Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 8: Energipolitik & energisäkerhet Geocentrum, Uppsala, 2012-06-27 Dr Mikael Höök, universitetslektor Globala Energisystem, Uppsala Universitet
Energi och samhället Energi = förmågan att utföra arbete Transporter, elproduktion, matproduktion, uppvärmning, kylning, tillverkning, förädling och mycket annat kräver energi i olika former Utan energi blir ingenting gjort!!!
Energi driver vår värld Satellitbild av världens energikonsumtion
Källa: Världsbanken BNP-densitet (BNP/area)
Källa: UNDP Energi ger högre livskvalitet
Att föda världen Mekaniserat jordbruk med syntetiska gödningsmedel ger mat för omkring 3000 persons/km 2 Avancerat ekologiskt jordbruk med naturliga gödningsmedel ger mat för omkring 200 persons/km 2 Fossil energi är viktigt för att kunna mätta alla världens munnar Källa: Emanuelsson et al (2002), Det skånska kulturlandskapet
Energi & välstånd Världens rikaste länder är också de som använder mest energi Välfärd och industri kräver stora mängder energi Energi utgör grunden för allt i det moderna samhället Energifrågor är ofta väldigt viktiga politiskt och hanteras då inom energipolitiken
Energins betydelse Energi & Ekonomi Avhandlar energins betydelse för samhällsekonomin Energi & Miljö Hanterar miljökonsekvenser av energianvändning Energi & Säkerhet Avser energins roll för militär/politisk säkerhet
Energi & ekonomi Som vi tidigare såg är energikostnaden viktig för många industriella processer Energiintensiv industri tenderar att flytta till platser där energin är billig Flertalet svenska industrier har förlagt eller hotat om att förlägga produktionen till andra länder som ett resultat av höga energipriser
Prisbildning Tillgång, dvs. produktion, är en viktig del i prisbildningen Efterfrågan är dock minst lika viktig
Kopplingen olja & ekonomi 1. Olja är centralt för världsekonomin 2. Världens BNP och oljekonsumptionen har intimt hängt ihop under otaliga årtionden Källa: IEA (2008) World Energy Outlook 2008
Mat- och oljepris Källa: Johansson et al (2010) Agriculture as Provider of Both Food and Fuel. Ambio, 39(2):91-99
Olja och framtidens ekonomi Hirsch (2008) bestämde att kopplingen mellan procentuell minskning i oljeproduktion och BNP är ungefär 1:1 Höga oljepriser underminerar ekonomin då oförmåga att mäta efterfrågan skapar svåra finansiella problem Framtida finansier och krävd ny oljeproduktion hänger ihop Källa: Hirsch (2008), Mitigation of maximum world oil production: Shortage scenarios, Energy Policy, Volume 36, Issue 2, February 2008, Pages 881-889
Ekonomiska recessioner Har historiskt nästan alltid hängt ihop med kraftiga ökningar av oljepris Oljepriset styr i praktiken världens energipris och spelar därför en stor roll som drivkraft för inflation, BNP-tillväxt och dylikt
Svensk industri Industrin är en viktig källa till sysselsättning och exportintäkter Totalt står industrin för 30% av BNP Största exportvaror: maskiner, motorfordon,pappersproduker, massa/skog, järn/stål, kemikalier, vapen & militär utrustning Exportintäkt: 1438 miljarder kr (2011) Källa: KVA/IVA (2011) Energi Möjligheter & Dilemman
Svensk industri Industrin dominerar den svenska elkonsumtionen Elpriset är avgörande för flertalet industrier (främst papper/massa) Sverige har subventionerat tillverkningsindustrin genom energiskatten
Svensk elskatt 1975-2012 1975: Industri: 2 öre/kwh, Övriga: 2 öre/kwh 1981: Industri: 4 öre/kwh för förbrukning under 40 000 kwh/år och 3 öre/kwh därutöver; Kommuner i norra Sverige: 3 öre/kwh; Övriga: 4 öre/kwh 1993: Tillverkningsindustri: 0 öre/kwh, Kommuner i norra Sverige: 3,5 öre/kwh, El-, gas, värme- eller vattenförsörjning: 6,3 öre/kwh, Övriga: 8,5 öre/kwh, Moms 25 % 2004: Tillverkningsindustri: 0 öre/kwh (0,5 öre/kwh fr.o.m. 1 juli -04), Kommuner i norra Sverige: 18,1 öre/kwh, El-, gas-, värme- eller vattenförsörjning: 21,5 öre/kwh, Övriga: 24,1 öre/kwh, Moms 25 % 2012: Tillverkningsindustri: 0,5 öre/kwh, Kommuner i norra Sverige: 19,2 öre/kwh, Övriga: 29 öre/kwh, Moms 25 % Källa: Svensk Energi (2012) Elskattens historia
Billig energi ger fler jobb Genom att hålla låga energipriser kan man ofta skapa eller behålla jobb inom sitt land Låga priser på drivmedel och energi efterfrågas ofta av väljare som inte vill få för dyra räkningar för att leva Billig energi är viktigt för att behålla sin industri Subsidier till kolbrytning i England och Tyskland Subsidier till bränslen eller industrier i många länder
Subsidier till oljeindustrin Amerikansk oljeindustri subventioneras genom generösa skattelättnader som ett sätt att uppmuntra investeringar, produktion och jobb Skattesatsen är bara 9% på oljeindustrin, jämfört med 25% på annan industri These companies evaluate costs, risks and opportunities across the globe. So if the U.S. makes changes in the tax code that discourage drilling in gulf waters, they will go elsewhere and take their jobs with them
Subsidier till energikonsumtion Drivmedel och energi för fattiga är ofta subventionerade i flertalet utvecklingsländer Ses ofta som ett sätt att bekämpa fattigdom eller främja ekonomisk tillväxt Speciellt vanligt i oljeproducerande länder där drivmedel ofta köps till långt lägre pris än på världsmarknaden (ex: 35 öre/liter i Venezuela) Ses ofta som en rättighet
Bränsleuppror
Indonesien & Egypten Stigande inhemsk konsumtion och fallande produktion medförde att intäkter från oljeexporten upphörde Staten tvingades dra tillbaka energisubsidier vilket gav stort folkligt missnöje med respektive regim Källa: Fantazzini et al (2011) Global oil risks in the early 21st Century. Energy Policy, 39(12):7865-7873
Energiskatter & stöd Finns i två huvudtyper Styrande system Skatt för att styra användningen av energi Exempelvis: koldioxidskatt, kärnkraftsskatt, elcertifikat Fiskal skatt eller avgifter en stabil inkomstkälla för staten Exempelvis: energiskatt
Bensinskatter världen över Bensin beskattas olika mycket i världen Vissa länder har nästan ingen skatt, medan andra har stor skattebörda Skatt ger flexibilitet mot prisökningar
Sammanfattning: Energi & Ekonomi Energins centrala roll för industri och välfärd gör att det finns starka kopplingar mellan ekonomi och energi Stater försöker ofta uppmuntra ekonomisk aktivitet eller värna om jobb genom subventioner i olika former Vissa skatter agerar dock som inkomstkällor för staten medan andra försöker styra energianvändningen åt önskat håll
Kort sammanfattning
Energi & Miljö Energi har miljöpåverkan på många sätt Surt regn, dagbrott, stoft och andra miljöproblem avhandlades under förra föreläsningen Globalt och nationellt råder det ett stort fokus på just koldioxidproblematiken och behovet av att reducera CO2-utsläpp för att undvika antropogen klimatpåverkan IPCCs arbeten är centrala för denna agenda
Men, energi och utsläpp? Energiproduktion dominerar antropogena utsläpp!!! Källa: Höök (2012) Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change a review, undergoing revision
Vad tror IPCC om framtiden? Källa: IPCC Uppskattade temperaturökningarna på 2-6 ºC
Policy-relevans IPCCs arbeten och önskemål om att begränsa CO2-utsläpp har resulterat i flera internationella avtal som påverkar länders energisystem påtagligt Kyotoprotokollet är det mest kända Uppföljningsavtal som Köpenhamn, Rio med mera har inte varit lika framgångsrika
Kyotoprotokollet Skrevs först år 1997 i Kyoto, Japan och 191 länder har skrivit på sedan dess 37 länder (Annex I) förband sig att reducera CO2 utsläppen med 5.2% jämfört med år 1990 Resterande 154 länder (Annex II) har inga krav på att reducera sina utsläpp eftersom de är utvecklingsländer och bör fokusera på ekonomisk tillväxt i första hand
Kyotoprotokollets medlemmar Kanada ansåg avtalet meningslöst och lämnade år 2011 USA skrev aldrig på eftersom man ansåg att det skulle skada sin ekonomi och ge orättvisa fördelar till Kina med flera
Kyotoavtalets uppföljning Kyotoavtalet avsåg bara tiden upp till 2012 Politiker försökte göra förhandla fram ett nytt avtal för framtiden som kunde ta vid där Kyoto tog slut Framgången med dessa förhandlingar har varit dålig och inte resulterat i något nytt bindande dokument
Köpenhamnsavtalet Skedde år 2009 i Köpenhamn Slutade i att man enades om att fortsätta Kyotoavtalet (dvs minskningar för 30-talet länder) Länder utanför Annex I skulle försöka hålla tillbaka ökningen av CO2-utsläpp på frivillig basis Hållbar utveckling efterfrågades och teknikutbyte skulle uppmuntras för att få fram miljövänligare energiproduktion
Synsättet är viktigt Per land Per capita Stora problem med hur man ska se på utsläppen Kina vill tala om utsläpp per capita USA/EU föredrar att tala om utsläpp per land
Aktivism kring CO2 CO2 har blivit en laddad fråga politiskt och detta dominerar energipolitiken för stunden i många länder Protester och aktiviströrelser för och emot CO2-policies
Annan energiaktivism Rör ofta kärnkraftsfrågor i västvärlden I U-länder handlar det ofta om andra frågor som lokal miljöpåverkan eller kulturell påverkan
Hur nås dessa resultat av IPCC? Hur kan man dra slutsatser om hur framtida mänsklig energianvändning påverkar klimatet? Man gör det via modellering och scenarier om hur energisystemen ska se ut i framtiden Man gör en rad antaganden om olika framtida samhällsutvecklingar och med tillhörande energisystem och utsläpp
Flödesschema Emission scenarios Förväntad teknisk, ekonomisk och samhällelig utveckling Antagen produktion av fossil energi och tillhörande utsläpp Climate models Klimatmekanismer och feedbackprocesser kombineras med de antagna antropogena bidragen och utsläppen Climate change Förväntad temperaturökning Förväntat klimatförändring Utsläppsscenarier är input för klimatmodeller!
IPCC och SRES IPCC:s framtidsprognoser för klimatet bygger på 40 scenarier om framtida produktion av fossil energi Dessa beskrivs i en rapport som heter Special Report on Emission Scenarios (SRES) från år 2000 Dessa scenarier används som indata till klimatmodellerna som räknar ut klimatförändringen utifrån de förväntade fossila CO2-utsläppen
Källa: IPCC En kort överblick av scenarierna
SRES många antaganden Socioekonomiska parametrar Befolkningen spänner från 5 till 19 miljarder Världens BNP ökar med en faktor 3 till 22 Ekonomiska skillnader mellan i- och u-länder suddas ut helt i vissa scenarier Konflikter, recessioner och dylikt bortser man helt från (beskrivits som ett utopiskt antagande) Med mera Här fokuserar vi bara på SRES antaganden om tillgänglighet på fossil energi
Några uppenbara samband Man kan inte släppa ut mer fossil energi än vad som kan produceras Det går inte att producera mer fossil energi än vad som finns geologiskt och är tekniskt utvinningsbart Framtida produktion av fossil energi och fossila koldioxidutsläpp hänger nära ihop
Fossil energi i A1 scenarierna Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change a review. Energy Policy, forthcoming
IPCCs business as usual familj Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change a review. Energy Policy, forthcoming
Miljövänliga B1-familjen Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change a review. Energy Policy, forthcoming
Miljövänliga B2-familjen Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change a review. Energy Policy, forthcoming
Tyvärr inte! Speglas resursbegränsningarna i IPCCs utsläppsscenarier? Istället för att förlita sig på geologiska modeller och resursfysik valde man att bygga SRES på ekonomiska modeller med obegränsad tillgång Resurstillgång och produktion ses bara som en ekonomisk fråga Ingen hänsyn till den faktiska geologiska fördelningen av världens kol gör, ej heller diskuteras de stora förväntningarna som ställs på några få länder och deras framtida kolproduktion
Källa: Sivertsson, IPCC IPCC vs peak oil
Källa: Sivertsson, IPCC IPCC vs peak gas
Situationen för kolet Källa: Höök et al (2010) Global coal production outlooks based on a logistic model. Fuel, Volume 89, Issue 11, November 2010, Pages 3546-3558
Avrundning 6 C-scenarierna är bara realistiska om: Kina tiofaldigar sin kolproduktion fram till 2100 Det långsiktiga oljepriset håller sig lågt (i nivå med 1990- talets oljepris på 15-20 dollar/fatet) Det är endast B1 och B2-scenariefamiljerna som använder rimliga mängder fossil energi och som håller sig inom vad som är möjligt att producera Det finns inte nog med utvinningsbar fossil energi för att nå de höga CO2-utsläppen som antas i de extremare utsläppsscenarierna Klimatkänsligheten är dock ett wild card
Energisäkerhet
Vad är energisäkerhet? Tillgång och utbud på energi är nödvändigt för allt i samhället Energisäkerhet är en tvärvetenskaplig disciplin som försöker granska detta Begreppet tillkom efter 1970-talets oljekriser Ursprungligen fokuserat på importberoende och dess påverkan på geopolitik men har breddats på senare tid för att bättre fånga komplexiteten
Några försök till definitioner Energy insecurity stems from the welfare impact of either the physical unavailability of energy, or prices that are not competitive or overly volatile. - International Energy Agency (2007) the loss of economic welfare that may occur as a result of a change in the price or availability of energy Bohi & Toman (1996)
Energimyndighetens definition Trygg energiförsörjning = energisystemets kapacitet, flexibilitet och robusthet att leverera energi i önskad omfattning i tid och rum enligt användarnas behov till en accepterad kostnad samt marknadens, offentlig sektors och användarnas samlade krishanteringsförmåga
Energisäkerhet
Flera komplicerade aspekter Riskhantering hur möter man problem Energimix export/importberoende Strategiska och säkerhetspolitiska aspekter Policies för att förbättra energisäkerheten Tidsdimension 1 år, 5 år, 10 års sikt Variationer mellan olika marknader och aktörer
Energisäkerhetens Fyra A Energisäkerheten kan granskas utifrån fyra olika kategorier som brukar benämnas de 4 A:en Availability fysisk resurstillgång Accessibility infrastruktur, geopolitik Affordability ekonomi Acceptability miljö, importberoende
Det finns överlapp Dessa fyra kategorier kan påverka varandra beroende på vad det är man analyserar Exempel Geografisk fördelning av primärenergi påverkar vilken infrastruktur som krävs Infrastrukturen avgör delvis hur marknaden (och därmed prisbildningen) fungerar
Gasimport Sverige, HHI = 1 Japan, HHI = 0.14 Sverige är 100% beroende av en enskild exportör => känslighet för störningar Japan har en mycket mer robust och diversifierad gasförsörjning
Källa: Svenska Petroleuminstitutetet Sveriges oljeimport
Sverige är sårbart! Sverige försörjs till 100% från en enda gasleverantör Hög sårbarhet för störningar, monopolistiskt beteende och effekter på grund av försämrade politiska relationer Dock är naturgas bara 2% av Sveriges energi så det är ingen nationellt problem, även om södra Sverige kan få problem då naturgasen kan utgöra 20% av energin lokalt
Ett europeiskt perspektiv Europa är en stor energikonsument och långt från självförsörjande med energiresurser Nordsjön är den enda inhemska olje/gaskällan av signifikans, men sinar snabbt på grund av utarmning av reserverna Kvarvarande Europiskt kol är av dålig kvalité och för djupt beläget för att vara ekonomiskt Importerad energi är billigare än inhemsk men sätter Europa i ett stort import-beroende
EU:s energiförsörjning 77.3% är fossilt, medan 91.3% is icke-förnybart Källa: International Energy Agency
EU och Ryssland Europeisk energiförsörjning är extremt beroende av Ryssland Enskilda länder kan vara ännu mer beroende (ex: Sverige) Mycket av EUs energisäkerhetsproblem är kopplade till Rysslands tillförlitlighet som en exportör => security of supply
Ryska gasledningar Ryska gasledningar täcker cirka 40% av Europas gasbehov Dessvärre har konflikter mellan Ryssland och transitländerna Vitryssland och Ukraina strypt gasen till Europa vid flera tillfällen
Det ryska perspektivet Ryssland är självförsörjande med alla energislag på grund av stora geologiska förekomster Dessvärre är den federala budgeten extremt beroende (80-90%) av export av energi till EU Rysslands enda tillgängliga exportmarknad Rysk energisäkerhet avser Europas tillförlitlighet som långtida kund => security of demand
Putin och rysk energiexport Ryssland har stora reserver med fossil energi som utgör ryggraden i den ryska ekonomin Beroende av en enda kund är inte så säkert och Ryssland eftersträvar diversifiering på kundsidan
Rysk export till Kina
Elbortfall
Elektricitet i Nigeria Data for Nigeria Power outages per month 26.33 Average duration Value lost due to power outages Percent of firms identifying electricity as a major constraint 8.20 hours 8.92% of annual sales 76% Nearly 10% of all sales value in Nigeria is lost due to power shortages and outages, 3 of 4 companies are hampered due to electricity access Poor energy security is definitively a problem factor for the Nigerian society and economy Source: World Bank Enterprise Survey
Elektricitet i Polen Data for Poland Power outages per month 2.3 Average duration Value lost due to power outages Percent of firms identifying electricity as a major constraint 2.6 hours 1.9% of annual sales 40.2% Only a relatively small percentage of all sales value in Poland is lost due to power shortages and outages, 4 of 10 companies are hampered due to electricity supply Polish companies are concerned about electricity but not dramatically affected by electricity supply problems Source: World Bank Enterprise Survey
Energisäkerhet i världen En säker tillgång på energi till rimligt pris är viktigt för att ha en stabil ekonomi och en nationell säkerhet enligt många politiska doktriner Olja är vad som driver det moderna samhället och här återspeglas det tydligast Nästan alla länder behöver olja men få har stora egna nationella reserver
Carterdoktrinen Let our position be absolutely clear: An attempt by any outside force to gain control of the Persian Gulf region will be regarded as an assault on the vital interests of the United States of America, and such an assault will be repelled by any means necessary, including military force Jimmy Carter USA:s president Mellan 1977-1981
Oljeimport
Oljeexport
Libyens oljeexport National Oil Company (NOC) dominerar produktionen med ett antal mindre bolag med på arenan OPEC-medlem som styrs av kvotsystemet
Nigeria Stor resursbas, men ostabila förvållanden håller tillbaka expansion Oljan exporteras främst till USA och Europa
MEND-gerillan Nigeria har stora problem med gerillaattacker och sabotage som håller tillbaka produktionen
Angola Mer än 90% av oljan går till USA och Kina Produktionen sker i joint-ventures med internationella oljebolag
Sudan Domineras av asiatiska intressen Oljan är koncentrerad till södra och oroliga delarna
Sammanfattning Kina, USA med flera har inget val än att vända sig till Afrika för att kunna få sin efterfrågade olja Olja finns bara på vissa platser och dit måste man om man vill ha oljan
Olja är en krigsmagnet Många konflikter är relaterade till olja Andra Världskriget hade många petroleumrelaterade konflikter Darfur i Sudan, är inte bara en etnisk/religiös konflikt utan även en tvist om stora oljetillgångar i syd som regeringen i norr inte vill dela med folket i syd eftersom man tillhör olika folkgrupper
Oljan och Darfur
Irak-krigen Gulfkriget började med att Kuwait tjuvborrade in på irakiskt terrirotium och utvann deras olja, Irak svarade då på denna ekonomiska attack genom att invadera FN och NATO ingrep och besegrade Irak Ett olja-för-mat-program instiftades så att irakisk olja kunde nå världsmarknaden trots att sanktionerna fortfarande var närvarande
Brinnande oljefält
Bush-administrationen Nära anknuten till oljebolag Hade energisäkerhet som ett viktigt mål Såg demokratiseringen av mellanöstern som ett sätt att säkra olja åt USA Condoleezza Rice var en av Chevrons oljetankrar, men döptes snabbt om då Condi blev minister
Störtandet av Saddam USA och dess allierade hävdade att Irak hade massförstörelsevapen och invaderade ett tag efter 9/11 De lyckades inte hitta några massförstörelsevapen men säkrade däremot flera oljefält De nya oljelagarna var viktiga hörnstenar för den nya irakiska regeringen Rykten om oljekartor under krigets planering
Var oljan en orsak?
Kostnaden för USAs krig Kostnaden för USA:s krig i Irak har uppskattats till: 800 miljarder dollar (enligt costofwar.com) Irak har oljereserver motsvarande 115 miljarder fat, Med ett oljepris på 100 dollar/fatet är Iraks olja värd: 11 500 miljarder dollar Alltså har kriget bara kostat runt 7% av oljans värde och hela projektet är en rätt bra ekonomisk affär
Kinesisk oljestrategi Källa: Pang (2007) Introduction to the Study of Peak Oil in China
Kina säkrar olja
Sammanfattning Vi rör oss från en era med billig och lättillgänglig energi mot en era av dyr och svårtillgänglig energi Detta återspeglas i det ökade globala intresset för energisäkerhet Ökade investeringar i militära styrkor och närvaro vid resursrika områden
Tack för uppmärksamheten! Läs mer om forskningen här: Globala Energisystem: http://www.fysast.uu.se/ges/ ASPO: http://www.peakoil.net eller http://www.asposverige.se