KOLDIOXIDSIGNAL FÖR SVENSK INHEMSK ELKONSUMTION

KOLDIOXIDSIGNAL FÖR SVENSK INHEMSK ELKONSUMTION Examensarbete Evin Jamal Stockholm 2013-02-15

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.

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.

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

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.

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 2012. 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

Innehållsförteckning 1 INLEDNING... 1 1.1 Mål... 1 1.2 Frågeställningar... 1 1.3 Syfte... 1 1.4 Avgränsningar... 1 1.5 Metod... 2 1.6 Disposition... 3 2 BAKGRUND... 4 2.1 Växthuseffekten och växthusgaser... 4 2.2 CO 2-ekvivalenter... 5 2.3 Sveriges växthusgasutsläpp... 5 2.4 Sveriges elproduktion... 6 2.5 Klimatkonventionen och Kyotoprotokollet... 7 2.6 Sveriges klimatpolitik... 7 2.7 Handel med utsläppsrätter... 8 2.8 Sveriges import och export av el... 8 2.9 Nordiska elmarknaden och Nord Pool... 10 2.10 Kraftvärmeverk och bränslen... 11 2.11 CO 2 -signaler och framtida flexibel elkonsumtion... 13 2.11.1 Smarta elnätet-framtida elsystem... 13 2.11.2 Smarta elmätaren... 14 2.11.3 Smarta elnätet och elbilar... 14 2.12 Svenska Kraftnät... 14 2.13 Balansansvariga... 16 2.14 Balansansvarsavtalet... 16 2.15 Reglerobjekt och transprogrammet på SVK... 17 2.16 Informationsbrist på SVK... 18 3 UTFÖRANDE... 19 3.1 Livscykelanalys... 19 3.1.1 Metodalternativ för val av parametrar... 20 3.1.2 Parametrar för beräkning av CO 2e-signal... 22 3.2 Omvärldsanalys... 23 3.2.1 Irländska kraftnät... 23 3.2.2 Brittiska kraftnät... 25 3.3 Beräkningar... 27 3.3.1 Totala emissioner för svensk inhemsk elkonsumtion... 28 3.3.2 Icke exporterad svensk elproduktion... 29

3.3.3 Förluster i svenska elnätet... 32 3.3.4 Nettoimport av el... 33 3.4 Nytt regelverk... 35 3.4.1 Kraftvärmeanläggningar... 35 3.4.2 Vind-, vatten-och kärnkraftanläggningar... 36 3.5 Systemutveckling... 36 3.5.1 Kraftvärmeanläggningar... 36 3.5.2 Vind-, kärn- och vattenkraft... 40 3.5.3 Sammanställningar... 41 4 RESULTAT OCH ANTAGANDEN... 44 4.1 Antaganden... 46 5 DISKUSSION... 48 5.1 Beräkningar... 48 5.2 Nytt regelverk och alternativa lösningar... 49 5.3 Flexibel elförbrukning och minskning av växthusgaser... 49 5.4 Förbränning av sopor... 50 6 SLUTSATSER OCH FRAMTIDA FORSKNING... 51 7 REFERENSER... 53 8 BILAGOR... 59 8.1 Allokeringar av bränslen i kraftvärmeanläggningar... 59

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)

FIGURER Figur 1. Den naturliga och den onaturliga växthuseffektens effekt på jorden 4 Figur 2. Sveriges och världens CO2-utsläpp från 1990-2010.. 6 Figur 3. Sveriges totala elproduktion 2010. 6 Figur 4. Växthusgasutsläpp i USA 2010. 7 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 1.. 17 Figur 13. En skiss över nuvarande systemorganissationen kring implementering av signalerna 18 Figur 14. Emissioner från elproduktion i Irland, den 18:de januari 2012.. 24 Figur 15. Emissionsfaktorer per producerad kwh el i Irland, den 18:de januari 2012.. 25 Figur 16. Emissionsfaktorer för Storbritanniens elkonsumtion... 27 Figur 17. Metodlösning för beräkning av procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion. 32

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 2012. 44 Figur 23. Emissionsfaktorer per förbrukad svensk kwh el, den 18:de januari 2012.. 45

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

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

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

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 2012. 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 2100. Bedömningen baseras på olika antaganden om utsläppens utveckling under åren 4

Havsytan kommer att stiga med 60 centimeter fram till 2100. 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) 296 2.3 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

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 1990-2010 (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: 2012-08-16 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

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 2010. (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 1994. 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

Dessa ska minska utsläppen med 40 % till 2020 jämfört med 1990. 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 2030 20 % effektivare energianvändning år 2020 10 % 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 13 000 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 2001-2010. 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

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

Figur 6. Elöverföring inom och utanför Norden). Bilden uppdateras var femte minut.(modifierad från SVK, 2012a) 2.9 Nordiska elmarknaden och Nord Pool Nordiska länder (förutom Island) avreglerade sina elmarknader under 1996 och den nordiska elmarknaden bildades. Tanken bakom denna idé var att skapa flera elproducenter som möjliggör för konsumenter att ha olika alternativ vid val av elleverantörer. Tanken var också att öka konkurrenskraften i befintliga elbolag för att tvinga elproducenter att erbjuda den billigaste elektriciteten till konsumenterna. (Fortum, 2007) Det förhållandet att de nordiska länderna har avreglerat sina el har varit en stor framgång för dem. Fördelarna är bland annat: Konkurrensen har minskat Momentant används billigaste elmixen och dyraste används vid behov Leveranssäkerhet och trygghet Möjlighet att ta hjälp av varandra vid större elavbrott Miljövänligare elproduktion (Fortum, 2007) Nord Pool är en handelsplats för el och elhandel sker på två olika sätt; fysisk och finansiell elhandel. Nord Pools uppgifter i den fysisk- och finansiella marknaden är att informera om spotpris, terminpris, energimängd, produktion, störningarna i elproduktion och överföring samt produktion. (Finansinspektionen, 2005) 10

För att aktörer som är insatt i elmarknaden ska kunna agera i elbranschen bör de ha uppfattning om hur prissättningen går till samt kunskap om vilka faktorer som påverkar elpriset (Svensk Energi, 2010c). Det är utbud och efterfrågan på el som bestämmer marknadspriset. Vattenkraft och kärnkraft är billigaste energislagen. När efterfrågan ökar produceras el från fossilt bränsle. Vid högre efterfrågan importeras el eller produktionsprocessen baseras på reservkrafter. (Vattenfall, 2009) Systemet startas i rätt ordning som innebär att den kostnadseffektiva elproduktionen startas först för att därefter - vid en efterfrågan - fortsätta med de dyrare processalternativen, se Figur 7 nedan. Viktigt är att elproducenten på kort sikt täcker in sina kostnader. Marginalpriset måste även täcka produktionens långsiktiga kostnader annars finns risk för konkurs.(fortum, 2007) Figur 7. Förhållandet mellan utbud och efterfrågan på elmarkanden (modifierad från Fortum, 2007) 2.10 Kraftvärmeverk och bränslen I ett kraftvärmeverk produceras både el och värme. Kraftvärmeverk har en hög verkningsgrad ca 90-95 % (Svensk Fjärrvärme, 2010a). Detta beror på att i kraftvärmeverk utnyttjas överskottsenergin och restenergi (Svensk Energi d, 2011). Elproduktionen i kraftvärmeanläggningar sker endast när det finns ett behov av fjärrvärme och fjärrvärmeproduktion ser olika ut olika perioder av året. Under ett kallt år är värmebehoven högre vilket resulterar i högre elproduktion vintertid. Under ett normalt år är elproduktionen 30-50 % och resten fjärrvärme. (Svensk Energi, 2011e) Olika tekniker används i kraftvärmeverk för el- och värmeproduktion. Ångturbinkraftverk är den mest använda tekniken i Sverige. Elproduktionen börjar med att man matar in bränslet och eldar så att vattnet kokas upp och på så sätt omvandlas energin till ånga som driver en turbin som i sin tur driver en generator som genererar elektricitet. Elen förs vidare till elnätet samtidigt som värmen i ångan värmer upp vattnet i fjärrvärmenätet. Den varma fjärrvärmen skickas sedan till värmekund. Vattnet kyls ner och skickas tillbaka för att värmas upp ännu en gång. Kraftvärme använder alltså kvarvarande värme genom att koka upp vattnet i fjärrvärmenätet och på så sätt erhåller det en högverkningsgrad, se figur 8 nedan. (E.ON, 2012) 11

Figur 8. Ångturbinteknik (modifierad från E.ON, 2012) Kraftvärmeverket kan drivas med vilket bränsle som helst, dock är huvudbränslet i Sverige biobränsle och avfall men även olja, naturgas och kol förekommer. Trädbränsleanvändningen för elproduktion 2010 uppgick till 5931 GWh och avfall 3002 GWh, se figur 9 nedan. (Svensk Fjärrvärme, 2010c) Figur 9. Tillfört bränsle för elproduktion (modifierad från Svensk Fjärrvärme, 2010c) Fördelen med förbränning av biobränslen är att nettotillskott av CO 2 till atmosfären är noll till skillnad från förbränning av fossila bränslen (Ekonomifakta, 2011e). Detta har erkänts under hela 2000-talet och sen dess har intresset för biobränslen ökat. Det ökade intressets nackdelar är att hotet ökar för regnskogar, naturskogar och dess djurliv (Naturskyddsföreningen, 2012). Utöver 12

dessa debatter i dagens samhälle är en annan viktig diskussion omvandlingen av jordbruksgrödor till bränsle, vilket står i konkurrens med matproduktion. (Naturskyddsföreningen, 2009) 2.11 CO2 -signaler och framtida flexibel elkonsumtion Projektet Norra Djurgårdsstaden Smart Kraftnät Forskning och Utveckling (FoU) har som syfte att förbättra dagens elnät att bli smarta. Projektet studerar även CO 2e -signalerna från elkonsumtion, och har som ambition att CO 2e -signalerna förhoppningsvis kan vara en av framtida lösning mot klimatpåverkan. (Stockholm Royal Seaport, 2012) SVK har samma ambitioner som Smart Kraftnät FoU projektet. Med detta hoppas man, i vart fall ifrån SVK:s sida, genom att konstruera CO 2e -signalerna så kan medvetenheten om klimateffekterna hos elkonsumenterna ökas vilket i sin tur förväntas ge möjligheten för elkunder att använda förnybar energi vid rätt tidpunkt. (Kristinsdóttir, 2012) 2.11.1 Smarta elnätet-framtida elsystem I framtiden önskar man att ändra på dagens elnät genom att öka andel småskaliga förnyelsebara energikällor. Detta för att världen satsar allt mer på småskaliga energikällor som är bra ur miljösynpunkt som är bland annat: vindkraft, solceller och andra förnybara energikällor. Med den nya tekniken följer andra problem och kravet på den nya tekniken är att den ska kunna hantera tänkbara problem. Ett av tänkbara problem med vindkraftverk är vindstyrkan kan variera från ett område till ett annat. Tekniken ska kunna fördela elproduktionen där det blåser svagt till ett område där det stormar kraftigt. Världen som satsar allt mer på denna teknik som ska kunna hantera dessa problem benämns med smarta elnät. (Vattenfall, 2012) Med smarta funktioner i elnätet kan problemen åtgärdas som leder till ökad stabilitet och effektivitet i elnätet genom styrning och planering (ABB, 2012a). Figur 10 nedan visar en modell för smarta elnätet. Underst finns elkraftlager och beskriver hur kraftöverföringen går från elproducent till slutkund. Mellanlagret beskriver datorkommunikationen och överst beskriver applikationslagret som är indelad i olika funktioner och tjänster. (Vinnova, 2010) Figur 10. Olika nivåer inom smarta elnätet (modifierad från Vinnova, 2010) Smart Grid Gotland är ett exempel på hur dagens nya elsystem kan byggas för att bli smarta. Energimyndigheten och EU- kommissionen stöder detta projekt. Projektet startades 2012 och förväntas vara klar i 2015. De partner som driver projektet är; SVK, Asea Brown Boveri (ABB), 13

Vattenfall, KTH, Gotlands Energi och Telvent. Syftet med projektet med smarta elnätet är att hög nyttighetsgrad fås för vindkraftsproduktion genom att anpassa konsumtion till tillgänglig produktion. Smarta elnätet ska även kunna minimera elkonsumenternas elkostander på Gotland vilket kan göras genom att elkonsumenterna anpassar elförbrukningen vid tillgängligheten av billig grön el. (ABB, 2012a) 2.11.2 Smarta elmätaren Kärnan i smarta elnätet är den smarta elmätaren. Till skillnad från övriga länder i världen är Sverige en av dem första med att arbeta med elmätare med fjärravläsning. Smarta elmätaren är heterogen d.v.s. har flera funktioner. Exempelvis elmätaren vid laddningsstolpar kommer att kunna utföra en viktig funktion vilket kan minska på belastningsströmmarna. Elmätaren i hemmet kan säga mycket om hushållsvanor och viktig informationen som alstras i elmätaren kan skickas till elproducenter och även till nätbolagen. På så sätt kan planering och styrning av elproduktion och transport av el ske på ett smart sätt. (Vinnova, 2010) 2.11.3 Smarta elnätet och elbilar Elbilar är av intresse ur miljösynpunkt, därför antas att andelen av elbilar i framtiden kan komma att öka. Intresset beror delvis på att batterierna kan laddas från förnybara energikällor och ersätter förbränning av fossila bränslen. För att minska CO 2 -utsläppen från transportsektorn är vissa förutsättningar viktiga för elbilens marknadsutveckling. Utvecklingen beror på en del kritiska faktorer och dessa är bland annat: (Vinnova, 2010) Politiska styrmedel (skatter och subventioner) Oljepriser (ändlig resurs och miljöpåverkan) Batterier (kostander och teknikutveckling) De tre ovanstående punkterna är självklart viktiga faktorer för utvecklingen av elbilar men i slutändan är det människornas val av bilar som avgör. Efterfrågan på elbilar avgör elbilarnas marknadsutveckling. (Vinnova, 2010) Den viktigaste förutsättningen för elbilen är batteriet som kan lagra energi. Dagens batterier är dyra, har låg energikapacitet och är tunga. Tillverkning av litiumbatterier är begränsade därför saknas flera återvinningsstationer. Utvecklingen måste åtgärda dessa brister för att bakterietekniken ska gå framåt. (Vinnova, 2010) 2.12 Svenska Kraftnät SVK är en myndighet för Sveriges elberedskap och bildades 1992. Regeringen är uppdragsgivaren för SVK. Verksamheten får många uppdrag från regeringen. Huvuduppgiften är att förvalta och driva stamnätet. SVK erbjuder Sverige ett effektivt, säkert och en miljöanpassad överföring av el på stamnätet. (SVK, 2009) Eldistribution i Sverige består av tre olika nät, dessa är: 1. Stamnät 2. Regionnät 3. Lokalnät (SVK, 2009) Stamnät Stamnätet ägs av staten och SVK förvaltar och ansvarar för driften av det. Spänningen på stamnätet är ganska hög, 220-400 kv och består idag av 15000 kilometer högspänningsledningar 14

(Svensk Energi, 2012f). De största kraftverken i Sverige ansluts till stamnätet. Exempel på kraftverk är vatten- och kärnkraftverk. (Svensson, 2009) Regionnät SVK förvaltar inte regionnätet detta görs av en koncession som innebär att staten väljer ut en eller flera aktörer som driver, förvaltar och underhåller detta nät. Koncession är viktigt pga. det finns risk för avbrott. I Sverige finns flera koncessioner för regionnät, dvs. flera olika regionnätägare. (Energikunskap, 2012) Detta elnät ligger mellan stamnätet och lokalnätet och är det näst största elnätet. Elektriciteten färdas från långa avstånd i stamnätet till regionnätets ledningar. Innan elen når regionnätet transformerteras elen från en nivå på högspänning till lågspänning och därför är spänningen lägre i regionnätet jämför med stamnätet. Spänningen ligger mellan 40-130 kv. De stora elintensiva elförbrukarna såsom industrier och pappersbruk får sin elektricitet från regionnätet. Industrin producerar även el men för sitt eget bruk. Dessa stora elförbrukare har högre elkonsumtion än vad de producerar och därför är det inte av intresse för elleveration till regionnätet. (Svensson, 2009) Lokalnät Precis som i regionnätet förvaltas lokalnätet via koncession. Om elproducenter vill ansluta egen elproduktion behöver de tillstånd från nätägaren. Elproduktionen till lokalnätet kommer från små lokala elproducenter eller från regionnätet. Spänningen i lokalnätet ligger under 40 kv och via lokalnätets ledningar distribueras el till elkonsumenter. När elen når slutkunden ligger spänningen runt 400 V. (Svensson, 2009) Det är mycket som händer på vägen innan el kommer fram till slutkunden. Elen går genom två olika vägar för att konsumeras av slutkunden; den ekonomiska vägen och via elnätet. Elen säljs av elproducenter på elbörsen Nord Pool och elhandelsföretag säljer elen i sin tur till elanvändare. För att det ska nå till slutkunden måste elnätsföretag i lokalnätet tranportera elen i ledningarna till elkonsumenter, se Figur 11. (SVK, 2009) Figur 11. Transport av el mellan de olika aktörerna (modifierad från SVK, 2009) 15

En av anledningarna till att det uppstår förluster i elnätet är att el går genom olika långa vägar för att nå slutkunden. En del av elen i ledningarna omvandlas till värme vilket ger upphov till förluster. (Lindblom, 2012) Detta kommer att beskrivas mer detaljerat i nästa stycke. Förluster i elnätet Dagens elnät är skapade på så sätt att endast elproduktion från storskaliga kraftverk ansluts till elnätet. Svenska elnät byggdes under 1990-talet (Miljönytta, 2012) och är anpassade för att transportera el från storskaligt kraftslag till slutkunden. När världens elnät byggdes var energin billig och forskningen var inte lika framåt vad gäller klimat- och energikunskap. Elsystemet av denna anledning är inte effektivt och konsekvenserna av dessa okunskaper lett till att det uppstår förluster vid elöverföring dvs. en del av energin försvinner i form av värme pga. hög resistans. Detta kan åtgärdas med att hålla spänningen hög. Det finns andra faktorer som leder till förluster: osymmetri, spänningsvariationer, flimmer och övertoner. Andra exempel på störningar beror på användning av lågenergilampor och industriell automations utrustning.(vinnova, 2010) Förluster i svenska elnätet Stamnätsförluster köps av SVK och kostnaderna ligger runt 1.4 miljarder kronor per år (Lindblom, 2012). SVK jobbar med att bygga nya stationer för att bland annat öka effektiviteten och förbättring av kvaliteten på stamnätet (Bäck, 2012a). För att minimera förlusterna jobbar man med olika tekniker. Dagens mest användbara teknik är High Voltige Direct Current (HVDC) vilket betyder högspänd likström. Tekniken är utvecklad av ABB och överför höga spänningar mellan långa avstånd. Huvudfördelen med denna teknik är att ledningarnas motstånd minskar vilket även leder till minskning av förluster. (Vinnova, 2010) 2.13 Balansansvariga SVK ansvarar för balansen mellan elproduktion och elkonsumtion men ansvarar inte för att elproduktion möter efterfrågan. Detta ligger balansansvarigs ansvarsområde vilket också är en ellag och detta lyder: leverera så mycket el som motsvarar kundens behovs. Det är upp till elhandelsföretag att ta på sig detta ansvar och om de inte vill ta på sig ansvaret anlitar de någon som sköter balansansvaret. (Svensk Kraftnät, 2010) Det finns ett balansansvarsavtal mellan SVK och balansansvarig. Detta avtal skapar balans mellan elproduktion och elförbrukning för elleveransen och vad som ingår i avtalet förklaras mer detaljerat i nästa stycke. (Svensk Kraftnät, 2010) 2.14 Balansansvarsavtalet I balansansvarsavtalet ställs som krav på balansansvariga att följa upp vissa regler. Dessa är:(listan är hämtad i sin helhet för SVKs hemsida) planera för och affärsmässigt åstadkomma timbalans mellan tillförsel och uttag av el vara registrerad hos skattemyndigheten (särskilda skattekontoret i Ludvika) för betalning av energiskatt ha system för elektronisk rapportering via Ediel eller teckna avtal med ombud som har sådan utrustning rapportera erforderlig information till Svenska Kraftnäts Balanstjänst 16

se till så att erhållen information behandlas enligt överenskommelse betala för de tjänster som Svenska Kraftnät utför åt företaget Iaktta de villkor som gäller för reglering under särskilda driftförhållanden.(svk, 2012b) 2.15 Reglerobjekt och transprogrammet på SVK Skyldigheten för den balansansvariga att planera och affärsmässigt åstadkomma timbalans mellan tillförselse och uttag av el (punkt 1 ovan) kallas för körplan. I detta körplan kan man få information om var i systemet det kommet att ske en produktion eller en konsumtion. Anläggningar struktureras i reglerobjektet. Ett reglerobjekt kan bestå av en anläggning som är ett eget reglerobjekt. Om det är flera anläggningar, blir regelobjektet virtuellt objekt, där balansansvariga har en helhetssyn på hur anläggningarna kommer att köra. Planering för reglerobjektet går ut på att varje balansansvarig skickar in körplanerna till SVKs balanstjänst. Körplaner innebär produktionsplaner på levererade elektricitet. Klockslaget då körplanen ska rapporteras in är 16:00 för det kommande leveransdygnet. SVK gör körplanerna till en bindande plan för reglerobjektet 45 minuter före leveranstimmen. (Kröckel, 2012) Körplanerna per reglerobjekt [MWh el ] rapporteras till SVKs driftplaneringssystem Trans. Hur körplanerna per reglerobjekt rapporterades in för den 4:de maj 2012, från balansansvarige visas i Figur 12 nedan. Bilden till vänster i Figur 12 visar hur olika balansansvariga rapporterar in körplanerna [MWh el ] till transprogrammet (Bäck, 2012). Bilden till höger i Figur 12 visar att elproduktionen kommer från elsnittområde 1 som motsvarar elområden i Luleå. Med elsnittområde menar man de olika fyra snittområden som är fördelade över landet. Det är SVK som delat Sverige i fyra elområden i Sverige till fyra delar efter EU-kommissionens beslut om strävan efter att skapa en gemensam europeisk elmarknad (Svensk Energi, 2012h). Fördelen med uppdelningen är att den tydliggör var i området det finns behov av elproduktion och även behoven av att bygga nya stamnätstationer för el. På så sätt minskar man transporten av el över långa avstånd. (SVK, 2011) Figur 12. Inrapportering av produktionsplaner till SVK, från elområde 1 17

Tabell 4 nedan visar de fyra elområden och vilken kraftslag som dominerar i dessa städer (Johansson, 2012). Tabell 4. Elproduktion olika elområden i Sverige Snittområde 1 Snittområde 2 Snittområde 3 Snittområde 4 Luleå Sundsvall Stockholm Malmö Vattenkraft Vattenkraft Kärnkraft Vatten-och vindkraft 2.16 Informationsbrist på SVK I produktionsplanerna ingår inte rapportering av användning av bränsleslag för elproduktion. Detta tyder på att idag råder det brist på information hos SVK, vilket leder till att implementering av CO 2e - signalerna inte kan utföras av SVK. (Bäck, 2012b) En enkel skiss över hur nuvarande organisationen förhåller sig utanför och innanför SVK, visas i Figur 13 nedan. Figur 13. En skiss över nuvarande systemorganissation kring implementering av signalerna Elproducenten skickar information om produktionsplanerna till balansansvariga som i sin tur skickar vidare till SVK, dessa registreras i transprogrammet. All information kommer inte fram till SVK, detta för att informationen inte är offentlig och inte får skickas vidare. (Bäck, 2012c) Ur Figur 13 konstateras att den information som finns tillgänglig hos SVK inte är tillräcklig för implementering av CO 2e -signalerna. I följande kapitel redovisas vad som behöver göras för att få ett nytt regelverk med syfte att få information om använda bränsleslags och hur systemet ska utvecklas för att tillhandahålla CO 2e -signalerna. 18

3 UTFÖRANDE Detta kapitel inleds med redovisningen av grundberäkningar som sedan används i denna studie för beräkning av CO 2e -signalerna för svensk inhemsk elkonsumtion. Därefter övergår kapitlet till omvärldsanalys där olika ländernas metodologi kring signalerna studerats. Slutligen behandlar kapitlet val av beräkningsmodeller utifrån SVKs förutsättningar samt vad som behöver införas i system för implementation av signalerna. Avslutningsvis beskriver kapitlet alternativlösningar till implementering av signalerna på SVK. 3.1 Livscykelanalys För att få en helhetsbild över den totala miljöpåverkan av olika produkter studeras de utifrån ett livscykelperspektiv. Miljöfaktaboken 2011 är framställd av Värmeforsk i syfte att få fram livscykeldata för bränslen och energislag som används för el- och värmeproduktion samt transporter i Sverige. Värmeforsk driver forskningen och utvecklingen inom bränslebaserad kraft- och värmeproduktion (Värmeforsk, 2012). Faktorer som har påverkan på miljön är bland annat; utvinning av råmaterial, tillverkningsprocesser, återvinning och transporter. (Gode, m.fl., 2011) Miljöfaktaboken har angett emissionsfaktorerna med enheten [g CO 2e / MJ bränsle ]. För enhetsomvandlingar har ekvation 1 nedan används för att få fram den önskade enheten [ton CO 2e /MWh el ]. (UNFCCC, 2011) EF (e,i) [ton CO 2e /MWh el ] = EF CO2e,e,i 3600 η 1 1000000 (1) Tabell 5. Symboler och definitioner för ekvation 1 Symboler Definitioner EF (e,i) Emissionsfaktor för bränslet i med enheten e [ton CO 2e /MWh el ] EF CO2e,e,i Uppskattat emissionsfaktorvärde av bränsle i, med enheten e [ton CO 2e / MJ bränsle ] η Årsmedelvärde för allokeringar av bränslen för elproduktion, enheten e [MWh el /MWh bränsle ] 3600 [MJ/MWh el ] 1 1000000 [g/ ton] 19

3.1.1 Metodalternativ för val av parametrar Allokering i samband med miljövärdering innebär att man delar den bränsleanvändning för eloch värmeproduktion. Fördelningen av bränslet förändrar inte totala miljöpåverkan och idag tillämpas olika allokeringsmetoder. Den allokeringsmetod som används i denna studie är alternativproduktionsmetoden. Metoden allokerar utsläppen och bränsleförbrukningen utifrån det motsvarande bränslebehovet som hade krävts vid separat produktion av el och värme (istället för en gemensam anläggning). (Gode, m.fl., 2011) Allokering av bränslen för värmeproduktion (Gode, m.fl., 2011) kan beräknas enligt ekvation 2 nedan. η i,v = E totv,e η v,i E totv,e + E (2) totel,e η v,i η e,i Allokering av bränslen för elproduktion (Gode, m.fl., 2011) kan beräknas enligt ekvation 3 nedan. η i,el = E totel,e η e,i E totv,e + E (3) totel,v η v,i η e,i Tabell 6. Förklaringar till parametrarna i ekvation 2 och 3 Symboler η i,el η i,v Definitioner El allokeringsfaktor för bränsle i [MWh el /MWh bränsle ] Värme allokeringsfaktor för bränsle i [MWh värme /MWh bränsle ] E totv,e E totel,e η e,i η v,i Total värmegenerering ut från kraftvärmeanläggningen med enheten e [MWh värme ] Total elgenerering ut från kraftvärmeanläggningen med enheten e [MWh el ] Alternativ elverkningsgrad vid förbränning av ett visst bränsle i (harmoniserade referensverkningsgrad) Alternativ värmeverkningsgrad vid förbränning av ett visst bränsle i (harmoniserade referensverkningsgrad) Statistikvärden från 2010 för E totv och E totel används för beräkning av allokeringar av bränslen, se Tabell 7 nedan. 20

Tabell 7. Statistikvärden för el-och värmeproduktion 2010 E totel 12,8 TWh (Ekonomifakta, 2012d) E totv TWh (Svensk Fjärrvärme, 2010b) Alternativa el- och värmeverkningsgrader för bränslen är framställda av harmoniserade referensvärden för effektivitet vid separat produktion av el och värme (Gode, m.fl., 2011), se tabell 8 nedan. Tabell 8. Alternativa el- och värmeverkningsgrader för olika bränslen Bränsle Värme El Kol 0,88 0,44 Eldningsolja 1,2,5 0,89 0,44 Naturgas 0,90 0,53 Övrigt Fossilt/Gasol 0,89 0,44 Avfall 0,80 0,25 Avfalls gas/restgas (deponi och rötgas) 0,80 0,35 Returträflis 0,86 0,33 Tall-beckolja, olivkärna 0,89 0,44 Biooljor 0,89 0,44 Bark 0,86 0,33 GROT (grenar och toppar) 0,86 0,33 Spån 0,86 0,33 Stamvedsflis 0,86 0,33 Träpulver 0,86 0,33 Övriga biobränslen 0,86 0,33 Träbriketter 0,86 0,39 Pellets 0,86 0,39 Torv 0,86 0,39 Exempel på allokeringen av bränslet kol för elproduktion redovisas i ekvation 4 nedan. η e,i = 12,8 0,44 0,88 +12,8 0,44 = 0,3 (4) Allokeringsmetoden för övriga bränslen redovisas i 8.1. Emissionsfaktorerer för bränslen anger mängd växthusgaser som släpps ut vid förbränning av bränslen och anges i enheten [g CO 2e /MJ bränsle ] (Gode, m.fl., 2011). Tabell 9 nedan visar enhetsomvanlingar för emissionsfaktorer av olika bränslen som används i kraftvärmeanläggningar samt enhetsomvandlingar för emissionsfaktorer för vind-,vatten- och kärnkraftanläggningar. 21

Tabell 9. Enhetsomvandlingar för bränslen i kraftvärmeanläggningar Bränslen [g CO 2e / MJ bränsle ] [Allokering för elgenerering] [ton CO 2e / MWh el ] Bark 1,6 0,36 0,0159 Flis 2,1 0,36 0,0208 Skogsflis 2,6 0,36 0,0258 Pellets 5,2 0,32 0,0580 Briketter 5,8 0,32 0,0647 Tallbeckolja 1 0,2 0,30 0,0024 Hushåll 42 0,41 0,3688 Plast,trä och papper 25 0,41 0,2178 Returflis 0,9 0,36 0,0089 Kol 107 0,30 1,2738 Eldningsolja 1 80 0,31 0,9217 Eldningsolja 2,5 82 0,31 0,9447 Naturgas 69 0,26 0,9478 Torv 118 0,32 1,3170 Etanol-vete 29 0,1044 Etanol-sockerbetor 11 0,0396 E85 35 0,126 Biogas-sockerbetor 18 0,0648 Biogas-vall 20 0,0720 Biogas-majs 22 0,0792 Biogas-vete 23 0,0828 Biogas-gödsel 11 0,0396 Biogas-livsmedelsavfall 8,3 0,0288 Biogas, organisk 11 0,0396 hushållsavfall RME 18 0,0648 Vindkraft 2 3,7 0,0133 Vattenkraft 2 1,3 0,0047 Kärnkraft 2 1 0,0036 3.1.2 Parametrar för beräkning av CO2e-signal Bränsleförbrukning: Enheten anges antingen i ton eller kubikmeter (m 3 ). Utsläppen räknas för mängd av bränsle. Värmevärde: Enheten anges oftast i GJ/m 3 eller i MWh/m 3 eller per ton och motsvarar energiinnehållet i bränslet. Emissionsfaktor: Anges i ton CO 2e /funktionell enhet och är den mängd av växthusgaser som släpps ut för en produkt, i detta fall för elektricitet. (Naturvårdsverket, 2012c) 1 Uppström påverkan är inte inkluderad 2 Verkningsgraden är inkluderad i emissionsfaktor 22

Elverkningsgrad: Är ett dimensionslöst tal som anger hur effektivt tillförda energin omvandlas till nyttigt el. Talet definieras som kvoten mellan producerad el och tillförd värme. 3.2 Omvärldsanalys I detta avsnitt beskrivs Irlands- och Storbritanniens kraftnätaktörers tillvägagångssätt för representation av CO 2e -signalerna som varierar med tiden. 3.2.1 Irländska kraftnät All information i detta avsnitt bygger på telefonsamtal med Irländska Kraftnät (Kamaladdin, 2012), förutom figur 14 och 15. Tre personer har kontaktats för att erhålla informationen av implementering av signalerna. Irländska Kraftnät i samarbete med Sustainable Energy Authority of Ireland (SEAI) har utvecklat en metodologi för beräkning av CO 2e -signalerna från elproduktion i realtid. Beräkningarna av signalerna är endast baserade på elproduktion från fossilt (kol, olja och naturgas) eldade kraftverk i landet. Emissionerna från kärn-, vatten-, och vindkraftverk sätts till noll och nettoimporten är inte inkluderad. Beräkningarna utförs enligt ekvation 5 nedan under förutsättning att beräkningen känner igen använda bränsleslag från varje fossilt eldade kraftverk och räknar med motsvarande emissionsfaktorer. Utifrån erhållna emissionsfaktorer och elverkningsgrad (årsmedelvärde) kan beräkningar utföras för varje generator som genererar antal MWh el till elnätet. Beräkningarna utförs för både emissioner från elproduktion och emissionsfaktorer per producerad kwh el. E (EP,t,e)IRL = EP (t,e) EF (t,e) η (el) (5) Tabell 10. Definitioner och symboler för ekvation 5 Symboler Definitioner Emissioner från elproduktion i Irland vid tiden t och enheten e [ ton CO 2 ] Elproduktion som ansluts till elnätet vid tiden t och enheten e [MWh el ] Emissionsfaktor för bränslet i, med enheten e vid tiden t [ton CO 2 /MWh bränsle ], η (el) Elverkningsgrad [MWh bränsle / MWh el ], IRL Irland E (EP,t,e)IRL EP (t,e) EF (t,e) Emissionsfaktorer för producerad kwh el uppskattas genom att totala emissionerna från elproduktion för en viss tidpunkt divideras med total elproduktion vid samma tidpunkt, se ekvation 6 nedan. EF (EP,t,e)IRL = n i=1 E (EP,t,e),i IRL n i=1 EP (t,e),iirl (6) 23

Tabell 11. Definitioner och symboler för ekvation 6 Symboler EF (EP,t,e)IRL n E (EP,t,e),iIRL i=1 n EP (t,e),iirl i=1 Definitioner Irlands totala emissionsfaktorer per levererad kwh el som ansluts till elnätet vid tiden t och enheten e [ton CO 2e /MWh el ] Totala summan av emissioner från elproduktion i n antal kraftverk i Irland, vid tiden t och enheten e [ton CO 2 ] Totala summan av elproduktion i n antal kraftverk vid tiden t och enheten e [MWh el ] Totala emissionerna från elproduktion som beräknas enligt ekvation 5, vid varje tidspunkt från elproduktion i Irland, ger en graf i likhet med Figur 14 nedan som visar utsläppen av CO 2 för den 18:de januari 2012. Den färgade stolpen redovisar dygnsmedelvärde för utsläppen [ton CO 2 ]. Den gröna färgen motsvarar de tillåtna utsläppsnivåerna baserad på dygnsmedelvärde (1300- och 1400 ton CO 2 per timme) och den röda färgen motsvarar då utsläppsnivån överstiger dygnsmedelvärde (2000- och 3000 ton CO 2 per timme). Figur 14. Emissioner från elproduktion för, den 18:de januari 2012 (modifierad från Eirgrid, 2012a) Plottning av parametrarna i ekvation 6 ger en graf i likhet med Figur 15 nedan. I figuren visas emissionsfaktorer som g CO 2 per levererad kwh el, för den 18:de januari 2012. 24

Figur 15. Emissionsfaktorer per producerad kwh el,den 18:de januari 2012 (modifierad från Eirgrid, 2012b) 3.2.2 Brittiska kraftnät Storbritanniens metod för implementering av CO 2e -signalen är framställd av olika partner, bland annat: Avoiding Mass Extinctions Engine (AMEE), Dynamic Demand, och Demand Logic Limited (Berkeley, 2012). All information i detta avsnitt byggs på mailväxling med befattningshavare på AMEE, förutom Figur 15. Tre personer på AMEE har kontaktas för att erhålla informationen. Systemgränser för beräkningarna av emissionsfaktorerna inkluderar: Emissioner från fossilt eldade kraftverk i landet Emissioner från nettoimport (Frankrike och Irland). Emissionsfaktorer för nettoimporten hämtas från AMEEs elkategori som baserar sig på årsmedelvärde Hänsyn har tagits till förluster i elnätet och dessa uppskattas till en konstant värde för varje timme 7,5 % Emissionsberäkningar är baserade på inhemsk elkonsumtion Emissionerna från elproduktion från varje fossilt eldat kraftverk räknas enligt ekvation 7 nedan. E (EP,e,t)SB = (BF e,t VV e,t EF i,e,t ) (FL) (7) 25

Tabell 12. Defitinitoner och symboler för ekvation 7 Symboler E (EP,e,t)SB BF e,t Definitioner Storbritanniens emissioner från elproduktion vid tiden t och enheten e [ ton CO 2 ] Årsmedelvärde på bränsleförbrukning vid tiden t och enheten e [ton eller m 3 ] Värmevärdet på motsvarande bränsle vid tiden t och enheten e [GJ/ton] eller [GJ/ m 3 ] Emissionsfaktor av bränslet i med enheten e [ton CO 2e /GJ], där verkningsgraden ingår i värdet FL Årsmedelvärde för förluster (7,5 %) SB Storbritannien VV e,t EF i,e,t Emissionsfaktorerna per konsumerad kwh el för Storbritanniens elkonsumtion räknas enligt ekvation 8 nedan. EF (EK,e,t)SB = E (EK,e,t) SB EK (e,t)sb (8) Tabell 13. Definitioner och symboler för ekvation 8 Symboler EF (EK,e,t)SB E (EK,e,t)SB EK (e,t)sb Definitioner De totala emissionsfaktorerna för inhemsk elkonsumtion i Storbritannien vid tiden t och enheten e [ g CO 2 /kwh el ] Totala summan av emissioner för Storbritanniens elkonsumtion vid tiden t och enheten e [ton CO 2 ] Summan av inhemsk elkonsumtion vid tiden t och enheten e [MWhel el ] Emissionsfaktorer per levererad kwh el för den 5:de juli 2012 i realtid visas i Figur 16 nedan. Den blåa linjen motsvarar de aktuella emissionsfaktorerna och den röda linjen visar dygnsmedelvärdet för emissionsfaktorer. 26

Figur 16. Emissionsfaktorer för Storbritanniens elkonsumtion (modifierad från realtime carbon, 2012) 3.3 Beräkningar Tidigare studier (Irländska Kraftnäts sätt att beräkna emissionerna från elproduktion), har utgått ifrån ekvation 5 (tidigare studier har endast beräknat signalerna från elproduktion och inte för inhemsk elkonsumtion). Detta tidigare metodval är lämpligt och kan användas för att beräkna emissionerna för svensk inhemsk elkonsumtion och är det mest praktiska sättet att beräkna emissionerna, således prioriteringarna görs utifrån vilken information som finns tillgänglig på SVK. Eftersom körplanerna från balansansvariga rapporteras in med enheten MWh el så är ekvation 5 den mest lämpliga ekvationen för emissionsberäkningar utifrån SVKs förutsättningar. Storbritanniens metodval kring emissionsberäkningar för brittisk inhemsk elkonsumtion m.h.a ekvation 7 är inte lämplig för denna studie. För att detta metodval (ekvation 7) kräver andra verktyg som t.ex. årsmedelvärdet på bränsleförbrukning och värmevärde (ett förfarande som kräver - för SVK att ta fram andra parametrar ger upphov till ytterligare dataupplösning). Framtagning av nya parametrar försvårar arbetet och gör det till ett mer komplext system. Grundberäkning för utsläpp av växthusgaser från svensk elproduktion kan beräknas enligt ekvation 9 nedan (som är i likhet med ekvation 5). E (EP,e,t)SWE = EP (e,t) EF (e,t) η (el) (9) Tabell 14. Definitioner och symboler för ekvation 9 Symboler E (EP,e,t)SWE EP (t,e,i) EF (t,e,i) η (el) SWE Definitioner Emissioner från elproduktion från ett visst kraftverk i Sverige vid tiden t och enheten e [ ton CO 2e ] Elproduktion i ett visst kraftverk vid tiden t och enheten e [MWh el ] Emissionsfaktor för bränslet i, vid tiden t med enheten e [ton CO 2 /MWh bränsle ] Elverkningsgrad, anger andel energin i bränslet som omvandlas till elektricitet Sverige 27

3.3.1 Totala emissioner för svensk inhemsk elkonsumtion Studien ämnar till att beräkna emissioner för svensk elkonsumtion och inte emissionerna från elproduktion. All elproduktion i Sverige förbrukas inte av svenska elkonsumenter utan en del exporteras och en del importeras. Vid emissionsberäkningar det är viktigt att ha i åtanke att en del av den producerade elen i Sverige exporteras. Det är följaktligen viktigt att emissionerna är endast baserade på den icke exporterade svensk elproduktion. Vad gäller import av el från Europa till Sverige, det är även viktigt att ha i åtanke att all import av el inte förbrukas inom Sverige. Utan en del av den importerade elen säljs vidare till andra länder. Därför ska emissionsberäkningar från import av el vara baserade på nettoimport av el. Emissioner från nettoimporten och icke exporterad svensk elproduktion utgör svensk inhemsk elkonsumtion. Emissioner för svensk elkonsumtion kan beräknas enligt ekvation 10 nedan (Aniansson, 2012). tot E (EK,e,t)SWE = n i=1 E (e,t,i)ni +E (IE,e,t,)SWE (10) Tabell 15. Definitioner och symboler för ekvation 10 Symboler tot E (EK,e,t)SWE n E (e,t,i)ni i=1 E (IE,e,t,)SWE NI EK IE Definitioner Totala emissioner för svensk elkonsumtion vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från nettoimport av el från n antal länder vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från icke exporterad svensk elproduktion vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Nettoimport Elkonsumtion Icke exporterad el Slutligen räknas emissionsfaktorerna per kwh el som ansluts till svenska elnätet för svensk elkonsumtion. Ekvation 10 divideras (totala emissionerna för svensk elkonsumtion) med svensk inhemsk elkonsumtionen vid samma tidspunkt i Sverige, se ekvation 11 nedan (Aniansson, 2012). EF (EK,e,t)SWE = tot E (EK,e,t) SWE EK (e,t)swe (11) Tabell 16. Definitioner och symboler för ekvation 11 28

Symboler EF (EK,e,t)SWE EK (e,t)swe EK Definitioner emissionsfaktorerna för svensk elkonsumtion vid tiden t och enheten e [g CO 2e / kwh el ] Svensk inhemsk elkonsumtion vid tiden t och enheten e [MWh el ] Elkonsumtion Där: EK (e,t)swe = ((EP (e,t)swe EX (e,t)swe ) + ((EP (e,t)1,im EX (e,t)1,im ) + (EP (e,t)2,im EX (e,t)2,im ) + + (EP (e,t)i,im EX (e,t)i,im ))) (12) Tabell 17. Symboler och definitioner för ekvation 12 Symboler Definitioner Svensk inhemsk elkonsumtion (EK) vid tiden t och enheten e [MWh el ] EP (e,t)swe Svensk elproduktion vid tiden t och enheten e [MWh el ] EX (e,t)swe Export av svensk elproduktion vid tiden t och enheten e [MWh el ] EP (e,t)1,im Import av el från land 1 vid tiden t och enheten e [MWh el ] EX (e,t)1,im Export av import av el från land 1 vid tiden t och enheten e [MWh el ] EP (e,t)2,im Import av el från land 2 vid tiden t och enheten e [MWh el ] EX (e,t)2,im Export av import av el från land 2 vid tiden t och enheten e [MWh el ] EP (e,t)i,im Import av el från land i vid tiden t och enheten e [MWh el ] EX (e,t)i,im Export av import av el från land i vid tiden t och enheten e [MWh el ] IM Import av el EX Export av el EK (e,t)swe 3.3.2 Icke exporterad svensk elproduktion Emissionerna [ ton CO 2e ] från elproduktion i n antal kraftvärmeanläggningar i Sverige vid tiden t och enheten e, räknas enligt ekvation 13 nedan (Råde, m.fl., 1995). n E (KVA)t,e = i=1(ep (e,t)i EF (e,t)i 1 ) (13) (1 k) t,e Termen, ( 1 (1 k) t,e ), förklaras mer detaljerat i avsnitt 3.3.3. 29

Tabell 18. Symboler och definitioner för ekvation 13 Symboler E (KVA)t,e EF (e,t)i 1 (1 k) t,e EP (t,e)i Definitioner Summan av emissioner från elproduktion i n antal kraftvärmeanläggningar (KVA) vid tiden t och enheten e [ ton CO 2e ] Emissionsfaktor för bränsle i, vid tiden t och enheten e [ ton CO 2e / MWh el ] Termen som beskriver förluster i elnätet vid t och enheten e [ MWh el / MWh el ] Elproduktion i kraftvärmeanläggning i vid tiden t och enheten e [ MWh el ] Emissioner från vatten-, vind- och kärnkraftanläggningar räknas på samma sätt enligt ekvation 13. Totala emissionsberäkningar från elproduktion i kraftvärme-, vind-, vatten- och kärnkraftanläggningar i Sverige räknas genom att summera alla emissioner från elproduktion i från varje kraftslag. Hänsyn tas till elnätsförluster för varje kraftslag, se ekvation 14 nedan. n 1 n 1 n 1 E (EP,t,e)SWE = ( i=1 E (KVA)t,e,i ) + ( E (1 k) i=1 (VKA)t,e,i ) + ( E t,e (1 k) (ViKA)t,e,i ) t,e (1 k) t,e n 1 ( i=1 E (KKA)t,e,i ) (14) (1 k) t,e i=1 + Tabell 19. Symboler och definitioner för ekvation 14 Symboler E (EP,t,e)SWE n E (KVA)t,e,i i=1 n E (VKA)t,e,i i=1 n E (ViKA)t,e,i i=1 n E (KKA)t,e,i i=1 Definitioner Summan av emissioner från elproduktion i Sverige vid tiden t och enheten e [ ton CO 2e ] Totala summan av emissioner från elproduktion i n antal kraftvärmeanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Totala summan av emissioner från elproduktion i n antal vattenkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från elproduktion i n antal vindkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från elproduktion i n antal kärnkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Emissionsberäkningar från icke exporterad svensk elproduktion, beräknas genom att ekvation 14 multipliceras med procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion, d.v.s. i detta fall med termen X. Se ekvation 15 nedan. 30

n 1 n 1 n 1 E (IE,t,e)SWE = ( i=1 E (KVV)t,e,i ) + ( E (1 k) i=1 (VKV)t,e,i ) + ( E t,e (1 k) (ViKV)t,e,i ) t,e (1 k) t,e n 1 ( i=1 E (KKV)t,e,i ) X (15) (1 k) t,e Termen X uttrycks i: X = Icke exporterat svensk elproduktion Total elproduktion i Sverige i=1 + Denna studie ämnar till emissionsberäkningar av svensk elkonsumtion, därför tas hänsyn till export av svensk elproduktion. Export av svensk elproduktion är en mix av all elproduktion från olika kraftslag i Sverige, därför kan inte ursprungen på el fastställsas. X anger procentuell andel av svensk elproduktion som åtgår till svensk elkonsum. För att få fram X måste man känna till antal [MWh el ] av svensk elproduktion som förbrukas inom Sverige. För detta krävs att SVK sammanställer export av svensk elproduktion för varje timme där det tydligt framgår hur mycket av den energimängden som förbrukas av svenska elkonsumenter. Genom att multiplicera X med totala emissioner från svensk elproduktion får man fram emissioner från icke exporterad svensk elproduktion. Tabell 20. Definitioner och symboler för ekvation 15 Symboler E (IE,t,e)SWE n E (KVV)t,e,i i=1 n E (VKV)t,e,i i=1 n E (ViKV)t,e,i i=1 n E (KKV)t,e,i i=1 X Definitioner Summan av emissioner från icke exporterad (IE) svensk elproduktion vid tiden t och enheten e [ ton CO 2e ] Totala summan av emissioner från elproduktion i n antal kraftvärmeanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Totala summan av emissioner från elproduktion i n antal vattenkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från elproduktion i n antal vindkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Summan av emissioner från elproduktion i n antal kärnkraftanläggningar vid tiden t och enheten e [ton CO 2e ] Anger procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion Anta att emissioner från elproduktion i Sverige för tidpunkten; kl. 01-02 är 810 [ton CO 2e ] och anta att total elproduktion vid samma tidpunkt är 16103 [MWh el ]. Vidare antas att total exporteras 10 % (vilket motsvarar 1610 [MWh el ]) av 16103 [MWh el ]. Följaktligen är 90 % kvar av den svensk elproduktion som förbrukas inom Sverige. Genom att multiplicera 810 [ton CO 2e ] med 0,9 räknas emissioner från icke exporterad svensk elproduktion, d.v.s. el som förbrukas av svenska elkonsumenter. 31

I Figur 17 nedan redovisas hur X uppskattas i beräkningarna: Sveriges totala elproduktion vid en viss tid; 16000 MWh Sverige förbrukar 14400 MWh Export av svensk elproduktion; 1600 MWh 14400 16000 = 0,9 90 % av svensk elproduktion förbrukas av svenska elkonsumenter och 10 % av elproduktion exporteras och förbrukas av utanför Sverige. 0,9 multipliceras sedan emissioner från svensk elproduktion och på så sätt fås emissioner för icke exporterad svensk el. Figur 17. Metodlösning för beräkning av procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion 0,9 motsvarar således X i ekvation 15. 3.3.3 Förluster i svenska elnätet Det förekommer förluster i elnätet i form av värme och dessa är inte inkluderade i produktionsplanerna som rapporteras av balansansvariga till SVK. Således tas hänsyn till förluster i denna studie för att beräkna merparten av emissionerna för svensk inhemsk elkonsumtion. Hur olika nätförluster varierade med tiden för den 18.e januari 2012 visas i Figur 18 nedan, data är hämtade från SVK. Ur figur 18 konstateras att höga förluster förekommer i regionnätet. 1200 SWE förluster i elnätet[mwh] MWh 1000 800 600 400 200 Lokalnät Regionnät Stamnät 0 01:02 02:03 03:04 04:05 05:06 06:07 07:08 08:09 09:10 10:11 11:12 12:13 13:14 14:15 15:16 16:17 17:18 18:19 19:20 20:21 21:22 22:23 23:00 00:01 Tid Figur 18. Förluster i svenska elnätet (Arro, 2012) 32

Metodval för beräkning av elnätförluster Anta att vid tidspunkten, kl. 01-02, är totala förluster i stam-, region-och lokalnätet är 1324 [MWh el ] och att totala elproduktionen i Sverige samt import av el vid samma tidspunkt är 18740 [MWh el ]. Ekvation 16 nedan visar metodlösning för beräkning av elnätförluster. k = totala förluster total svensk elproduktion+total import 1324 [MWh] = = 0,0706 (16) 18740 [MWh] Procentuell andel av el i svenska elnätet då för den mängd energivärde som går förlorad i form av värme beräknas enligt ekvation 17 nedan. (1 0,0706)% = 92,9% (17) Återstående el i elnätet vid förluster räknas enligt ekvation 18 nedan. 0,9293 1324 = 1230 (18) Anta att svensk inhemsk elkonsumtion vid samma tidpunkt är 17828 MWh el. Förhållandet mellan förluster och svensk inhemsk elkonsumtion för samma tidpunkt räknas enligt ekvation 19 nedan. 1230 17828 = 0,069 (19) Vid överföring av el från kraftverk till konsumenterna uppstår förluster. Metodval för beräkning av förluster i elnätet används teorin nedan. (Aniansson, 2012): Kraftverk producerar [MWh el ]: Elkunden får: 2 2(1 k) 1 (1 k) 1 1 k 1 Där k beskriver den mängd av el som går förlorad i värme vid transport av el till svenska elkonsumenter, se ekvation 20 nedan. 1 = 1 = 1 = 1,074 (20) 1 k 1 0,069 0,931 Det värde som fås (i detta fall 1,074) multipliceras sedan med emissioner från elproduktion i varje kraftslag i Sverige och multipliceras även med nettoimport av el från varje land. På så sätt räknas merparten av emissionerna för svensk inhemsk elkonsumtion. 3.3.4 Nettoimport av el I dags läget det är svårt att fastställa nettoimportens ursprung (Kröckel, 2012). Därför baseras beräkningarna av emissionerna på procentuell andel av total elproduktion med fossila bränslen, se tabell 21 nedan. 33

Tabell 21. Procentuell andel av total elproduktion med fossila bränslen Länder Elproduktion fossilt baserad % Elproduktion biobränsle baserad % Norge 4 (2009) (Energi läget, 2011) 96 % (vattenkraft) Finland 42 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) 58 % briketter Danmark 68 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) 32 % briketter Estland 95 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) 5 % briketter Polen 97 (2010) (Ekonomifakta, 2012d) 3 % briketter Tyskland 60 (2010) (Ekonomifakta 2012d) 40 % briketter Nedanstående beräkning är ett exempel på metodberäkning för emissionerna från nettoimport av el från Norge. Problem 1 Emissioner från nettoimport av el från Norge: Anta att import av el från Norge för en viss tidspunkt, kl. 01-02, är 2500 [MWh el ] och att endast 80 % av denna mängd av el förbrukas i Sverige, och 20 % skickas vidare till Danmark. Med detta sagt är det således viktigt att inte räkna med hela summan av importerad el. Problemslösning Enligt tabell 21, fossilt baserad elproduktion utgör 4 % av total elproduktion och vattenkraft utgör 96 % av totala elproduktionen i Norge. Emissioner från nettoimport av el från Norge räknas enligt ekvationerna 22, 23 och 24 nedan: Kolkraft: ( 0,04 (2500 [MWh] 0,8) 1,2738 ton CO 2e = 102 [ton CO MWh 2e ] (22) el Där 1,2738 ton CO 2e är emissionsfaktor för bränslet kol MWh el Vattenkraft 0,96 (2500[MWh el ] 0,8) 0,0047 ton CO 2e MWh el = 9 [ton CO 2e ] (23) Där: 0,0047 ton CO 2e MWh el = Emissionsfaktor för vattenkraft Summan av emissioner för nettoimport av el från Norge multipliceras med förluster och på så sätt fås den totala emissionerna från nettoimporterade elen, se ekvation 24 nedan. (9 + 102)[ton CO 2e ] 1 (1 k) e,t = P[ton CO 2e ] (24) Där P är= mängd på utsläpp av växthusgaser. 34

Figur 19 nedan illusterar hur beräkning av emissionerna av nettoimporten från Norge vid en vis tidpunkt räknas i denna studie. Norge: Import av el 2500 MWh el Sverige, 2000 MWh el Export av import, 500 MWh el förbrukas utanför Sverige 2000 2500 = 0,8 80 % av import av el från Norge förbrukas inom Sverige Figur 19. Metodlösning för beräkning av nettoimport av el Emissionsberäkningarna från nettoimporterade elen från varje land räknas på samma sätt med fallet Norge ovan. Sedan summeras ihop alla emissioner från nettoimport av el från Europa och fås till ett totalt värde vid varje tidspunkt, enligt ekvation 25 nedan. 3.4 Nytt regelverk 3.4.1 Kraftvärmeanläggningar För att räkna ut emissioner från varje genererad elmängd [MWh el ] i kraftvärmeanläggningar behövs information om elektricitetens ursprung, d.v.s. vilken/ vilka bränslen som används för elproduktion. För att denna information ska tillhandahållas av SVK behövs ett regelverk. Detta regelverk reglerar vad elaktörerna ska skicka för information till SVK för att komplettera bristen på information kring implementering av signalerna. Syftet med skapandet av det nya regelverket är att elproducenter rapporterar in körplanernas ursprung för nästkommande dag och i realtid som uppdateras en timme innan realtid. De behöver även tillsammans med körplaner rapportera in bränslebyten. SVK har som huvuduppgift att förvalta och driva stamnätet och kan därför inte ställa krav på elproducenterna om inrapporteringen av användning av bränsleslag. Ett eventuellt krav på inrapportering måste därför gå genom regeringskansliet. I samband med ikraftträdandet av detta krav kan ändringar i balansansvarsavtalet på SVK införas. På så sätt ges det upphov till nytt regelverk som kompletterar bristen på informationen på SVK (Forsberg, 2012). Första steget för inrapportering processen är att regeringen ställer krav på balansansvariga för inrapportering. Balansansvariga i sin tur meddelar de anläggningar de har balansansvar för inrapportering av användning av bränsleslag. Informationen skickas sedan via balansvariga till SVKs transprogram. Figur 20 nedan visar hur informationsflödet kan se ut för inrapportering. 35

Figur 20. Metodlösning för inrapportering av produktionsplanerna Där N beskriver n antal elproducenter och X beskriver x antal balansansvariga. 3.4.2 Vind-, vatten-och kärnkraftanläggningar Dessa tre olika kraftslag har konstanta emissionsfaktorer, därför behövs ingen inrapportering om användning av bränsleslag. Produktionsplanerna skickas både för det kommande dygnet och i realtid som uppdateras en timme fram till realtid. Först när dessa ovan nämnda informationer är tillgänglig på SVK kan signalberäkningar utföras, men för att möjliggöra dessa beräkningar krävs en systemutveckling på SVK. Hur det detta kan göras beskrivs mer detaljer i nästa stycke. 3.5 Systemutveckling 3.5.1 Kraftvärmeanläggningar En alternativ lösning på hur transprogrammet kan utvecklas redovisas i tabell 22 nedan. Utveckling av transprogrammet ska leda till att man klart och tydligt kan se och följa alla anläggningar under respektive balansansvarig. Varje anläggning ska betraktas som sin egen just för att dessa producerar el som släpper ut en viss mängd av emissioner beroende på bränsleslag. För varje balansansvarig ska det utvecklas N antal kolumner som motsvarar antal anläggningar de har balansansvar för. För varje anläggning ska det utvecklas en kolumn för dess bränsleslag inmatning. Systemutveckling i transprogrammet för kraftvärmeanläggningar kräver: En kolumn för inmatning av körplanerna, MWh el, från varje kraftvärmeanläggning En kolumn för inmatning av användning av bränsleslag för respektive kraftvärmeanläggning 36

Tabell 22. Metodalternativ på utveckling av transprogrammet Balansansvarig 1 Timm KVV 1 1 KVV 1 1 KVV 2 1 KVV 2 1 KVV 3 1 KVV 3 1 KVV N 1 ar MWh el Bränsle MWh el Bränsle MWh el Bränsle MWh el 00-01 17 15 13 10 01-02 17 15 13 10 17 15 13 10 17 15 13 10 23-00 17 15 13 10 Där: KVV= kraftvärmeverk KVVN 1 Bark När denna utveckling är klar kan inmatning av produktionsplaner (MWh el och användning av bränsleslag) kan ske, se Tabell 23 nedan. Tabell 23. Metodlösning för hur transprogrammet erhåller produktionsplanerna Balansansvarig 1 Timm ar KVV 1 1 MWh el KVV 1 1 Bränsle KVV 2 1 MWh el KVV 2 1 Bränsle KVV 3 1 MWh el KVV 3 1 Bränsle KVV N 1 MWh el KVV N 1 Bränsle 00-01 17 Bark 15 90 % Kol+10 % olivkärna 13 Returflis 10 Eldnings olja1 01-02 17 Bark 15 90 % Kol+10 % olivkärna 13 Returflis 10 Eldnings olja1 17 Bark 15 90 % Kol+10 % olivkärna 13 Returflis 10 Eldnings olja1 17 Bark 15 90 % Kol+10 % olivkärna 13 Returflis 10 Eldnings olja1 23-00 17 Bark 15 90 % Kol+10 % olivkärna 13 Returflis 10 Eldnings olja1 37

Tabell 24. Definitioner och symboler för tabell 23 Symboler Betydelse KVV 1 1, 17 MWh el Kraftvärmeverk nr 1 under balansansvarig 1 som producerat 17 MWh el vid tidpunkten kl. 01-02 KVV 1 1 bränsle Användning av bränsleslag för elproduktion i Kraftvärmeverk 1 under balansansvarig 1 KVV N 1, 10 MWh el Kraftvärmeverk nr N under balansansvarig 1 som producerat 10 MWh el vid tidpunkten kl. 01-02 KVV N 1 bränsle Användning av bränsleslag i kraftvärmeverk N under balansansvarig 1 Olika balansansvariga har balansansvar för olika antal kraftvärmeanläggningar. I tabell 25 nedan visas ett exempel på balansansvarig 1 som har balansansvar för N antal kraftvärmeverk. Tabell 25. Exempel på balansansvarige och kraftvärmeverk Balansansvarige 1 Kraftvärmeverk Bränsleslag för elproduktion KVV 1 1 KVV 2 1 KVV 3 1 PTP 90 % kol, 10 % olivkärna Returbränsle KVV N 1 Eldningsolja 1 Om en viss anläggning rapporterar in att de eldat med 90 % kol+10 % olivkärna, som i detta fall för KVV 2 1, fördelas emissionsfaktorer för ton CO 2e enligt problem 2 nedan. Problem 2 KVV 2 1 producerade 15 MWh el för tidpunkten kl. 01-02 och för produktionen eldades 90 % Kol+10 % olivkärna. Hur mycket är utsläppen av CO 2e för produktion av 15 MWh el el mellan kl. 01-02? Problemlösning Enligt statistiska centralbyrån har en olivkärna väldigt lite koldioxidutsläpp och i rapporten omräkning av SCBs energistatisk till koldioxidutsläpp anges att beckolja och olivkärnor klassas i samma kategori vad det gäller emissioner från elproduktion. Enligt Värmeforsks livscykelanalys (LCA) för emissionsfaktorer för beckolja är 0,0007140 ton CO 2e /MWh bränsle och både kol och olivkärna har samma allokeringsfaktor för el, 30 %. Emissionsfaktorn för kol tillsammans med allokeringsfaktor blir: 1,2738 ton CO 2e /MWh el och för olivkärna: 0,0024 ton CO 2e /MWh el, se ekvation 25 nedan. 38

( 0,9 1,2738 ton CO 2e MWh el 15 MWh el + 0,1 0,0024 ton CO 2e MWh el 15 MWh el ) (25) Svar: Utsläppen av växthusgaser är 17 ton CO 2e. = 17 ton CO 2e Tabell 26 nedan är en illustration på hur det färdigutvecklade transprogrammet kan komma att se ut. Tabell 26. Metodalternativ på nyutvecklade transprogrammet Balansansvarig 1 Balansansvarig X Timmar KVV 1 1 KVV 1 1 KVV N 1 KVV N 1 KVV 1 x KVV 1 x KVV N x KVV N x MWh el Bränsle MWh el Bränsle MWh el Bränsle MWh el Bränsle 00-01 17 Bark 15 Pellets 10 Bark 11 Torv 01-02 17 Bark 15 Pellets 10 Bark 11 Torv 17 Bark 15 Pellets 10 Bark 11 Torv 17 Bark 15 Pellets 10 Bark 11 Torv 23-00 17 Bark 15 Pellets 10 Bark 11 Torv Valet av denna metod beror på att möjliggöra för SVK att göra prioriteringar kan göras vid de tillfällen det är brist på el. Prioriteringarna skall utgå ifrån de anläggningar som eldar med biobränsle därmed bidra med så lite utsläpp av växthusgaser. Vilket är en fördel utifrån en miljösynpunkt. Tabell 26 ovan är en metodlösning på hur produktionsplanerna tillsammans med användning av bränsleslag kan se ut från X antal balansansvariga och kraftvärmeverken. Ur tabell 26 kan det läsas av att vid tidpunkten kl.01-02 KVV 1 1 har eldat med bark och producerad 17 [MWh el ]. Emissionsfaktorn för bark är 0,016 (tillsammans med verkningsgraden) [ton CO 2e /MWh el ]. Emissionsberäkningar för just detta kraftverk lyder enligt ekvation 26 nedan. 17[ MWh el ] 0,016 ton CO 2e MWh el = 0,27 [ton CO 2e ] (26) Beräkningar utförs på samma sätt för övriga timmar på dygnet. Transprogrammet har svårt att hantera beräkningar (Kröckel, 2012a). Det kan även ta långt tid för införandet av nya beräkningsfunktioner i transporgrammet. Däremot kan informationen som finns i transprogrammet skickas automatisk vidare till ett annat program, vilket är möjligt i dags läget. Därför det är mest lämpligt att utföra emissionsberäkningarna i ett annat program som sedan plottar både för realtid och nästkommande dygn. Det viktiga med beräkningarna är att rätt emissionsfaktor [ton CO 2e /MWh el ] multipliceras med rätt energivärde [MWh el ] för att få rätt emissioner från elproduktion i varje kraftverk. I Tabell 27 nedan visas metodlösning på hur beräkningar kan utföras i ett annat programmeringsverktyg. Programmet tar in antal [MWh el ] från varje kraftvärmeverk och begriper vilket bränsle som används för elproduktion i varje kraftverk som är i drift vid samma tidpunkt. Utifrån denna information väljer programmet ut rätt emissionsfaktorer som motsvarar 39

rätt bränsle. Emissionsfaktorerna multipliceras med [MWh el ] och på så sätt räknas emissionerna. Sedan summeras alla emissioner vid samma tidpunkt och summan av emissioner multipliceras med förluster i svenska elnätet. Sammanfattningsvis kan detta definieras: Multiplicera emissionsfaktorer [ton CO 2e /MWh el ] med energivärde [MWh el ] Summan av emissioner för alla anläggningar multipliceras med förluster Tabell 27. Metodlösning för beräkning av emissioner från n antal kraftvärmeverk KVV 01:02 Bränsle Emissionsfaktor Emissioner [MWh el ] [t CO 2e /MWh el ] [ton CO 2e ] KVV 1 17 Bark 0,016 0,27 KVV 2 15 Torv 1,317 19,75 KVV 3 13 Skogsflis 0,026 0,33 KVV 4 10 Pellets 0,058 0,58 KVV 5 21 Kol 1,274 26,75 KVV 6 23 Returflis 0,009 0,22 KVV 7 23 Bark 0,002 0,0046 KVV 8 22 EO 1 0,922 20,28 KVV 9 25 Skogsflis 0,026 0,65 KVV N 13 Naturgas 0,948 12,34 Summa ton CO2e e,t ( 1 1 k ) (e,t) Där: EO= Eldningsolja Beräkningarna i tabell 27 utförs med ekvation 13 nedan: n E (KVA),t,e = i=1(ep (e,t)i EF (e,t)i 1 ) (13) (1 k) t,e 3.5.2 Vind-, kärn- och vattenkraft Till skillnad från kraftvärmeanläggningar behövs ingen inrapportering av användning av bränsleslag, detta för att dessa tre olika kraftslag har konstanta emissionsfaktorer. Dessa emissionsfaktorer är också framtagna ur livscykelperspektiv som Värmeforsk har framställt i miljöfaktaboken 2011. Precis som kraftvärmeanläggningar skickas körplanerna [MWh el ] för realtid och nästkommande dygn till transprogrammet (Kröckel, 2012b ). Inrapportering av energimängden [MWh el ] sker på samma sätt som kraftvärmeanläggningar. Därför utveckling av transprogrammet för vatten-, vind-och kärnkraftverk ska utvecklas på samma sätt som kraftvärmeanläggningar, d.v.s en 40

kolumn för varke kraftverk. Dock ingen extra kolumn för bränsleinmatning. Information i transprogrammet skickas till programmeringsspråk där beräkningarna utförs, se Tabell 28 nedan som illustrerar metodlösningen för emissionsberäkningarna från elproduktion i N antal vattenkraftverk. Där VKV = Vattenkraftverk Tabell 28. Metodlösning för beräkningar av emissioner från vattenkraftverk VKV 01:02 Emissionsfaktor Emissioner [MWh el ] [t CO 2e /MWh el ] [ton CO 2e ] VKV 1 17 0,0047 0,079 VKV 2 13 0,0047 0,061 VKV 3 15 0,0047 0,070 VKV 4 16 0,0047 0,075 VKV 5 12 0,0047 0,056 VKV 6 14 0,0047 0,065 VKV 7 13 0,0047 0,061 VKV 8 12 0,0047 0,056 VKV 9 10 0,0047 0,047 VKV N 9 0,0047 0,042 Summa ton CO2e e,t ( 1 1 k ) (e,t) Systemet ska utvecklas på samma sätt för vind- och kärnkraftanläggningar. 3.5.3 Sammanställningar Nettoimport I detta avsnitt redovisas hur uppskattning av emissionsberäkningarna för nettoimport av el från varje land som exporterar el till Sverige. Totala nettoimporten från varje land är inte sammanställt på SVK (Kröckel, 2012c). En metodlösning på hur sammanställningen på nettoimport kan göras visas i tabell 29 nedan. 41

Tabell 29. Metodlösning för sammanställning av nettoimport av el Timmar Land1 Import [MWh el ] Land 1 Export av import [MWh el ] Land 1 Nettoimport [MWh el ] Land i Import [MWh el ] Land i Export av import [MWh el ] 00-01 60 30 30 2500 1000 1500 01-02 90 20 70 1500 500 100 23-00 50 30 20 2000 1000 1000 Land i Nettoimport [MWh el ] Metodlösning för emissioner från nettoimporten redovisas i avsnitt 3.3.4. När informationen om nettoimport från varje land är framställt kan emissionsberäkningar utföras i programmeringsspråket med hjälp av statistikvärde för respektive land. För statistikvärde se tabell 21. Icke exporterad svensk elproduktion Det är viktigt att export av svensk elproduktion sammanställs för varje timme, på samma sätt som export av import av el från varje land. Hänsyn till export är viktigt, skälet är om den mängden av export av el inkluderas i emissionsberäkningarna för svensk elkonsumtion kommer det att ge en felaktig värde på signalerna. Detta kommer att resultera i högre osäkerhet vad gäller signalberäkningar baserad på svensk inhemsk elkonsumtion. Tabell 30 nedan är en metodalternativ på hur sammanställningen kan se ut. Tabell 30. Metodlösning sammanställning för export av svensk elproduktion Timmar Svensk elproduktion [MWh el ] Export av svensk elproduktion [MWh el ] Icke exporterad Svensk elproduktion [MWh el ] Procentuell andel av icke exporterad svensk elproduktion [MWh el ] 00-01 18000 1000 18000-1000=17000 17000/18000=0.94 01-02 17000 2000 17000-2000=15000 15000/17000=0.88 23-00 16000 3000 16000-3000=13000 13000/16000=0.81 Hur export av svensk elproduktion subtraheras i beräkningarna redovisas i avsnitt 3.3.2. 42

I Figur 21 nedan illustreras en skiss över processen för implementering av signalerna. Förslag om nytt regelverk godkänts av regeringen Nytt regelverk som innehåller information om bränsleslag (nästkommande dygn och realtid) System utveckling för varje vatten-, vind-och kärnkraftverk Systemutveckling för varje kraftvärmeanläggning och använda bränsleslag Systemutveckling för icke exporterad svensk elproduktion Systemutveckling för nettoimport av el från varje land Beräkningarna utförs för varje timme med hjälp av emissionsfaktorer. Både för nästkommande dygn och realtid Förluster adderas för varje kraftslag och för varje land CO 2e -signal för nästkommande dygn CO 2e -signal för realtid som uppdateras en timme fram till Figur 21. Skiss över olika steg i processen för att tillhandahålla CO 2e -signaler 43

4 RESULTAT OCH ANTAGANDEN För att utvärdera totala emissionerna för svensk elkonsumtion för varje timme under ett dygn används ekvation 10 som inkluderar; emissioner från icke exporterad svensk elproduktion från kraftvärme-, vind-, kärn- och vattenkraftanläggningar i Sverige samt nettoimporten från Danmark, Polen, Norge och Finland. Emissionsberäkningarna från 68 kraftvärmeanläggningar är baserade på erhållen information från telefonintervjuerna där; 34 av dessa anläggningar använder biobränsle, 22 anläggningar använder en blandning av fossilt bränsle- och biobränsle och 12 anläggningar använder enbart fossilt bränsle. För beräkningar från andra kraftslag och nettoimporten användes data för en dag. Uppskattning av totala emissionerna för den inhemska elkonsumtionen beräknas genom att summera ihop emissionerna från icke exporterad svensk elproduktion och emissioner från nettoimport av el från varje land vid varje tidspunkt på ett dygn, se figur 22 nedan. tot E (EK,e,t)SWE = E (e,t)ni +E (e,t)swe (10) 1800 SWE el [ton CO 2e ] 1600 1400 [ton CO 2e ] 1200 1000 800 600 01:02 02:03 03:04 04:05 05:06 06:07 07:08 08:09 09:10 10:11 11:12 12:13 13:14 14:15 15:16 16:17 17:18 18:19 19:20 20:21 21:22 22:23 23:00 00:01 Tid Figur 22. Emissioner för svensk inhemsk elkonsumtion, den 18:de januari 2012 Uppskattning av emissionsfaktorerna per levererad kwh el för svensk elkonsumtion för varje timme på ett dygn används ekvation 11. Detta uppskattas genom att ekvation 10 divideras med total svensk inhemsk elkonsumtion, se figur 23 nedan. 44

EF (EK,e,t)SWE = tot E (EK,e,t) SWE EK (e,t)swe (11) 90 SWE el [g CO 2e / kwh el ] 85 80 [g CO2e / kwh el ] 75 70 65 60 55 50 45 40 01:02 02:03 03:04 04:05 05:06 06:07 07:08 08:09 09:10 10:11 11:12 12:13 13:14 14:15 15:16 16:17 17:18 18:19 19:20 20:21 21:22 22:23 23:00 00:01 Tid Figur 23. Emissionsfaktorer per förbrukad svensk kwh el, den 18:de januari 2012 För implementering av CO 2e -signalerna krävs att följande punkter uppfylls: Nytt regelverk för att få information elproduktionens ursprung i kraftvärmeanläggningar Regelverket ska innehålla: Användning av bränsleslag, produktionsplaner, byte av bränslen Rapportering av ovan ska ske både för det nästkommande dygnet och i realtid som uppdateras en timme fram till realtid Beslutet om nytt regelverk kan inte tas på Svenska Kraftnät Svenska Kraftnät skall skicka förslaget till regeringskansliet Regeringen tar beslut. När det är väl godkänt: Utveckling av transprogrammet En kolumn för varje kraftvärmeanläggning och en kolumn för användning av bränsleslag För vind-, vatten-och kärnkraftvärmeverk, utveckla en kolumn för varje kraftverk. Här behövs ingen inrapportering av bränsleslag, därför att dessa tre olika kraftslag har konstanta emissionsfaktorer 45

Antaganden för mer generella emissionsberäkningar från nettoimporten finns med i denna rapport. För mer noggrannhet bör man dock ta hänsyn till sammanställning av nettoimport av el från varje land Uppskattningsantaganden har även gjorts för emissionsberäkningar från icke exporterad svensk elproduktion. För högre säkerhet av emissionsberäkningar för svensk inhemsk elkonsumtion Sammanställa nettoimport för varje land vid samma tidspunkt på ett dygn Sammanställa export av svensk elproduktion vid samma tidspunkt på ett dygn Information om nettoimport av el och icke exporterad svensk elproduktion skickas till en dator som utför beräkningar Med hjälp av emissionsfaktorer för olika bränslen och kraftslag implementeras CO 2e - signalerna för svensk inhemsk elkonsumtion för varje timme Om förslaget inte går genom: Erhållen information från samtal med kraftvärmeanläggningar skall användas Emissionsberäkningar från elproduktion i vatten-, vind- och kärnkraftverk samt nettoimporten är det samma som denna studie rekommenderar Med hjälp av statistikvärden t ex. de värden givna i denna rapport, kan CO 2e -signalen implementeras. Nack- och fördelar med denna metod är: Nackdel: o Statistiksvärden o Lägre dataupplösning Fördel: Mindre systemutveckling hos SVK. 4.1 Antaganden All MWh el för svensk elproduktion och import av el från Europa som används i beräkningarna är hämtade från SVKs databaser. Antaganden för emissionsberäkningar från nettoimport av el från varje land: 80 % av import av el från varje land förbrukas av svenska elkonsumenter för varje timme under ett dygn 20 % av import av el från varje land förbrukas utanför Sverige vid varje tidspunkt under ett dygn Antaganden för emissionsberäkningar från icke exporterad svensk elproduktion: 90 % av svensk elproduktion under ett dygn, (kraftvärme-, vind-, vatten- och kärnkraftverk) förbrukas av svenska elkonsumenter 10 % av svensk elproduktion under ett dygn, exporteras till andra länder och konsumeras utanför Sverige (kraftvärme-, vind-, vatten- och kärnkraftverk) Osäkerheter i ekvation 11: Elverkningsgraderna för elproduktion i kraftvärmeanläggningar är inmatad allokeringsmetoden, parametrarna i ekvation (3) är baserade på årsmedelvärde vilket ger lägre dataupplösning 46

Elverkningsgraden för elproduktion i vatten-, vind-och kärnkraftverk är inkluderade i emissionsfaktorerna vilket också bidrar till lägre dataupplösning Emissionsfaktorerna för bränslen i kraftvärmeverk och emissionsfaktorerna för vind-, vatten-och kärnkraftverk som används för emissionsberäkningar för svensk elkonsumtion används även för emissionsberäkningar för nettoimporten För att täcka stora delar av emissioner för svensk elkonsumtion hänsyn tas till stam-, region- och lokalnätförluster Generator- och transformatorförluster försummas Totala förluster adderas för varje kraftslag och inte för varje kraftverk vid varje tidspunkt Förlusterna för nettoimport av el adderas för varje land och för varje timme Emissionerna från vind-, vatten-och kärnkraftverk har räknats utifrån den totala elproduktionen från kraftslag och inte från varje kraftverk Statistikvärde används för att ta fram den procentuella andelen av total elproduktion från fossila bränslen för nettoimport av el (detta för att det är svårt att säkerställa fördelningen på elproduktion i andra länder). För nettoimport: Fossilt bränsle antas vara kol och förnybara bränsle antas vara briketter, fördelas enligt Tabell 21. (för Norge antas vattenkraft istället för briketter) Signalerna kan avvika jämfört med faktiska värden för den 18:de januari 47

5 DISKUSSION I detta kapitel diskuteras eventuella problem kring beräkningar och implementering av signalerna. Slutligen diskuteras användning av signalen och hur ändring av elproduktion kan bidra till ett hållbart samhälle. 5.1 Beräkningar Beräkningar visar att höga emissioner har visat sig komma från kraftvärmeanläggningar som eldar med fossilt bränsle och länder i EU där fossila bränslen utgör en hög procentuell andel av den totala elproduktionen. Eftersom det är svårt att säkerställa nettoimportens ursprung har statistikvärden för procentuell andel av total elproduktion från fossila bränslen använts, av denna anledning har förenklingar gjorts för varje land som exporterar el till Sverige. Förenklingarna för nettoimporten utgår ifrån att för emissionsberäkningarna för fossilt bränsle används emissionsfaktorn för kol och vid förnyelsebart bränsle användes emissionsfaktorn för briketter. För alla länder som ingår i beräkningen används kol och briketter förutom Norge där emissionsfaktor för vattenkraft är mer aktuell. Valet av briketter beror på att detta bränsle har en högre emissionsfaktor än bark, flis och pellets men lägre än kol, naturgas och olja samt att den ger likvärdiga utsläpp som förnybara energikällor. Emissionsfaktorer för olika bränslen och kraftslag som används för uppskattning av emissionerna för icke exporterad svensk el har även använts för uppskattning av signalerna för nettoimporten. SVK saknar information på totala andelen av importerat el som förbrukas i Sverige. Därför har antaganden gjorts för att uppskatta nettoimporten. Dessa antaganden bygger på att 80 % av den importerade elen från varje land förbrukas i Sverige och det restarande 20 % exporteras vidare till andra länder. Vad gäller emissionsberäkningar för icke exporterad svensk elproduktion har antaganden gjorts och dessa är baserade på att 10 % av svensk elproduktion exporteras under varje dygn. Varför just dessa antagenden valdes beror på Sveriges generella utbytesummering med olika länder. Sverige importerar mer än vad som exporteras. Utbytet varierar självklart för olika dagar och olika timmar. Effekten av dessa antaganden kan leda till att det föreligger osäkerhet i figur 22 och 23 för de eventuella utsläppen för den 18:de januari 2012. För att få mer noggrannhet bör riktiga timbasvärden för icke exporterad elproduktion samt nettoimport användas i beräkningarna. För att beräkningarna ska vara baserade på svensk inhemsk elkonsumtion bör man ta hänsyn till sammanställningen av nettoimporten för varje land och sammanställning av export av svensk elproduktion för varje timme under ett dygn. Dessa system är ett krav om beräkningarna ska vara baserade på svensk inhemsk elkonsumtion. Nätförluster är också inkluderade i beräkningarna för att få merparten av emissioner för svensk elkonsumtion. Endast stam-, regionoch lokala nätförluster beräknas eftersom de inte ingår i produktionsplanerna. Dessa adderas sedan till varje kraftslag i Sverige och för nettoimporten från varje land vid varje tidspunkt. Fördelarna med antaganden om icke export av svensk elproduktion och export av import av el är att emissionsberäkningarna blir mer generella och enkla. Nackdelen är att det kan förekomma avvikelser från faktiska värden och resulterar i högre osäkerhet. Trots dessa antaganden, ligger 48

signalvärdena inom rimliga gränser jämfört med erhållet statistikvärde. För noggrannare signaler kan hänsyn tas till sammanställning vid varje timme på dygnet för varje land av den verkliga nettoimporten och export av svensk elproduktion. Emissionsberäkningar från nettoimporten kan komma att bli mer noggrann och ge en lägre osäkerhet om det finns en överenskommelse mellan SVK och de länder som importerar el. Detta kan göras om det finns en överenskommelse sådan att det tydligt framgår av produktionsplanerna hur elen är producerad. För detta krävs nya lagar och regler för att denna överenskommelse ska bli verklig vilket måste beslutas av de europeiska medlemstaterna. Emissionsfaktorer som används i denna studie är hämtade från Miljöfaktaboken 2011 utgiven av Värmeforsk. Detta för att emissionsfaktorerna är beräknade ur ett LCA och redovisar den totala miljöpåverkan, d.v.s. emissioner från vaggan till graven och på så sätt fås merparten av emissioner för elkonsumtion. Till skillnad från Irland och Storbritanniens metodik för beräkning av emissioner endast från fossilt eldade kraftverk har denna studie utvärderad totala emissioner både från fossilt eldade kraftverk och förnybara energikällor. Detta för att få en överblick över emissioner för elkonsumtion och möjliggöra för elkonsumenter för effekten av deras elförbrukning. 5.2 Nytt regelverk och alternativa lösningar Ett nytt regelverk mellan balansansvariga och SVK krävs för att signalerna ska bli implementerbar på SVK. Balansansvarsavtalet reglerar vilken information balansansvariga ska skicka till SVK. Informationen bör bestå av bränsleslag, produktionsplaner och bränslebyten i realtid och för nästkommande dygn. SVK kan inte ställa krav på att erhålla det nya regelverket, detta för att SVKs huvuduppgift är att driva och förvalta stamnätet. Därför måste förslaget om ett nytt regelverk utformat av SVK beslutas av regeringskansliet. När detta förslag är godkänt kan systemutvecklingen sättas igång i syfte att vidare utveckla transprogrammet för att erhålla signalerna. Tiden för att utveckla och implementera signalerna uppskattas ta mellan två till tre år. Om regeringen inte godkänner förslaget kan implementeringen införas utifrån erhållen information från kraftvärmeanläggningar och statistikvärden för olika parametrar samt nettoimporten. Detta kommer dock ge en lägre dataupplösning vilket medför att momentanaoch nästkommande emissionsvärden blir felaktiga. En annan alternativlösning på hur CO 2e -signaler kan erhållas är att elaktörerna rapporterar in emissionerna tillsammans med produktionsplanerna. Nackdelen med denna alternativa lösning är att olika elaktörer kan använda sig av olika beräkningsmetoder vilket kan leda till otillförlitliga värden. Även om elaktörerna skickar in emissionerna så är systemutvecklingen ett måste för att signalerna skall samlas in för vidare analys. Fördelen med att SVK utför beräkningarna är att beräkningarna är konsekventa för alla kraftslag, vilket resulterar i högre noggrannhet. 5.3 Flexibel elförbrukning och minskning av växthusgaser Det allra tydligaste resultatet som framträder ur Figur 22 och 23 är att emissionerna är högst mellan klockan 16- och 18. Detta för att nettoimporten från Danmark och elproduktion i kraftvärmeanläggningar är som högst vid dessa tidspunkter. Detta resultat är inte helt ovanligt då de flesta av oss kommer hem från jobbet och sätter på spisen för att laga middag, vilket ger en högre efterfrågan på el. Genom att byta ut fossilt baserad elproduktion till förnyelsebar energikälla kan emissionerna från svensk elkonsumtion minskas. 49

Hur ska detta göras och varför är dessa signaler viktiga? Varför vill SVK lägga ner tid på att implementera signalerna som kan ta mellan två till tre år och som är resurskrävande? Möjligheten med signalerna är att åskådliggöra för konsumenten dess bidrag till växthusgasutsläpp och möjligheten till att kunna anpassa sig utefter utsläppen för en effektiv elkonsumtion. Genom att välja de timmar på dygnet där utsläppen av växthusgaser är som lägst kan belastningen komma att förskjutas och utfallen ändras för elproduktionsplanerna, d.v.s. byta ut fossilt eldade kraftverk till förnybara energikällor. Sveriges västhusgasutsläpp 2010 visade sig vara högst inom transportsektorn. Signaler vid laddningsstolpar kan bidra med mycket för denna problematik i trafikutsläppen. Efter signalens profil kan elbilisten t.ex. bestämma en optimal tidspunkt för uppladdning av elbilen och detta resulterar i en effektivare elförbrukning samt lägre växthusgasutsläpp till atmosfären. Denna beteendeförändring resulterar i mindre elproduktion i kraftvärmeanläggningar som använder fossila bränslen och import av el från länder med högprocentuell andel av total elproduktion med fossila bränslen. Vidare innebär detta att total energianvändning kan bli mer klimatvänlig genom att grön el förbrukas vid rätt tidpunkt. Denna tankeställning kan komma att skapa en beteendeförändring hos individen och skapar starka miljömässiga incitament. Elkonsumenternas vilja att förbruka el vid rätt tidpunkt kan komma att påverkas av elpriset och vilken elektrisk apparat. Dessa faktorer är utanför studiens gränsramar och utvärderas inte i denna forskning. Om elkonsumenter i Sverige ökar sin flexibla elförbrukning kan elproduktionen i vatten- och kärnkraftverk komma att öka och Sverige kan i sin tur exportera grön el till länder med högprocentuell andel av total elproduktion med fossila bränslen. Sverige kan på detta sätt bidra med en global lösning som berör effektiviten inom energisystem. Vilket leder till minskade växthusgasutsläpp och därmed ett steg närmare till ett hållbart samhälle. 5.4 Förbränning av sopor Världen har ett starkt behov av avfallshantering, återvinning och konsumtionsvanor i samband med en ökande världsbefolkningsmängd. Sverige är ett av de få länder som har stark lagstiftning kring dessa frågor och av den anledningen är en av huvudbränslet i kraftvärmeanläggningar i Sverige sopor. Fördelen med förbränning av sopor är utnyttjandet av energin som omvandlas till elektricitet och på så sätt bli av med soporna. Problematiken med sopor är att om de inte förbränns skickas de till deponering (icke i Sverige), vilket spider dålig lukt och leder till sjukdomar. Om deponin inte är tätt isolerat kan lakvatten kontaminera yt-och grundvattnet vilket har en stark negativ påverkan på miljön och människorna. Nackdelen med visst biobränsle, som returflis och hushållssopor är att emissionsfaktorn är högre än vind-, kärn-och vattenkraftverk. Andra nackdelar med biobränsle är att de står i konkurrens med matproduktion. Med tanke på att två tredje delar av världensbefolkning är hungriga och intresset för biobränsle ökar bör politiker satsa på matproduktion. 50

6 SLUTSATSER OCH FRAMTIDA FORSKNING Denna studie har inriktat sig på metodval för implementering av CO 2e -signaler på SVK. För framtagandet av slutsatsen har samtal med kraftvärmeanläggningar, omvärldsanalys, litteraturstudie samt metodlösningar av systemutveckling hos SVK utnyttjas. Slutsatser för målet med denna studie visar att: Samtal med 68 kraftvärmeanläggningar har visat att 34 av anläggningarna använder biobränslen, 22 anläggningar använder både fossilt-och biobränsle och 12 anläggningar använder endast fossila bränslen. Omvärldsanalys har lett detta arbete fram till en färdig analys. Både Irland och Storbritannien använder sig av olika metoder dock är grundidén till respektive lands metodval baserad på United Nations Framework Convention on Climate Changes (UNFCCC) förslag på beräkning av emissionsfaktorer för elnätet. Vilket innebär att även denna studiens metodval av beräkningar grundar sig på UNFCCC förslag. De parametrar som är viktiga för uppskattning av CO 2e -signalerna för svensk inhemsk elkonsumtion är; emissionsfaktorer för bränslen och kraftslag, antal producerad MWh el, elverkningsgrad, förluster i svenska elnätet, emissioner från nettoimporten samt emissioner från icke exporterad el. För att signalerna enbart ska vara baserade på svensk inhemsk elkonsumtion och inte elproduktion bör exporterad el från svensk elproduktion undersökas. Export av den importerade elen från utlandet måste subtraheras ifrån beräkningarna för att få fram nettoimporten. Implementering av signalerna är möjliga, om SVK får rätt information på användning av bränslen i kraftvärmeanläggningar. För detta behövs ett nytt regelverk vilket måste gå genom regeringskansliet. Vidare bör systemutveckling av SVKs nuvarande organisation utvecklas för att tillhandahålla CO 2e -signalerna i realtid och för det nästkommande dygnet. Notera att ovan nämnda nytt regelverk nödvändigtvis icke behöver vara ett hinder för implementering eftersom en uppskattning av signalerna kan göras utifrån statistiksvärden. Nackdelen med att använda statistik är lägre dataupplösning. Syftet med denna studie visar följande slutsatser: Trenden för både elbilar och miljöhus har ökat de senaste åren och en av orsakerna till detta är att människor blir allt mer miljömedvetna och vill leva i ett hållbart samhälle. Därför finns en förhoppning att människor kommer att utgå ifrån signalerna för att bidra till ett hållbart samhälle. Minskning av förluster i stamnätet har länge varit ett sätt för SVK att minska dess negativa påverkan på miljön. Minskning av stamnätsförluster leder även till minskning av den förlustkompensering producenter måste göra. Detta betyder att utöver att leverera effekt till belastningen måste de även kompensera för förluster. Därför brukar förluster ibland hänvisas till eldning för kråkorna. Svårigheten har dock varit att minskning av förluster och driftsäkerhet inte alltid pekar åt samma håll. Samtidigt är det även väldigt resurskrävande att ständigt optimera nätet utifrån förlustminimering, huvudsakligen för att flödet i nätet är i ständigt förändring. Genom att identifiera för vilka timmar det är som mest värt att minska förluster ur en miljö, kostnads och driftsäkerhetsperspektiv kan extra resurser läggas för att minska förluster för just de tillfällena då utsläppen av växthusgaser är som högst. 51

För att utveckla metoden för denna studie för vidare forskning, bör dessa punkter i första hand studeras: För att komma fram till nettoimportens ursprung bör Europiska Unionen (EU) samarbeta med varandra och inrapportera timbasis hur elektriciteten produceras vid import/export av el. Detaljerat ursprungsinformation om el gör det möjligt att beräkna de faktiska emissionerna. Detta kommer ge upphov till högre dataupplösning. För att få ännu högre dataupplösning och noggrannare samt mer tillförlitlig resultat kan man använda timbasis värde för allokeringar av bränslen, vilket kan studeras i vidare forskning. Vidare bör en väl fungerande modellimplementering skapas vars funktioner sköter emissionsberäkningar för varje timme. Vilka andra faktorer påverkar beteendeförändring hos elkonsumenter? Elpriset och elektriska apparater är viktiga faktorer som bör tas i åtanke vid utvärdering av frågan. 52

7 REFERENSER SKRIFTLIGA ABB (2012a), Vad behövs för ett smartare elnät?, http://www.abb.se/cawp/db0003db002698/ec0e694ea5d36127c12577ab0033f066.aspx [Hämtad 23 augusti 2012]. ABB (2012b), ABB med samarbetspartners utvecklar smart elnät på Gotland, http://www.abb.se/cawp/seitp202/db4c66afd1105c0ac1257a1e004afd5f.aspx [Hämtad 23 augusti 2012]. CDIAC (2008), Climate-change data and information analysis center, http://cdiac.orln.gov/pns/current_ghg.html [Hämtad 06 augusti 2012]. Elpriskollen (2008), Smartare elförbrukning, http://www.elpriskollen.se/start/for-press/pressmeddelanden/elkundernas-stallning-kanstarkas-genom-smartare-elforbrukning/ [Hämtad 24 augusti 2012]. Eirgrid (2012a), CO 2 emissions, http://www.eirgrid.com/operations/systemperformancedata/co2emissions/ [Hämtad 30 juli 2012]. Eirgrid (2012b), CO 2 intensity, http://www.eirgrid.com/operations/systemperformancedata/co2intensity/ [Hämtad 30 juli 2012]. EPA (2012), Climate change, http://www.epa.gov/climatechange/ghgemissions/gases/co2.html [Hämtad 01 augusti 2012]. Ekonomifakta (2012a), Utsläpp i Sverige, http://www.ekonomifakta.se/sv/fakta/miljo/utslapp-i-sverige/vaxthusgaser/ [Hämtad 20 augusti 2012]. Ekonomifakta (2008b), Växthusgasutsläpps trend, http://www.ekonomifakta.se/sv/artiklar/2008/januari/sverige-brot-trenden-pa-70-talet/ [Hämtad 20 augusti 2012]. Ekonomifakta (2011c), Energibalans i Sverige, http://www.ekonomifakta.se/sv/fakta/energi/energibalans-sverige/elproduktion/ [Hämtad 26 augusti 2012]. Ekonomifakta (2012d), Elproduktion med fossila bränslen-internationellt, http://www.ekonomifakta.se/sv/fakta/energi/energibalans-internationellt/elproduktion-medfossila-branslen/ 53

[Hämtad 10 september 2012]. Energikunskap (2011), Import och export av el, http://energikunskap.se/sv/faktabasen/energisystemet/import-av-el/ [Hämtad 02 augusti 2012]. Energimyndigheten (2011), Energi läget 2011. http://webbshop.cm.se/system/templateview.aspx?p=energimyndigheten&view=default&id=e 872f0ba87dd41ce983e6cc5725393fd [Hämtad 05 juli 2012]. Energimyndigheten(2006:13), Prisbildning och konkurrens på elmarknaden, [Hämtad 05 maj 2012]. E.ON (2012), Det här är kraftvärme, http://www.eon.se/om-eon/om-energi/produktion-av-el-gas-varme-och-kyla/kraftvarme/safunkar-det/ [Hämtad 08 augusti 2012]. Energikunskap (2012), Elektricitet, http://energikunskap.se/sv/faktabasen/vad-ar-energi/energibarare/elektricitet/ [Hämtad 20 augusti 2012]. Fortum (2007), Den nordiska elmarkanden idag och i framtid Sverige. [Hämtad 22 juli 2012] Finansinspektionen (2005:06), Den finansiella elmarknaden. DNR 05-254-601,Stockholm, Sverige [Hämtad 15 september 2012]. Gode, J., Martinsson, F., Hagberg, L., Öman, A., Höglund, J., Palm, D., (2011) Uppskattade emissionsfaktorer för bränslen, el, värme och transporter. Stockholm, Värmeforsk Larsson, J.(2006) Prissättning på elmarknaden, ISSN: 1402-1552 Luleå Tekniska Högskolan [Hämtad 15 juni 2012]. Naturvårdsverket (2011a), Framtida effekter i världen. http://www.naturvardsverket.se/sv/start/klimat/en-varmare-varld/sa-paverkasvarlden/framtida-effekter-i-varlden/ [Hämtad 13 september 2012]. Naturvårdsverket (2012a), Klimatkonventionen och Kyotoprotokollet. Tillgänglig på: http://www.naturvardsverket.se/start/eu-och-internationellt/internationellamiljokonventioner/klimatkonventionen-och-kyotoprotokollet/ [Hämtad 14 augusti 2012]. Naturvårdsverket (2012b), Sveriges klimatpolitik. Tillgänglig på: http://www.naturvardsverket.se/start/klimat/klimatpolitik/sveriges-klimatpolitik/ [Hämtad 14 augusti 2012]. 54

Naturvårdsverket (2011c), Utsläpp av växthusgaser i Sverige. http://www.naturvardsverket.se/sv/start/statistik/vaxthusgaser/aktuellutslappsstatistik/utslapp-av-vaxthusgaser-i-sverige-19902010/ [Hämtad 02 augusti 2012]. Naturvårdsverket (2012c), Beräkna utsläpp av växthusgaser. http://www.naturvardsverket.se/start/klimat/berakna-utslapp/ [Hämtad 12 juli 2012]. Naturskyddsföreningen, (2012). Biobränslen. Målkonflikter och miljöpåverkan. [Hämtad 15 september 2012]. Naturskyddsföreningen (2009), Ekologiskt i Brasilien. Deltagardriven och certifiering och lokal handel för ett hållbart lantbruk. [Hämtad 15 september 2012]. Persson, T., (2008), Koldioxidvärdering av energianvändning. Underlagsrapport av statens Energimyndighet. [Hämtad 12 juni 2012]. Råde, L., Westergren, B., (1995) Handbok for Science and Engineering. Studentlitteratur [Hämtad 10 maj 2012]. Regeringen (2012a), Klimat. http://www.regeringen.se/sb/d/3188 [Hämtad 09 september 2012]. Regeringen (2012b). Handel med utsläppsrätter. http://www.regeringen.se/sb/d/7039 [Hämtad 10 september 2012]. Realtime carbon (2012), Realtime carbon. http://www.realtimecarbon.org/ [Hämtad 07 juli 2012]. Sallnäs (2007), Beteendevetenskaplig metod, Intervjuteknik och analys av intervjudata. Kungliga Tekniska Högskolan [Hämtad 20 september 2012]. SCB (2012) El-,gas-och fjärrvärmeförsörjningen. [Hämtad 07 september 2012]. SMHI, 2009. Växthuseffekten. http://www.smhi.se/kunskapsbanken/vaxthuseffekten-1.3844 [Hämtad 15 juli 2012]. Statens Energimyndighet, Energimyndighetens förlag, Sverige. ISSN 1403-1892, Uppsala Svensk Fjärrvärme, 2010a. Kraftvärme. http://www.svenskfjarrvarme.se/fjarrvarme/vad-ar-kraftvarme/ [Hämtad 27 juni 2012]. 55

Svensk Fjärrvärme (2010b), Rekordleverans av fjärrvärme och fjärrkyla 2010. http://www.svenskfjarrvarme.se/asikter/pressmeddelanden/pressmeddelanden- 2011/Rekordleveranser-2010/ [Hämtad 01 september 2012]. Svensk Fjärrvärme (2010c), Tillförd energi. http://www.svenskfjarrvarme.se/statistik--pris/fjarrvarme/energitillforsel/ [Hämtad 01 juli 2012]. Svensk Energi (2011d), Miljövärdering. Guide för allokering i kraftvärmeverk och fjärrvärmens elanvändning. [Hämtad 10 juni 2012]. Svensk Energi (2011e), Om kraftvärme. [Online] (Uppdaterad 06 oktober 2010) Tillgänglig på: http://www.svenskenergi.se/sv/om-el/kraftvarme/ [Hämtad 15 juli 2012]. Svensk Energi (2012f), Elnätet. http://www.svenskenergi.se/sv/om-el/elnatet/ [Hämtad 24 oktober 2012]. Svensk Energi (2012g), Hur mycket koldioxid medför din konsumtion. http://www.svenskenergi.se/sv/om-el/miljo-och-klimat/klimatpaverkan/koldioxidutslapp/ [Hämtad 30 juni 2012]. Svensk Energi (2012h), Elområden. http://www.svenskenergi.se/sv/vi-arbetar-med/handel- Forsaljning-av-el/Elomraden-i-Sverige/ [Hämtad 04 maj 2012]. Svensson, R. (2009) Småskalig biobränsleeldad Kraftvärmeproduktion [Hämtad 06 juni 2012]. SVK (2009), I samhällets tjänst. [Hämtad 06 maj 2012]. SVK (2010), Vem ansvarar för elbalansen. http://www.svk.se/om-oss/var-verksamhet/systemansvar--/vem-ansvarar-for-balansen/ [Hämtad 24 augusti 2012]. SVK (2011), Kort om Svenska Kraftnät. [Hämtad 25 maj 2012] SVK (2011), Elområden. http://www.svk.se/energimarknaden/el/elomraden/ [Hämtad 18 maj 2012]. SVK (2012a), Kraftsystemet. http://www.svk.se/energimarknaden/el/kraftsystemet/ [Hämtad 05 maj 2012]. SVK (2012b), Balansansvarsavtalet. http://www.svk.se/energimarknaden/el/balansansvar/balansansvarsavtal-/ [Hämtad 15 maj 2012]. Svensk Energi (2011a), Om vattenkraft. http://www.svenskenergi.se/sv/om-el/vattenkraft/ [Hämtad 15 oktober 2012]. 56

Svensk Energi (2011b), Om kärnkraft. http://www.svenskenergi.se/sv/om-el/karnkraft/ [Hämtad 23 oktober 2012]. Svensk Energi (2010c), Elmarknaden. http://www.svenskenergi.se/sv/aktuellt/nyheter/svensk-energi-svarar-spcisvensk- Papperstidning-Fel---redan-i-rubriken/ [Hämtad 04 maj 2012]. Uggla, M., 2000, En analys av nattliga koldioxidflöden i en boreal Barrskog avseende spatial och temporal variation. Lund [Hämtad 04 augusti 2012]. Vattenfall (2009), Så bestäms ditt elpris. http://newsroom.vattenfall.se/2009/07/09/sa-bestams-ditt-elpris/ [Hämtad 23 juli 2012]. Vattenfall (2012), FoU:smarta elnätet. http://www.vattenfall.se/sv/smarta-elnat.htm [Hämtad 20 september 2012]. Vinnova Analys ( 2010), Ladda för nya marknader. Framtida tillväxt möjligheter för Sverige. Vinnova Verket för innovationssystem [Hämtad 20 april 2012]. UNFCCC, (2011), Methodological Tool, Tool to calculate the emission factor for an electricity system. [Hämtad 18 september 2012]. MUNTLIGA Aniansson, J., (2012), Diskussion om räkning av förluster och emissioner (Personligt kommunikation, 04 oktober 2012) Arro, T., (2012), Diskussion om förluster i elnätet. (Personligt kommunikation, 17 september 2012) Berkeley, A., (2012), Diskussion om metodologin bakom implementering av koldioxidsignal i Storbritanninen. ( Mejlväxling, 06 juni 2012) Bäck, C., (2012), (Personligt kommunikation, 5 June 2012). Bäck, C., (2012a), Effektivitet av elnät. (Personligt kommunikation, 12 juni 2012). Bäck, C., (2012b), Nytt regelverk. (Personligt kommunikation, 18 juni 2012). 57

Bäck, C., (2012c), Svenska Kraftnäts systemorganissation. (Personligt kommunikation, 24 september 2012). Forsberg, B., (2012), Diskussion om SVKs rättigheter. (Personligt kommunikation, 28 september 2012). Johansson, L., (2012), Elområden. ( Personligt kommunikation, 26 september 2012). Kamaladdin, N., (2012),Diskussion om metodologin bakom implementering av koldioxidsignal i Irland. (Telefon samtal, 11 juni 2012). Kristinsdóttir, R.A., (2012) Flexibel elförbrukning. (Personligt kommunikation, 20 augusti 2012). Kröckel, M., (2012), Diskussion om import av el ursprung. (Personligt kommunikation, 12 september 2012). Kröckel, M., (2012b), Diskussion om utveckling av nuvarandesystemet. (Personligt kommunikation, 01 oktober 2012). Kröckel, M., (2012a), Diskussion om utveckling av transprogrammet. (Personligt kommunikation, 05 maj 2012). Kröckel, M., (2012c), Diskussion om sammanställning av nettoimport. (Personligt kommunikation, 03 oktober 2012). Kröckel, M., (2012d), Diskussion om import och export av el. (Personligt kommunikation, 22 augusti 2012). Lindblom, M., 2012. Diskussion om förluster i elnätet. (Personligt kommunikation, 18 Juli 2012). 58

8 BILAGOR 8.1 Allokeringar av bränslen i kraftvärmeanläggningar Stenkol: Värmegenerering = Eldningsolja 1,2 och 5 : Naturgas: Värmegenerering = Värmegenerering = Övrigt fossilt/gasol: Avfall: Värmegenerering = Värmegenerering = 0,88 0,88 + 12,8 0,44 0,89 0,89 + 12,8 0,44 0,90 0,90 + 12,8 0,53 0,89 0,89 + 12,8 0,44 0,80 0,80 + 12,8 0,25 Avfallsgas, restgas, deponi och rötgas: 0,80 Värmegenerering = Returträflis: Beckolja: Värmegenerering = Värmegenerering = 0,80 + 12,8 0,35 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,89 0,89 + 12,8 0,44 = 0,7 Elgenerering = = 0,69 Elgenerering = 0,74 Elgenerering = 0,69 Elgenerering = 0,59 Elgenerering = 0,67 Elgenerering = 0,64 Elgenerering 12,8 0,44 0,88 + 12,8 0,44 12,8 0,44 0,89 + 12,8 0,44 12,8 0,53 0,90 + 12,8 0,53 12,8 0,44 0,89 + 12,8 0,44 12,8 0,25 0,80 + 12,8 0,25 12,8 0,35 0,80 + 12,8 0,35 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 = 0,3 = 0,31 = 0,26 = 0,31 = 0,41 = 0,33 = 0,36 12,8 0,44 = 0,70 Elgenerering 0,89 + 12,8 = 0,30 0,44 59

Biooljor: Bark: GROT: Spån: Värmegenerering = Värmegenerering = Värmegenerering = Värmegenerering = Stamvedsflis: Träpulver: Värmegenerering = Värmegenerering = Övriga Biobränslen (trädbränslen): Värmegenerering = Träbriketter: Pellets: Torv: Värmegenerering = Värmegenerering = Värmegenerering = 0,89 0,89 + 12,8 0,44 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,33 0,86 0,86 + 12,8 0,39 0,86 0,86 + 12,8 0,39 0,86 0,86 + 12,8 0,39 = 0,70 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,64 Elgenerering = 0,68 Elgenerering = 0,68 Elgenerering 12,8 0,44 0,89 + 12,8 0,44 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,33 0,86 + 12,8 0,33 12,8 0,39 0,86 + 12,8 0,39 12,8 0,39 0,86 + 12,8 0,39 = 0,30 = 0,36 = 0,36 = 0,36 = 0,36 = 0,36 = 0,36 = 0,32 = 0,32 12,8 0,39 = 0,68 Elgenerering 0,86 + 12,8 = 0,32 0,39 60