Effektiv elanvändning i olika branscher och processer minskar kostnader och utsläpp El till vad och hur mycket i svensk industri IKP Energisystem Sven-Olof Söderberg, Louise Trygg, Peter Karlsson, Alemayehu Gebremedhin, Göran Nilsson, Björn Karlsson, Thomas Franzén
Överblick Energikartläggningar, energihushållningsmöjligheter i industrier Hela branscher Påverkan på elproduktionen Effektivisering Eltillförsel Elbehov Konvertering
Studerade branscher SNI-kod Bransch Studerade företag, exempel 15 Livsmedel Cloetta, Ljungsbro, Norrköping 2 Trävaror Bohmans Fanérfabrik, Oskarshamn 21.12 Papper Fiskeby Board, Norrköping 21.2 Pappersvaror OP Kuvert, Oskarshamn 28 Metallvaror Emballator, Ulricehamn 29 Maskiner Hägglunds Drives, Örnsköldsvik 31 Elektro SAFT, Oskarshamn 32 Tele Sanmina, Örnsköldsvik 34 Fordon Alvis Hägglund, Örnsköldsvik 35 Andra transportmedel SAAB, Linköping 36 Övrigt Liljeholmens Stearinfabrik, Oskarshamn
Andra Livsmedel Trävaror Papper Pappersvaror Metallvaror MaskinerElektro Tele Fordon transportmedel Övrigt Elanvändning för branscher och processer 36 Övrigt Transportmedel Fordon Tele Elektro Maskiner Metallvaror Pappersvaror Papper Trävaror Livsmedel 35 34 32 31 29 28 21.2 21.12 2 15 % 2% 4% 6% 8% 1% Belysning Ventilation Tryckluft Pumpning Lokalvärme Komfortkyla Varmvatten Interntransport Ånga Påläggning Formning Värmning Smältning Torkning Förpackning Sönderdelning Blandning Avverkning Hopfogning Frysning Ospecificerat
36 35 34 32 31 29 28 21.2 21.12 Värmning Belysning Tryckluft Lokalvärme Tele Påläggning Övrigt Andra transportmedel Elektro Förpackning Avverkning Formning Pappersvaror Fordon Maskiner Metallvaror Pumpning Elanvändning i olika branscher Stödprocesser Produktionsprocesser Stor del av branschens elförbrukning Papper 2 15 Ventilation Sönderdelning Livsmedel Trävaror 1 2 3 4 5 6 7 8 TWh/år
Elanvändning för olika processer Kylning, frysning Hopfogning Avverkning Belysning Sönderdelning Ventilation Förpackning Torkning, koncentration Tryckluft Värmning, smältning Pumpning, interntransporter Formning Påläggning, blandning Ånga Komfortkyla Lokalvärme, tappvarmvatten Svensk industri utom stål, kemi, massa m m
Möjlig elhushållning Svensk industri utom stål, kemi, massa m m 12 1 8 Effektivisering Konvertering till fjärrvärme TWh/år 6 Övrig konvertering 4 2 Elanvändning efter hushållning Stöd- produktionsprocesser
5 45 4 35 3 vinter vardag dag vår & höst vardag dag sommar vardag dag vinter vardag kväll Elbehov Studerade industribranscher 25 2 15 vardag nätter helger 1 MW 5 2 4 6 8 h befintligt efter effektivisering efter effektivisering och konvertering
35 3 25 MW Elbehov Bransch SNI 15 Livsmedel 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 h befintligt efter effektivisering efter effektivisering och konvertering
Vattenkraft Kärnkraft Vindkraft Elimport export Elbehov lokaler hushåll övrig industri Sveriges elförsörjning Kondenskraft Gasturbiner Eldistribution Elbehov industri Effektivisering Kraftvärme Bransch 1, 2,... Process a, b,... Olje-, gaspannor Olje-, biopannor Fjärrvärme nät Konvertering Biopannor Studerade branscher och processer
MODEST-modellen Indata Anläggningar Tidsindelning Tillförsel Hushållning Energibehov Kostnader och andra egenskaper Optimering Resultat Total kostnad Investeringar Drift Marginalkostnader Utsläpp
18 TWh/år Eltillförsel samt elhushållning i studerade branscher 16 Import 14 12 KV fossil Vindkraft KV bio 4 TWh/år 1 Kärnkraft 3 8 6 2 Import KV kol, gas 4 2-2 Vattenkraft varav export Effektivisering Konvertering 1-1 Vindkraft KV torv, avfall Ny KV bio KV bio Effektivisering Konvertering kraftvärme-värme biobränsle gas seltv91-2 Utan vattenkraft och kärnkraft
Eltillförsel och elhushållning 3 2 Effekt MW vardag dag vinter vardag dag vår höst vardag dag sommar nätter o helger Elproduktion Vindkraft Vattenkraft Import Import 1 KV KV Import Kärnkraft Effektivisering varav export -1 Konvertering Elhushållning -2 1 2 3 4 5 6 7 8 876 h/år seltv91
Varifrån kommer elen? 35 3 25 2 Kolkondensförluster Kärnkraftsförluster 15 Kärnkraftsel 1 Vattenkraft 5 El Tillförd el Svensk mix Kolkondens
Koldioxidutsläpp 15 15 1 Import 1 5 5 Import -5 Sverige Export Netto -5 Sverige Export Netto -1-1 Utan Med elhushållning Mton / år Seltv 69,91
Kostnadsminskning p g a 28 Konvertering uppvärmning, tappvarmvatten 27 Konvertering tillverkningsprocesser Övrig effektivisering 26 25 Effektivisering belysning, tryckluft, ventilation Kostnad att tillgodose energibehovet när alla åtgärder vidtagits Mkr/år 24
12 Utbudskurva för svensk eltillförsel SEK/MWh GT 1 8 6 Kondens 4 2 Vattenkraft Avfalls-KV Kärnkraft Vindkraft 5 1 15 2 25 KV Import Bef elbehov efter hushållning TWh/år
Slutsatser Elanvändningen i de studerade branscherna kan minska med 4 % genom effektivisering och konvertering. Det skulle minska kostnaderna för energitillförseln med 2 miljarder kr per år och kan bidra till att minska EU:s CO 2 -utsläpp med 6 miljoner ton per år. Effektivisering Eltillförsel Elbehov Konvertering
18 16 14 Elanvändning per invånare och hur elen produceras 12 1 8 6 4 2 kwh/person,år Sverige EU (15) Import, netto Biobränsle Fossil Kärnkraft Vattenkraft 22
Energihushållning Effektivisering minskar energibehovet Laststyrning minskar effektbehovet Byte av energibärare (konvertering) t ex från el till bränsle eller fjärrvärme
8 7 6 5 MW Elbehov Bransch SNI 28 Metallvaror 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 h befintligt efter effektivisering efter effektivisering och konvertering
MODESTmodell av Sveriges elförsörjning VATTEN VATTENKRAFT KÄRNKRAFT VINDKRAFT STAMNÄT EXPORT EXPORT NORDEN EUROPA ELBEHOV ÖVRIG INDUSTRI REGIONNÄT ÖVRIG ELLAST ELTILLFÖRSEL KOL TORV AVFALL NATURGAS TRÄ KV KV KV KV MOTTRYCK KV MOTTRYCK KV IMPORT N IMPORT E KV KONDENS GASTURBINER OLJA PANNOR PANNOR EFFEKTIV- ISERING STÖDPROCESS EFFEKTIV- ISERING PROD.PROCESS TOMGÅNGSMINSKN KONVERTERING TILLVERKNING KONVERTERING TILLVERKNING KONVERTERING VÄRME ELTILLFÖRSEL ELBEHOV STUDERADE BRANSCHER OLJA NY KV PANNOR KONVERTERING TILLVERKNING NY KV KONVERTERING VÄRME PANNOR PANNOR FJÄRR- -VÄRME KONVERTERING TILLVERKNING KONVERTERING KYLA
Elproduktion utan hushållning SEK/MWh 45 35 Effekt MW 3 Kondenskraft vardag dag vår höst vardag dag sommar nätter o helger 3 25 25 vardag dag vinter Marginalkostnad 2 Import Vattenkraft 15 Import Import Vattenkraft 1 KV Vindkraft Kraftvärme o mottryck Import 5 KV Kärnkraft varav export 1 2 3 4 5 6 7 8 seltv69 h/år