Sveriges energisituation i ett europeiskt och globalt perspektiv

RAPPORT FRÅN ENERGIUTSKOTTET 3 JULI 2013 Sveriges energisituation i ett europeiskt och globalt perspektiv Detta dokument har producerats av Energiutskottet som tillhör Kungl. Vetenskapsakademien. Det speglar Energiutskottets uppfattning och skall inte ses som ett uttalande eller ställningstagande av Kungl. Vetenskapsakademien. ENERGIUTSKOTTET, KUNGL. VETENSKAPSAKADEMIEN, BOX 50005, SE-104 05 STOCKHOLM, SWEDEN TEL +46 8 673 95 00, FAX +46 8 15 56 70 INFO@KVA.SE HTTP://KVA.SE, BESÖK/LEVERANS, VISIT/DELIVERIES: LILLA FRESCATIVÄGEN 4A, SE-114 18 STOCKHOLM, SWEDEN

Sammanfattning Kungl. Vetenskapsakademiens Energiutskott utgår, i sina scenarier när det gäller framtida konsumtion och produktion av energi, från att användning av fossila energikällor på annat än en bråkdel av nuvarande nivå är ohållbart på sikt eftersom deras miljö- och klimatpåverkan är oacceptabla. Förnybar energi och kärnkraft är de fossilfria alternativ som Energiutskottet prioriterat i sina scenarier om energisituationen i Sverige och i världen fram till 2050. Sverige har redan en fördelaktig situation genom att den svenska energitillförseln beror endast till 31 % på fossila bränslen, jämfört med det globala genomsnittet på 81 %. Speciellt iögonfallande är den svenska näst intill fossilfria elproduktionen som utgör en betydande del (27 %) av den totala svenska energitillförseln på 551 TWh. Detta skall jämföras med den globala elproduktionen (14 % av energitillförseln på 148 000 TWh) som till 67 % kommer från fossila bränslen. Område Energitillförsel % fossil % el Elproduktion % fossil % förnybart % kärn Sverige 551 TWh 31 % 27 % 146 TWh 3 % 54 % 43 % EU-27 20 400 TWh 76 % 16 % 3 300 TWh 53 % 19 % 28 % Världen 148 000 TWh 81 % 14 % 21 400 TWh 67 % 20 % 13 % Tabell 1. Energitillförsel och elproduktion i Sverige, EU-27, och Världen 2010. Uppgifter från Eurostat, IEA:s World Energy Key Statistics, Svensk energi, Energimyndigheten. Här och i det följande betecknar förnybart den flödande solenergin och geoenergin. Bränslen för utrikes flyg och sjöfart ingår inte i den svenska statistiken Den förestående minskningen av fossila bränslen och ökningen av icke-fossila energislag gör att koldioxidutsläppen reduceras och andelen el i energitillförseln ökar. Eftersom elenergi är av högre kvalitet än värmeenergi medför ökad andel elenergi en effektivisering av energianvändningen. Med en värmepump kan 3-5 gånger mer värmeenergi produceras än den elenergi som krävs för att driva värmepumpen. En bil går tre gånger längre på el än på bensin med motsvarande energiinnehåll. Till skillnad från Sverige produceras inom EU elen främst från fossila bränslen (53 %) och därför är satsningar på vindkraft och solkraft som ersättning för fossilkraft högprioriterat. En ökande andel väderberoende förnybar el från sol och vind kommer emellertid att kräva utbyggda elnät, ökad reglerkraft och energilagring allt till mycket höga kostnader. Sverige har den stora fördelen att genom riklig tillgång på vattenkraft, biokraftvärme, vindkraft samt kärnkraft redan nu ha tillräckligt med fossilfri el för de inhemska behoven. I och med att fossilkraften ersätts med ökad andel intermittent väderberoende el får kärnkraften en allt viktigare roll som baskraft för stabilisering av elsystemet. Globalt svarade kärnkraften 2010 för 13 % av elproduktionen, i EU-27 för 28 % och i Sverige för 43 %. Energiutskottet baserar sina scenarier på att kärnkraften ingår i framtidens energimix för att ersätta en del av dagens fossila baskraft. Den ger obetydliga utsläpp av växthusgaser och är i ett systemkostnadsperspektiv konkurrenskraftig jämfört med förnybara alternativ. Kärnkraft är också den mest hållbara av alla energikällor när 2

det gäller materialbehoven för att bygga kraftverk. Åtgången av aluminium, koppar och järn i ton per genererad TWh är lägst bland icke-fossila energislag enligt beräkningar från Stuttgart Institute of Energy Economics. Den svenska slutliga energikonsumtionen (energianvändningen) kan genom effektiviseringar minska från dagens 400 till 335 TWh, alltså med 16 %, fram till 2050 enligt Energiutskottets scenarier. I sitt svenska 2050-scenario har den primära energitillförseln beräknats bli 525 TWh varav 8 % kommer från fossila bränslen, 35 % från kärnkraft och 57 % från förnybara energislag (bioenergi 208 TWh, vattenkraft 67 TWh, vind-, sol-, vågkraft 25 TWh). I sitt globala 2050-scenario har Energiutskottet utgått från att tillförseln av energi från fossila bränslen begränsas i enlighet med IPCC:s mål om högst två graders höjning av den globala medeltemperaturen (IPCC=Intergovernmental Panel on Climate Change). Största potentialen för ökning av tillförseln av koldioxidutsläppsfri energi finns i de redan etablerade energikällorna vattenkraft, kärnkraft, vindkraft, solenergi och bioenergi. För år 2050 beräknas den primära energitillförseln bli 170 000 TWh (55 % fossil energi) varav 45 000 TWh elenergi. Energiutskottets scenario överensstämmer relativt väl med International Energy Agency s, IEA:s BlueMap-scenario i vilket koldioxidutsläppen från energigenerering halverats 2050 jämfört med 2005. Denna halvering förutsätter storskalig infångning och lagring av koldioxid. BlueMap scenariot innebär att den globala primärenergitillförseln ökar med 23 % mellan 2010 och 2050, från 148 000 TWh till 182 000 TWh, inom vilket elgenereringen ökar från 21 400 till 37 000 TWh. Mycket stora investeringar behövs enligt IEA för att möta världens ökande energibehov. I referensscenariot beräknas 270 000 miljarder dollar behöva investeras mellan 2010 och 2050 i fordon, elektriska apparater samt anläggningar inom tung industri. Ytterligare investeringar på 46 000 miljarder dollar beräknas i BlueMap-scenariot för att minska utsläppen genom infångning och lagring av koldioxid, genom effektivare energianvändning med utnyttjande av el, i transportsektorn med hybridfordon, inom bostadssektorn med hjälp av värmepumpar och inom industrisektorn genom ytterligare elanvändning. Mycket stora investeringar behövs alltså inom energisektorn för att tillgodose en växande världsbefolknings energibehov utan att äventyra miljö och klimat. För Sveriges del gäller det att förvalta och utveckla den förnämliga energimix vi redan har till gagn för landets näringsliv och dess invånare. Energiutskottets globala 2050-scenario med en primär energitillförsel på 170 000 TWh utgår från att andelen fossil energi tydligt begränsas för att reducera risken för allvarliga effekter på jordens klimat. I en rapport från IEA publicerad 2012 presenteras två scenarier för 2035, ett kallat NPS som ger 197 000 TWh (med en årlig tillväxtfaktor på 1,2 %) och ett annat kallat 450S som ger 173 000 TWh (med en tillväxtfaktor på 0,6 %.) En extrapolation till 2050 med samma tillväxtfaktorer ger 238 000 TWh resp. 190 000 TWh. Dessa scenarier som bygger på fortsatt tillväxt i världsekonomin kommer svårligen att kunna nås utan betydande ökningar av andelen fossil energi. Energiutskottets 2050-scenario och IEA:s BlueMap-scenario visar dock att världens energibehov kan klaras med 170 000/182 000 TWh men till mycket höga kostnader. 3

Från fossil till icke-fossil energi Världen står inför utmaningen att radikalt ställa om energiförsörjningen som i dag till 81 % baseras på fossila bränslen (31 % för Sverige). Dagens omfattande användning av olja, kol och fossil gas som bränsle leder förutom till global uppvärmning och andra miljö- och hälsoeffekter, också till en kraftig åderlåtning av en ändliga och värdefulla naturresurser. I sina framtidsscenarier för 2050 utgår KVA:s Energiutskott från att energitillförseln från icke-fossila energikällor optimeras, att fossila energikällor begränsas och att energianvändningen effektiviseras och justeras efter tillgänglig energi. Det finns tre former av energi: solenergi, geoenergi och kärnenergi. De kan härledas till olika slags kärnreaktioner; i solens inre, i jordens inre och i kärnkraftreaktorer. Solinstrålningen kan antingen direkt tillvaratas och omvandlas till el och/eller värme eller indirekt utnyttjas i den rörelse som den genererar i luft och vatten, vind och vågor. Denna flödande energi är ojämnt fördelad i tid och rum. Solenergin kan också magasineras vilket skett i årmiljoner och resulterat i de fossila bränslena kol, olja och gas. Idag koncentreras solenergin genom nederbörden i vattenmagasin och genom fotosyntesen i den växande biomassan. Sverige är lyckligt lottat med förhållandevis stora mängder magasinerad solenergi, som bland annat ger oss el från vattenkraften och el/värme från skogens biomassa, samt geoenergi. Världen måste i största möjliga utsträckning ställa om från fossila bränslen till icke-fossila former av solenergi, geoenergi och kärnenergi. Detta kommer att leda till att koldioxidutsläppen minskar och andelen el i energitillförseln ökar. Eftersom elenergi är av högre kvalitet än värmeenergi medför ökad andel elenergi en effektivisering av energianvändningen. Med en värmepump kan 3-5 gånger mer värmeenergi produceras än den elenergi som krävs för att driva värmepumpen. En bil går tre gånger längre på el än på bensin med motsvarande energiinnehåll. Energisituationen 2010 Sverige har redan nu en fördelaktig situation genom att den svenska energitillförseln endast beror till 31 % på fossila bränslen, jämfört med det globala genomsnittet på 81 %. Speciellt iögonfallande är den svenska näst intill fossilfria elproduktionen som utgör en betydande del (27 %) av den totala svenska energitillförseln på 551 TWh. Detta skall jämföras med den globala elproduktionen (14 % av energitillförseln på 148 000 TWh) som till 67 % kommer från fossila bränslen. Sveriges unika elmix utvecklades under 1900-talet genom utbyggnad av vattenkraften, följt av utvecklingen av kärnkraften och under senare tid genom tillkomsten av biokraft och vindkraft. Andelen förnybar energi i den globala primärenergitillförseln är 13 %, vilket inte ändrats nämnvärt under de senaste 40 åren. Och trots att utbyggnadstakten av vind- och solel ofta framhålls som storartad uppgår dess andel, tillsammans med den geotermiska energin, inte till mer än ca 1 % av den globala primärenergitillförseln. 4

Område Energitillförsel % fossil % el Elproduktion % fossil % förnybart % kärn Sverige 551 TWh 31 % 27 % 146 TWh 3 % 54 % 43 % EU-27 20 400 TWh 76 % 16 % 3 300 TWh 53 % 19 % 28 % Världen 148 000 TWh 81 % 14 % 21 400 TWh 67 % 20 % 13 % Tabell 1. Energitillförsel och elproduktion i Sverige, EU-27, och Världen 2010. Uppgifter från Eurostat, IEA:s World Energy Key Statistics, Svensk energi, Energimyndigheten. Här och i det följande betecknar förnybart den flödande solenergin och geoenergin. Bränslen för utrikes flyg och sjöfart ingår inte i den svenska statistiken Bioenergi, Sveriges bästa energialternativ EU har fastställt mål/direktiv för hur unionens energiomställning skall ske. Ett övergripande mål fram till 2020 är att minska koldioxidutsläppen med 20 %, samt att förbättra energiförsörjningstryggheten. För svensk del ter sig bioenergi som det mest attraktiva alternativet för att nå det övergripande målet, genom bland annat bättre utnyttjande av avverkningsrester (GROT), organiskt avfall och torv. Den pågående ersättningen av fossila bränslen i kraftvärmeverken med biobränslen leder alltså till minskning av den fossila energitillförseln samtidigt som importberoendet minskar. Snart kommer också biodrivmedel att produceras av skogsråvara; forskning har visat att särskilt metanol kan produceras med hög effektivitet. Det krävs dock långsiktiga investeringar för att bygga upp de storskaliga anläggningar och den infrastruktur som krävs för att kunna konkurrera med fossila drivmedel. Biometanol och Sveriges fossilfria el erbjuder goda förutsättningar att minska transportsektorns beroende av fossila drivmedel, speciellt i samband med ökad användning av hybridfordon. På sikt kan produktionen av skogsråvara öka genom tillväxthöjande åtgärder. Vägledande för Energiutskottets uppskattning av storleken på uttag av skog för energiändamål är att den svenska industri som beror av skogsråvara skall ha företräde och att avverkningen skall vara mindre än tillväxten så att svensk skog kan fortsätta att vara en koldioxidsänka. För närvarande är den svenska nettoemissionen av koldioxid mycket liten tack vare den svenska skogens koldioxidupptag. EU:s målsättning är att andelen förnybar energi skall uppgå till 20 % fram till 2020. Detta är ett genomsnitt för EU. Sverige använder redan 51 % förnybart i sin energimix men har i diskussionen om bördefördelning tagit på sig att höja denna andel ytterligare. Detta bör enligt Energiutskottet ske främst genom att öka andelen bioenergi från skogsråvara. Den pågående avskogningen i världen gör att uttag av skogsbioenergi måste vägas mot de klimateffekter som kan bli följden av för stora uttag. Sverige har genom nuvarande skogstillväxt marginal att väsentligt öka uttaget av skogsbiomassa för energiändamål. Vindkraft och solkraft I de flesta EU-länder produceras en stor del av elen med fossila bränslen, och därför är satsningar på vindkraft och solkraft som ersättning för fossil kraft högprioriterat. Inledningsvis kommer kvarvarande fossila kraftverk att kunna kompensera fluktuationerna i eltillförsel från sol och vind. Men i och med att en allt större andel av elproduktionen fluktuerar tillkommer ökande behov av reglerkraft, utbyggda kraftnät samt styrning av konsumtionen. Detta kommer att leda till ökade kostnader för konsumenterna. Sverige har redan nu ett stabilt elsystem med vattenkraft, kärnkraft och en del biokraft. En överdimensionerad utbyggnad av svensk 5

vindkraft eller en allt för stor utbyggnad av överföringskapaciteten mellan kontinenten med stora inslag av intermittent elproduktion kan således komma att drabba svenska konsumenter, industri såväl som privatkunder, i form av höjda priser och försämrad försörjningstrygghet. Vindkraft som är ett alternativ för att ersätta fossilkraft i många andra länder är således inte lika betydelsefull för det svenska elsystemet. Energiutskottet förutsätter att vattenkraften även fortsättningsvis skall vara den enda källan för reglering av vindkraftens oregelbundenhet. Enligt Energiutskottet bör svensk vindkraft kunna byggas ut till cirka 10 TWh inom ramen för det nuvarande svenska elsystemets begränsningar, i form av otillräcklig ledningskapacitet och vattenkraftens reglerförmågahos vattenkraften son kan komma att minskas ytterligare som följd av EU:s nya vattendirektiv och nya vattendomar. En nyligen presenterad rapport från Svenska Kraftnät visar att 17 TWh vindkraft skall kunna integreras i det svenska elsystemet inom de närmaste 15 åren förutsatt att investeringar på 73 miljarder kronor görs, vilket också medför kraftigt förhöjda nätavgifter. Ett examensarbete vid Uppsala universitet har på Energiutskottets uppdrag undersökt svenska kommuners intresse och planer för etablering av vindkraftverk. Samråd mellan kommuner och vindkraftproducenter har skett om inte mindre än 80 TWh vindkraft till en maxeffekt av 30 GW, vilket är mer än Sveriges totala effektbehov (25 GW). Minimieffekten blir enligt Svenska Kraftnäts uppskattning (6 %) 1,8 GW, vilket är helt otillräckligt för att klara behoven exempelvis en kall vinterdag. Uppenbarligen har Sveriges kommuner inte samrått sinsemellan och inte tagit del av Svenska Kraftnäts rapport som anger att 17 TWh ska kunna integreras i det svenska kraftsystemet. El från solceller (photovoltaics) kommer också att bli betydelsefulla men i likhet med vindkraften är den korta utnyttjandetiden en nackdel. En annan intressant teknik för att tillvarata solenergin är Concentrating Solar Power (CSP). Den har fördelen att ständigt kunna tillhandahålla el och kunna utnyttjas som reglerkraft för intermittent sol- och vindkraft. Den infångade solenergin koncentreras och värmer en vätska som lagras vid hög temperatur och kontinuerligt tappas ut i form av ånga för att driva en turbin och generera el. För Europas del är Sydeuropa, Nordafrika och Mellersta Östern av intresse när det gäller CSP. DESERTEC-projektet är ett stort pågående CSP-projekt. Vid sidan av stora anläggningar avsedda att producera el för de stora kraftnäten kan el från solceller och små vindkraftverk avsedda för privata kunder ha en viss potential för framtidens elförsörjning. Det är dock svårt att i dagsläget göra prognoser när det gäller omfattningen. Kärnkraft Efter 2004 har antalet reaktorer som byggts i världen varit fler än de som stängts av, bortsett från 2011 då åtta reaktorer stängdes av som följd av det tyska avvecklingsbeslutet. Enligt World Nuclear Association (WNA) fanns år 2013 i januari 435 reaktorer anslutna till elnäten, 65 under byggnad, 167 planerades för den närmaste 10-årsperioden och ytterligare 367 föreslagna att tas i drift inom 15 år. Flera av de befintliga reaktorerna börjar dock åldras och en avveckling av gamla reaktorer sker kontinuerligt, men det är fler som byggs än som stängs av. Bland de länder som för närvarande bygger flest reaktorer kan nämnas Kina, Indien, Sydkorea och Ryssland. 6

Kina intar en tätposition med 29 reaktorbyggen och ambitionerna för ytterligare byggen är höga, främst för att ersätta en del av Kinas kolkraftverk. Inom EU diskuteras nya reaktorbyggen i vissa östeuropeiska stater, Finland, Frankrike och Storbritannien. Globalt svarade kärnkraften 2010 för 13 % av elproduktionen, i Sverige för 43 % och i EU-27 för 28 %. Elproduktionen inom EU kommer också från fossila bränslen med 53 %, vattenkraften med 14,4 % och vindkraften med 4,6 %. I och med att den fossila elproduktionen ersätts med ökad andel intermittent väderberoende el (sol och vind) får kärnkraften en allt viktigare roll som baskraft för stabilisering av elsystemet. Trots vad som ibland hävdas kommer det inte att bli brist på kärnbränsle. Exempelvis kommer den 4:e generationens reaktorer, som nu utvecklas, att utnyttja uranets energiinnehåll 100-falt bättre än nuvarande reaktorer. Dessutom kommer existerande kärnavfall att kunna användas samtidigt som avfallets långlivade restprodukter destrueras. Det finns också klyvbart uran och torium, ett annat kärnbränsle, i jordskorpan och i havet motsvarande miljontals års behov. Havet innehåller också tungt väte, ett bränsle som kan hålla framtida fusionsreaktorer i gång för i princip obegränsad tid. Den mycket ringa åtgången på kärnbränsle gagnar miljön. Sveriges årliga energitillförsel motsvarar lasten av en enda långtradare lastad med klyvbart uran jämfört med två miljoner långtradare om kol vore alternativet. Säkerhetsfrågorna inom kärnkraftområdet har efter Fukushima-olyckan kommit mer i fokus och man utvecklar nu tekniken för att innesluta en eventuell härdsmälta och genom att förse reaktorerna med den typ av filter för radioaktiva utsläpp som redan finns installerade i svenska kärnkraftverk. Bland nya typer av reaktorer som nu utvecklas skall särskilt nämnas små modulära reaktorer i USA, natriumkylda reaktorer med återvinning av kärnavfall i Sydkorea och gaskylda grafitkulereaktorer i Kina. I Sverige är det för närvarande endast tillåtet att ersätta befintliga reaktorer. Om man antar att de nuvarande reaktorerna kan drivas i max 60 år blir det aktuellt att ersätta den först byggda reaktorn i Oskarshamn senast 2032, alltså senast om 20 år. Eftersom nya reaktorer är betydligt kraftfullare än dagens kommer den svenska kärnkraftselen att öka om alla nuvarande reaktorer ersätts med nya. För att kärnkraften skall finnas kvar i det svenska elsystemet måste industri och berörda myndigheter börja agera nu eftersom tiderna för tillståndsgivning och konstruktion av nya reaktorer är långa. Statligt stödd kärnkraftforskning behöver initieras, dels för att fånga upp de många nya idéer som utvecklas, dels för att hålla kunskaps- och utbildningsnivån hög. Media har ansvar för att korrekt återge händelser inom kärnkraftområdet, t.ex. var en del av rapporteringen från Fukushima-olyckan i samband med Tsunami-katastrofen starkt vinklad. Hälsoeffekterna av strålningen föranledd av olyckan finns väl dokumenterade av FN-organet UNSCEAR och de ekonomiska effekterna har nyligen dokumenterats i Vetenskapsakademiens tidskrift AMBIO av förre SKI-chefen Lars Högberg. Energieffektivisering Den svenska energikonsumtionen kan genom effektiviseringar minska från dagens 400 till 335 TWh, alltså med 16 % fram till 2050 enligt Energiutskottets scenarier. Det antas då att folkmängden 2050 ökat till 10 miljoner. Huvuddelen av minskningen av energikonsumtionen 7

kan åstadkommas inom transportsektorn (33 %) samt bostads- och servicesektorerna (19 %), framförallt genom övergång till elfordon, byggande av passivhus och ombyggnad av befintliga bostäder. Industriproduktionen antas kunna fortsätta växa fram till 2050 med oförändrad energikonsumtion tack vare effektiviseringar. Detta antagande baseras på att industriproduktionen under de senaste 40 åren kunnat dubbleras trots en i huvudsak oförändrad energikonsumtion. Mot denna bakgrund har Energiutskottet reagerat kraftfullt mot ett EU- förslag om att Sverige skulle minska sin primära energitillförsel med 26 % fram till 2020. Detta skulle för Sverige ha varit helt orealistiskt och skulle ha inneburit en minskning motsvarande hela den svenska transportsektorns energianvändning. Förslaget var framtaget av ITRE-kommittén inom EUparlamentet och diskuterades inom parlamentet i juni 2012. (Riksdagens näringsutskott är politiskt kontaktorgan gentemot ITRE.) Förslaget förkastades men kommer nu att omarbetas och presenteras i reviderad form 2014. Det är av stor vikt för Sverige att det pågående arbetet om energieffektivisering inom EU följs och analyseras noga och att beslut baseras på genomarbetade underlag. Energiutskottet följer arbetet inom EU bland annat genom EASAC, de europeiska akademiernas kontaktorgan mot EU. Sveriges energi 2050 I sitt svenska scenario 2050 har Energiutskottet utgått från den efter effektiviseringar framräknade energikonsumtionen på 335 TWh, som innebär 525 TWh i primär energitillförsel. Av denna kommer 8 % från fossila bränslen, 35 % från kärnkraft och 57 % från förnybar energi (bioenergi 208 TWh, vattenkraft 67 TWh, vind-, sol-, vågkraft 25 TWh) Världens energi 2050 I sitt globala scenario har Energiutskottet utgått från att tillförseln av energi från fossila bränslen begränsas i enlighet med IPCC:s mål om högst två graders ökning av den globala medeltemperaturen. Enligt beräkningarna behöver då den fossila energitillförseln minskas från 120 000 TWh år 2010 till 93 000 TWh år 2050. Största potentialen för ökning av tillförseln av energi utan koldioxidutsläpp finns i redan etablerade energikällor som vattenkraft, kärnkraft, vindkraft, solenergi och bioenergi, där tillförseln kan tredubblas jämfört med nuläget. Solenergi förväntas vara den starkast växande av de olika energialternativen. Energisituationen 2050 I tabell 2 återfinns energitillförsel och elenergi 2050 för Sverige och världen enligt Energiutskottets scenarier. Den mest påtagliga förändringen jämfört med 2010 är att världens elproduktion mer än fördubblats, inte oväntat eftersom såväl den förnybara väderberoende energin som kärnkraften resulterar i elproduktion. För Sveriges del är största skillnaden jämfört med 2010 att energitillförseln 2050 endast till 8 % kommer från fossila bränslen. Det förtjänar framhållas att Sverige och svenskt näringsliv borde ha en stor konkurrensfördel tack vare det låga beroendet av importerad fossil energi, främst inom el-sektorn. Utsläpp av koldioxid vid produktion av varor och tjänster är lägre i Sverige än i de flesta andra länder. För att upprätthålla denna konkurrensfördel, är det viktigt att vidareutveckla energimixen så att den blir helt fri från fossilproducerad energi. 8

Område Tillförsel % fossil % el Elenergi % fossil % förnybart % kärnkraft Sverige 525 TWh 8 % 34 % 179 TWh 0 % 64 % 36 % (EnU) Världen 170 000 TWh 55 % 26 % 45 000 TWh 35 % 48 % 17 % (EnU) Världen BlueMap 182 000 TWh 45 % 20 % 37 000 TWh 29 % 47 % 24 % Tabell 2. Energitillförsel och elproduktion i Sverige och världen 2050 enligt Energiutskottets scenarier (EnU). EnU:s scenario för världen ligger relativt nära IEA:s (International Energy Agency) BlueMap-scenario. Vid Energiutskottets uppskattning av icke-fossil andel i världens energiförsörjning (45 %) har bidragen från bioenergi, vindkraft, solenergi, vattenkraft och kärnkraft optimerats med ledning av Energiutskottets studier (se http://kva.se/energi). Den fossila andelen energi på 55 % har räknats fram så att IPCC:s tvågradersmål tillgodoses 1. Denna rätta-mun-efter matsäcken strategi leder till en global energiproduktion år 2050 på 170 000 TWh. Resultatet ligger i linje med IEA:s BlueMap-scenario i vilket koldioxidutsläppen från energigenerering halverats 2050 jämfört med 2005. Denna halvering förutsätter storskalig infångning och lagring av koldioxid. BlueMap-scenariot innebär att den globala primärenergitillförseln ökar med 23 % mellan 2010 och 2050, från 148 000 TWh till 182 000 TWh, inom vilken elgenereringen ökar från 21 400 till 37 000 TWh. Scenariot överensstämmer förvånansvärt väl med Energiutskottets 2050-scenario med 170 000 TWh varav 45 000 TWh el. En berättigad fråga är om 170 000 TWh räcker för en beräknad världsbefolkning på 9 miljarder människor år 2050. Nedan har ett försök gjorts att dela upp världen i OECD-länder och övriga länder och anta att OECD kan effektivisera sin energianvändning med 20 % fram till 2050, vilket bör vara möjligt baserat på den genomgång som gjorts av Sveriges potential för effektiviseringar. Med denna utgångspunkt kan en beräkning göras om energikonsumtion 2050 för OECD- såväl som icke-oecd länder. Räcker 170 000 TWh primärenergi för 9 miljarder människor 2050? 2010 hade OECD 62 000 TWh för 1,2 miljarder 51 600 kwh/individ 2010 hade övriga världen 86 000 TWh för 5,8 miljarder 14 800 kwh/individ OECD bör kunna effektivisera 20 % 2050 har OECD 49 600 TWh för 1,4 miljarder 35 400 kwh/individ 2050 har övriga världen 120 400 TWh för 7,6 miljarder 15 800 kwh/individ Hur fördelar sig elen? En elrevolution! 2010 hade OECD 10 800 TWh el för 1,2 miljarder 9 000 kwh/individ 2010 hade övriga världen 10 600 TWh el för 5,7 miljarder 1 600 kwh/individ OECD bör kunna effektivisera 20 % 2050 har OECD 8 600 TWh el för 1,4 miljarder 6 100 kwh/individ 2050 har övriga världen 36 400 TWh el för 7,6 miljarder 4 800 kwh/individ 1 Se rapporten Energy resources and their utilization in a 40-year perspective up to 2050 (http://kva.se/documents/ vetenskap_samhallet/energi/utskottet/syntes_energi_eng_2010). 9

Resultatet är inte godtagbart ur en global rättvisesynpunkt. Visserligen har gapet i energitillförsel mellan OECD och övriga världen räknat per individ minskat påtagligt mellan 2010 och 2050, men energikonsumtionen per individ i icke-oecd-länder är praktiskt taget oförändrad jämfört med nuläget. Men situationen kan komma att bli sämre än så. Under ett fortsatt globaliserat näringsliv är det snarare troligt att icke-oecd-länder kommer att öka sin energitillförsel i stället för att minska den med 20 %. Beträffande tillgången på el ser situationen ljusare ut. Samma jämförelse mellan OECD- och icke-oecd-länder visar att den nuvarande stora skillnaden per individ med en faktor 5,6 har minskat till en faktor 1,3 kring 2050. Med tanke på elens höga kvalitet, dvs. att så mycket mer mekaniskt arbete kan utvinnas jämfört med värmeenergi, är denna situation positiv. Diskussion Den nuvarande snabba ökningen av fossil energiproduktion i världen tyder på att andelen fossil energi år 2050 kommer att bli mycket större än vad som antagits i utarbetandet av Energiutskottets scenario, som baserats på tvågradersmålet definierat i IPCC-2007. Eftersom den globala temperaturen inte ökat särskilt mycket under 2000-talet trots att växthusgaserna fortsatt akumulera i atmosfären finns det anledning att invänta IPCC:s kommande rapport under hösten 2013 för att se om sambandet mellan förväntad temperaturökning och luftens halt av växthusgaser kommer att revideras jämfört med IPCC-2007 rapporten. Mål om framtida utsläppsbegränsningar kommer säkerligen att påverkas av 2013 års IPCC-rapport. Förutom deras klimatpåverkan finns många andra skäl att minska användningen av fossila bränslen, nämligen deras ändlighet, deras miljöpåverkan vid utvinning och genom försurning av mark och vatten samt spridning av tungmetaller. Fortsatta avgifter, i form av skatter och utsläppsrätter mm., på utnyttjandet av fossila bränslen är nödvändiga för att påskynda omställningen mot icke-fossila energikällor. Paradoxalt nog minskar svensk industris konkurrenskraft när elpriserna i Sverige höjs som en följd av höjda avgifter på fossila bränslen, trots att svensk el är praktiskt taget fossilfri jämfört med stora delar av omvärlden (se tabeller 1 och 2). Anledningen är att elpriset på den nordiska elmarknaden sätts av marginalkostnaden som bestäms av priset på fossilt producerad el. Med en allt större integration av de svenska och europeiska elnäten kommer denna situation att accentueras. Eftersom produktionspris på vattenkraftsel och kärnkraftsel ligger långt under marginalkostnadspriset som bestäms av fossil kraftproduktion gynnar de höjda elpriserna elproducenterna men missgynnar elkonsumenterna inklusive industrin. Konsumentpriset på el utgörs dels av elpriset på den nordiska elmarknaden, dels av elnätsavgifter, dels genom skatter och avgifter, bland annat utsläppsrätter och elcertifikat. Det politiska inflytandet över konsumentpriset på el är i princip stort genom statligt ägda Vattenfall, som är en inflytelserik aktör på den nordiska elmarknaden, genom statliga Svenska Kraftnät samt genom skatter och lagstadgade avgifter. Mot bakgrund av dessa omständigheter föreslår Energiutskottet att regeringen tillsätter en kommission med uppgift att studera prisfrågan utgående från de beslut som fattas både i Sverige och inom EU. Av speciellt intresse är att belysa hur den svenska elberoende industrin påverkas av höjda konsumentpriser på el. 10

EU får allt större inflytande över den svenska energipolitiken. Det är därför angeläget att politiker och oberoende forskare samråder inför beslut som fattas inom EU gällande medlemsländernas energiförsörjning. Det kan vara praktiskt för EU-kommissionen och -parlamentet att sätta upp olika procentsatser, som att fram till 2020 skall koldioxidutsläppen ha minskat med 20 %, andelen förnybart ha ökat med 20 % (andel biodrivmedel 10 %) och att effektiviseringar skall ha minskat energianvändningen med 20 %. Dessvärre har flera av dessa procentsatser inte förankrats i verkligheten. Många exempel från de senaste åren visar detta. Biodrivmedelsdirektivet på 10 % inblandning i bensin eller diesel kommer inte att uppnås, vilket EU-kommissionen nu konstaterat. Förra årets förhastade arbete med 20 %-direktivet för effektivisering till 2020 stoppades i sista stund inför omröstning i EU-parlamentet i juni 2012 genom insatser av bland andra Energiutskottet och de europeiska akademiernas samarbetsorganisation EASAC. För Sveriges del skulle beslutet ha inneburit 26 % minskning av energitillförseln, en energimängd som svarar mot hela transportsektorns energibehov. Nytt underlag för energieffektivisering skall vara färdigt för beslut i EU-parlamentet 2014. Förhandlingarna med enskilda länder är inte heller särskilt verkningsfulla vilket det tyska beslutet om avveckling av kärnkraften visar. Tyskland kommer att ersätta elproduktionen till stor del med fossilbaserad kraft och därmed frångå den i EU framförhandlade utsläppsminskningen! När all kärnkraft är stängd kommer Tyskland enligt beräkningar att ha byggt upp ökade utsläpp på hela 100 Mton koldioxid, vilket är dubbelt så mycket som Sveriges totala utsläpp från dagens förbränning av fossila bränslen. Slutligen måste EU-kommissionen i sina förhandlingar beakta medlemsländernas olika energisituation (tabeller 1 och 2). Det är inte rimligt för svensk ekonomi att bygga ett stort antal subventionerade vindkraftverk för elproduktion på export när Sverige är självförsörjande på el. Energiutskottet baserar sina scenarier på att kärnkraften ingår i framtidens energimix. Den ger obetydliga utsläpp av växthusgaser och är i ett systemkostnadsperspektiv konkurrenskraftig jämfört med förnybara alternativ. Kärnavfallet kräver förhållandevis modesta utrymmen för lagring jämfört med avfall från konventionella bränslen. För framtida lagring av koldioxid krävs helt andra volymer. Även en så stor olycka som den i Fukushima med ett enda stort utsläpp ger en begränsad miljöpåverkan jämfört med de ständiga utsläppen från förbränning av fossila bränslen och biobränslen. Kärnkraft är också den mest hållbara av alla energikällor när det gäller materialbehoven för att bygga kraftverk, något som framgår av nedanstående bild (Tabell 3) baserad på ett arbete vid Stuttgart Institute of Energy Economics. Kärnkraften har goda förutsättningar att bli en nyckelkomponent i världens framtida fossilfria baskraft. 11

Kol Brunkol Gas Kärnkraft Järn [ton / TWh] Koppar [ton/ TWh] Bauxit [ton/ TWh] 1700 8 30 2134 8 19 1239 1 2 457 6 27 Biobränsle 934 4 18 Solel 4969 281 2189 Vind 3066 52 35 Vattenkraft 2057 5 7 Tabell 3. Materialförbrukning för olika energikällor angiven i ton per terawattimme baserat på data för livslängd mm. för olika kraftverk. Bauxit är basmaterial för framställning av aluminium. Källa: Alfred Voss, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart (Symposium Energy 2050, Oktober 19 20, 2009, Stockholm) En utbyggnad av den civila kärnkraften förutsätter att risken för kopplingar till kärnvapensektorn minimeras eller elimineras. IAEA, International Atomic Energy Agency, i nära samverkan med FN, skall se till att utvecklingen av civil kärnenergi inte utnyttjas i militärt syfte. Av IAEA:s statuter framgår: The Agency shall seek to accelerate and enlarge the contribution of atomic energy to peace, health and prosperity throughout the world. It shall ensure, so far as it is able, that assistance provided by it or at its request or under its supervision or control is not used in such a way as to further any military purpose. Vid utvecklingen av nya reaktortyper inklusive bridreaktorer är det viktigt att kärnkraftindustrin utnyttjar ny teknik till eliminering av höganrikat klyvbart material i den civila kärnbränslecykeln. Uppenbarligen måste IAEA i framtiden få en än viktigare roll för att certifiera nya reaktortyper. Energiutskottets scenario som ger 170 000 TWh utgår från att andelen fossil energi begränsas av att utsläppen inte får leda till att tvågradersmålet enligt IPCC 2007 överskrids. I en rapport från International Energy Agency (IEA) publicerad 2012 presenteras två scenarier för 2035, ett kallat NPS som ger 197 000 TWh (med en årlig tillväxtfaktor på 1,2 %) och ett annat kallat 450S som ger 173 000 TWh (med en tillväxtfaktor på 0,6 %) En extrapolation till 2050 med samma tillväxtfaktorer ger 238 000 TWh resp. 190 000 TWh. Dessa scenarier som bygger på fortsatt tillväxt i världsekonomin kommer svårligen att kunna nås utan betydande ökningar av andelen fossil energi. 12

IEA:s BlueMap scenario visar dock att världens energibehov kan klaras även inom Energiutskottets scenario med 170 000 TWh tillförd energi. Den högre andelen el i Energiutskottets scenario jämfört med BlueMaps 182 000 TWh gör att de kan ses som likvärdiga när det gäller energianvändning. I BlueMap-scenariot beräknas betydande effektiviseringar nås med elektrifieringar i transportsektorn med hybridfordon, inom bostadssektorn med hjälp av värmepumpar och inom industrisektorn genom övergång till fossilfri el. IEA:s analyser visar att mycket stora investeringar behövs för att möta världens ökande energibehov. I referensscenariot beräknas 270 000 miljarder dollar behöva investeras mellan 2010 och 2050 i fordon, elektriska apparater samt anläggningar inom tung industri. Ytterligare investeringar på 46 000 miljarder dollar beräknas i BlueMap-scenariot för att minska koldioxidutsläppen, främst genom infångning och lagring och genom effektiviseringar. Mycket stora investeringar behövs alltså inom energisektorn för att tillgodose en växande världsbefolknings energibehov utan att äventyra miljön och klimatet. För Sveriges del gäller det att förvalta och utveckla den förnämliga energimix vi har till gagn för landets näringsliv och invånare. Sammanställt av Energiutskottets arbetsgrupp: Lennart Bengtsson, Harry Frank, Dick Hedberg, Sven Kullander och Elisabeth Rachlew 13

Kungl. Vetenskapsakademiens Energiutskott Sven Kullander (ordf.) Lennart Bengtsson Georgia Destouni Harry Frank Bertil Fredholm David G. Gee Karl Grandin Claes-Göran Granqvist Ingmar Grenthe Dick Hedberg Olle Inganäs Peter Jagers Rickard Lundin Karl-Gustaf Löfgren Karl-Göran Mäler Kerstin Niblaeus Bengt Nordén Torbjörn Norin Eva Olsson Lars Rask Elisabeth Rachlew Villy Sundström Ann-Mari Svennerholm Christer Svensson Björn von Sydow Professor emeritus i högenergifysik Professor i dynamisk meteorologi Professor i hydrologi, hydrogeologi och vattenresurser Professor i innovationsteknik för energi Professor i farmakologi Professor i orogen dynamik Professor, civilingenjör Professor i fasta tillståndets fysik Professor emeritus i oorganisk kemi Fil.dr Professor i biomolekylär och organisk elektronik Professor i matematisk statistik Professor i rymdfysik Professor i nationalekonomi Professor emeritus i nationalekonomi Tekn.dr/F.d. generaldirektör för Europeiska Unionens råd Professor i fysikalisk kemi Professor emeritus i organisk kemi Professor i experimentell fysik Professor i medicinsk biokemi Professor i fysik Professor i kemisk fysik Professor i infektion och immunitet Professor i elektroniska komponenter Universitetslektor/F.d. talman 14