kr Man på marken 8h: 8x 350= 2800 kr dvs. med en timpenning på 350 kr per timme. Det skulle ge en dagskostnad på kr (alt kr med man på marken) 60 ton vass=> 187 kr/ton (233 kr/ton med man på marken) 50 ton vass=> 224 kr/ton (280 kr/ton med man på marken) Med dessa antagande kostar hackningen någonstans mellan kr/ton vass. Figur 10. Skördad och sönderdelad vass vid hackningsförsök gjorda inom projektet. Andra exempel på kostnader av sönderhackning av vass är t.ex. Fredrikssons teoretiska beräkningar grundar sig på uppgifter om en maskin, Doppstadt, som används för komposteringsanläggningar och som har en kapacitet på 22, 5 ton vass i våtvikt per timme. Kostnaden är 120 kr per ton vass i våtvikt. [21] LRF Konsult uppger att riktpriset år 2012 för de tre maskiner som behövs för uppackning av balar, exakthackning och lastning totalt är ca kr per timme inklusive arbetskraft. Det skulle innebära att ett ton vass i våtvikt kan lastas av, avplastas och hackas för ca 210 kr vilket skulle sänka priset på hela skördekedjan till ca kr per ton vass i våtvikt. Vasskördestudier inom projektet har beräknat den teoretiska kostnaden för vasskörd i Mönsterås till 995 kr per ton vass i våtvikt om arealerna innehöll 15 ton vass per hektar [20]. I den beräkningen saknades dock transporter och hackningen av vass. 19

20 Känslighetsanalys skördekedjan Teoretiska förändringar i den ekonomiska balansen på grund av förändringar av prisbilden för skördekedjan för Scenario 1 visas i figur 11. Kostnaden för skördekedjan mycket hög i förhållande till intäkterna och är den enskilda faktorns som påverkar den ekonomiska balansen mest. Utfall (kr per ton vass i våtvikt) Förändring av prisbilden för skördekedjan (%) +90% +70% +50% +30% 0-30% -50% -70% -90% Total intäkter exklusive ekosystemtjänster Total intäkter inklusive ekosystemtjänster Figur 11. Intäkter (exklusive och inklusive ekosystemtjänster) för att använda vass till fordonsgasproduktion vid procentuella förändringar i prisbilden för skördekedjan. Resultaten av känslighetsanalysen visar att för att nå ekonomisk lönsamhet där ekosystemtjänster är inkluderat krävs att kostnaden för skördekedjan minskar med ca 66 % till kr per ton vass i våtvikt. För att den ekonomiska balansen ska nå nollpunkten utan ekosystemtjänster inräknade för skördekedjan inte kosta mer än 10 kr vilket inte anses vara realistiskt. Med ökad konkurrens och teknikutveckling skulle det möjligen kunna gå att reducera kostnaden för skördekedjan med 66 % för att verksamheten inte ska gå med en samhällsekonomisk förlust. Det kommer dock krävas relativt stora initiala investeringar i en teknikutveckling för att lyckas med detta. 2) Fordonsgasproduktion och försäljning Produktionskostnad för fordonsgasen är beräknad till ca 400 kr per ton vass i våtvikt och intäkten för fordonsgasen är 410 kr per ton vass i våtvikt. Det skulle i teorin ge en inkomst för Kalmar Biogas AB på 10 kr Definition: Nollpunkt=det värde på en utgift eller intäkt som krävs för att den ekonomiska balansen ska vara i jämvikt, dvs. då summan av utgifter och intäkter blir noll. per ton vass i våtvikt. Enligt 2011 års resultaträkningar går bolaget med förlust och skillnaden från våra teoretiska beräkningar och verkligheten kan bero på att produktionskostnaden egentligen är högre än det modifierade litteraturvärdet som använts i beräkningarna. En annan förklaring kan vara att bolaget betalar för de substrat som används idag vilket inte är fallet med vassen. 20