En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. En realistisk framtidsbild? En utvärdering och analys av aktuella energi- och klimatscenarier för 25 Slutrapport Mars 212 1 www.profu.se
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Sammanfattning En långsiktigt trovärdig energi- och klimatpolitik är en viktig del i hur vi skapar ett konkurrenskraftigt Sverige som är attraktivt för långsiktiga investeringar. har, på uppdrag av Svenskt Näringsliv och SKGS, utvärderat och analyserat en lång rad energi- och klimatscenarier i syfte att blicka fram mot 25 vad är en realistisk framtidsbild? Hur kan vi kombinera höga klimatambitioner med konkurrenskraftiga energipriser och säker tillgång på el? Resultaten är både intressanta, skrämmande och viktiga. Resultaten ger underlag för att dra följande slutsatser: Utmaningarna i omställningen till ett klimatneutralt energisystem i Sverige, Norden och EU är mycket stora, så stora att man kan argumentera för att möjligheten att man skall lyckas fullt ut i omställningen är begränsad. Att nå 1 % förnybart till 25 är osannolikt. Även en mer måttlig omställningstakt och omfattning innebär en stor utmaning. Industri och transporter är de sektorer som förväntas ställas om mest i Sverige. Här är också utmaningarna som störst. Det måste prägla förväntningsbilden! Vi gör klokt i att gå i hyggligt samma takt som vår omvärld. Vår klimat- och energipolitik bestäms inte längre i Sverige. Att då försöka gå före i politisk ambition för globala sektorer som industri och transporter kan leda fel. Sverige vill ha en fossiloberoende transportsektor till 23, medan EU har en mycket långsammare omställningstakt för transportsektorn. Vi måste fråga oss vad vi vinner på att försöka gå långt före i en sektor där vi har begränsad rådighet över utvecklingen? Vi kan inte ställa om till ett klimatneutralt energisystem med stor andel förnybart, utan att eloch CO 2 -priserna stiger kraftigt. El kan bli dubbelt så dyrt och CO 2 -priserna mångdubblas. Vi måste ägna mer kraft åt eleffekten, för att säkra kapacitetstillgången i det nordeuropeiska elsystemet. Förnybar kraft har lägre effektvärde och är komplexare att få på plats. Utökad produktion av förnybar kraft kräver också stora investeringar i nya elnät, i och mellan länder. Elmarknaden kan behöva reformeras, både i EU och i Norden, för att säkra tillgången på elproduktion i framtiden - för industrin är leveranssäkerheten av el av avgörande vikt! Kärnkraften har en nyckelroll i energisystemet: lägre elpriser i Sverige och möjlighet till större elexport. Ett system utan svensk kärnkraft är dock möjligt, om annan termisk kraft ersätter. Vår utvärdering av utmaningarna i omställningen ger samtidigt underlag för en diskussion om vad som kan vara en realistisk framtidsbild ; dvs. en bedömning av i vilken omfattning och in vilken takt som EU och Sverige förmår att ställa om till klimatneutrala system. Vår utvärdering indikerar då en långsammare och mindre omfattande omställning än den som anges i EU:s Roadmaps och i vår svenska Färdplan 25. Vår utgångspunkt är dock inte att argumentera för en långsammare omställningstakt, utan att ge underlag för förberedelser om vilka konsekvenser förändringarna kan få för bl.a. systemens utveckling och prisbildningen på marknaderna. En analys av aktuella energi- och klimatscenarier Huvudsyftet med studien har varit att analysera och utvärdera en rad olika energi- och klimatscenarier, för att skapa förståelse för de olika framtidsbilder som nu tas fram av internationella och nationella aktörer. De allra flesta av dessa bygger på att alla tillgängliga tekniker och åtgärder används fram till 25, men vi har även analyserat scenarier som begränsar energiförsörjningen till enbart förnybara energikällor. Gemensamt för alla scenarier är att de innehåller tekniker och åtgärder som kräver omfattande utmaningar att få på plats. 2
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Vår utvärdering av utmaningarna i scenarierna visar på tre viktiga slutsatser: Omställningen skapar mycket stora utmaningar; så stora att man kan argumentera för att möjligheten att man skall lyckas fullt ut i omställningen är begränsad. Utmaningarna är ungefär lika stora oavsett vilket scenario man väljer, och utmaningarna i Sverige och Norden är av samma storleksordning som i EU som helhet. Utmaningarna för den framtida omställningen 21-25 är mycket större än den omställning av energisystemet vi genomfört i Sverige 197-21. 5 45 Mton CO2 EU 7 6 Mton CO2 Sverige 4 35 5 3 4 25 2 15 1 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 3 2 1 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 5 Källa: EU Roadmap 25 - Primes-resultat 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 Källa: NEPP:s Energisystemscenarier 25 29 216 223 23 237 244 251 Utmaningarna i omställningen är stora. Figuren visar de utmaningar som en minskning av CO 2 -utsläppen medför i två scenarier med stor andel förnybart, dels ett scenario för EU från Energy Roadmap (vänstra), dels vår analys för utsläppsminskning i Sverige. Utmaningarna har värderats med en scorecardmetod. EU Roadmaps Vår utvärdering av EU:s Energy Roadmapsscenarier visar att två tredjedelar av åtgärderna ger stora (gult) eller mycket stora utmaningar (rött) fram emot 25. Det illusterarsas i den vänstra figuren ovan. Vår utvärdering visar också att, trots att det är olika åtgärder som dominerar i omställningen i alla de olika Roadmaps som EU presenterar, så är omfattningen av utmaningen lika stor. Det är en mycket intressant slutsats, och är en indikation på att olika vägval i omställningen har begränsad betydelse; det är istället den snabba omställningstakten och den stora utsläppsminskningen som är själva utmaningen. En annan slutsats från våra analyser är att våra konventionella styrmedel formodligen inte räcker. De kan medverka till att vi klarar de utmaningar vi med vår metod klassar som måttliga och stora (åtminstone delar av dem), men det krävs säkerligen en mycket kraftfullare politisk styrning för att klara de riktigt stora utmaningarna. Hur den styrningen kan utformas, utan att hämma konkurrenskraften och försörjningsäkerheten, blir en stor utmaning i sig. Ny metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen av energisystemet Vi har, i samverkan med forskningsprojektet North European Power Perspectives (NEPP), utvecklat en metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen av energisystemet. Den bygger på scorecard-principen, och grupperar utmaningarna i omställningen av energisystemet i tre valörer: grönt, gult och rött. I metoden gör man en samlad värdering, eller poängbedömning, av utmaningarna och klassar dem därefter i rött, gult eller grönt. I figuren till höger har vi givet några exempel på hur utmaningar kan värderas enligt metoden. Utmaningarna är av flera olika slag, bl.a.: Scorecard: ett mått på utmaningarna i omställningen Rött mycket stora utmaningar: CCS och CO2-infrastrukturetablering Mer än 25% andel vind- och solkraft i elsystemet Mycket stor kraftnätsutbyggnad Mycket stora strukturomvandlingar i industri och transporter Mycket stora effektiviseringar i användarledet Gult stora utmaningar: Ny- och reinvestering i kärnkraft 1-25% andel vind- och solkraft i elsystemet Stor kraftnätsutbyggnad Stora strukturomvandlingar i industrin och transportsektorn Stora effektiviseringar i användarledet Acceptansen för en snabb förändring: Ny teknik och nya system måste till, inte minst i transportsektorn och industrin, men även i stor skala i elsystemet. Regelverk, tillståndsprövning, lokal acceptans, teknikutveckling etc. är faktorer som bromsar i omställningen. Utmaningen är stor att övervinna dessa. Leverans- och försörjningssäkerhet: Många framtidsscenarier har inte alls tagit höjd för leveranssäkerheten på t.ex. elmarknaden. Om de scenarierna genomförs, är risken mycket stor att vi tidvis får effektbrist på elmarknaden. 3
Mton Mton En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. I Sverige och Norden Resultaten för Sverige (högra figuren på föregående sida) och Norden påminner om de vi får för EU:s Roadmaps. En viktig skillnad är dock att omställningen av industri- och transportsektorerna väger tyngre i de svenska och nordiska scenarierna än i de europeiska, men även t.ex. elsektorn har inslag av gult och rött i sina utmaningar, bl.a. som en följd av stora andelar vindkraft (och även en del solkraft) mot slutet av den studerade perioden i de förnybara scenarierna. Även Färdplan 25 anger stora utmaningar för Sverige Även Naturvårdsverkets underlag för en klimatfärdplan 25 (härefter referreat till som Färdplan 25 ) anger stora utmaningar för Sverige. Under rubriken en stor utmaning betonas i underlaget till Färdplan 25 att omställningen är en utmaning för hela samhället, som kommer att kräva stora strukturella förändringar. Ny teknik och ändrade konsumtionsmönster är en betydelsefull del av omställningen. Det ställer också ett brett socioekonomiskt perspektiv med fokus på forskning och utveckling, infrastrukturer och på att underlätta för människor att göra klimatsmarta val, understryker Naturvårdsverket i sin slutrapport. Industri och transporter förväntas ställa om mest i Sverige. Här är också utmaningarna som störst. Industrins totala energianvändning har varit relativt stabil sedan 197-talet, med undantag för perioder av lågkonjunkturer. Det totala förädlingsvärdet i industrin har ökat med runt 2 procent under samma period. Bränslemixen inom industrins har ändrats sedan 197-talet. Andelen biobränsle och el har ökat samtidigt som oljeanvändningens andel av industrins energianvändning har minskat kraftigt. El och biobränsle står för de största andelarna av industrins energianvändning (cirka 35 % vardera). Biobränsleanvändningen domineras av skogsindustrin (massa- och pappersindustrin samt trävaruindustrin). Användningen av kolbaserade bränslen sker främst i industriprocesserna inom järn- och stålindustrin, men även i viss mån inom gruvindustrin och cement- och kalkindustrin. Kemiindustrin är petroleumbaserad. Utvecklingen av fossila bränslen inom industrin är därför idag starkt kopplad till den framtida produktionsutvecklingen inom respektive bransch. Möjligheterna till CO 2 -reduktion i industrin exempel för några branscher Järn- och stålindustrin är kolbaserad och substitutionsmöjligheterna bedöms vara begränsade, anger bl.a. Energimyndigheten i sin Långsiktsprognos. En stor reduktion av koldioxidutsläppen är därför en mycket stor utmaning för järn- och stålindustrin. Genom omfattande processoptimeringar, effektiviseringar, bränslebyten och byten av reduktionsmedel, kan man minska utsläppen med upp till en fjärdedel. Redan denna utsläppsminskning är en stor utmaning (t.o.m. delar av det ljusröda fältet i vänstra figuren nedan). Övrig utsläppsreduktion måste klassas som en mycket stor utmaning (rött i figuren). Då måste ny och oprövad teknik bli tillgänglig, t.ex. CCS, elektrolys/vätgas, direktreduktion och storskaligt råvaruskifte. 8 7 6 5 4 3 2 1 Järn och Stål Måttlig utmaning Stor utmaning Mycket stor utmaning 21 22 23 24 25 4 3 2 1 Kemi (inkl. raff) Måttlig och stor utmaning Mycket stor utmaning 21 22 23 24 25 Utmaningarna för reduktionen av koldioxidutsläpp i två svenska industribranscher: järn och stål (vänster) och kemi (höger). Utmaningarna har värderats med projektets scorecardmetod. 4
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Utmaningarna för kemiindustrin är ännu större än för järn- och stålindustrin (se högra figuren nedan). Effektiviseringar och processoptimering bedöms endast kunna ge några procents koldioxidreduktion. För att nå längre måste man byta råvara, från oljeprodukter till förnybar råvara, t.ex. biomassa från skog och jordbruk eller avfall från industri och hushåll. Utmaningen i ett så omfattande råvaruskifte måste bedömas som mycket stor. Massa- och pappersindustrin, som använder mest energi bland industribranscherna, står för cirka 4 respektive 8 procent av industrins el- och biobränsleanvändning. Användningen av fossila bränslen (främst olja används) är liten, varför också utsläppen av koldioxid är proportionellt sett låg. Genom bränslebyten från olja till biobränslen kan utsläppen reduceras, och utmaningen att göra det är inte lika stor som den är för kemiindustrin respektive järn- och stålindustrin. Energieffektivisering en av många nyckelåtgärder i omställningen Vi har en lång tradition av energieffektivisering i Sverige, men ännu återstår åtgärder att genomföra. Inom den energiintensiva industrin är potentialen måttlig (se t.ex. figurerna ovan för järn & stål respektive kemiindustrin, i vilka energieffektiviseringar ingår i de gröna fälten ), medan potentialen i exempelvis bostads- och servicesektorerna är större. Allra störst betydelse för omställningen har dock effektiviseringar i transportsektorn, men dessa påverkas i hög grad av normer som sätts internationellt. Att gå i takt med vår omvärld Vår klimat- och energipolitik bestäms inte längre i Sverige. Att Sverige då har strävan att gå före i politisk ambition för globala sektorer som industri och transporter kan leda fel. Riksdagens mål om en fossilbränsleoberoende fordonsflotta år 23 är mycket ambitiöst. Målet kan inte uppnås utan kraftfulla åtgärder och omställningen måste påbörjas nu. Samtidigt kan vi konstatera att vår svenska ambition om en snabb omställning av transportsystemet inte alls överensstämmer med EU:s. EU Roadmap anger en mycket blygsam omställning till 23, cirka 2% koldioxidreduktion (se figur), och anger istället perioden 23-25 som den huvudsakliga omställningsperioden för transportsektorn i EU. Att gå i olika takt blir svårt av olika skäl. Ett är att de fordon som vi får tillgång till i Sverige utvecklas för en europeisk eller global marknad. Sverige ensamt är en alltför liten marknad. Mton 12 1 8 6 4 2 Transportsektorn i EU-27 enligt Roadmap Koldioxidutsläppen i tre Roadmapscenarier (och två referens) Reference scenario Current Policy Initiatives Energy Efficiency scenario Diversified supply technologies High RES scenario 199 1995 2 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 Sverige vill ha en fossilbränsleoberoende transportsektor till 23, medan EU har en mycket långsammare omställningstakt för transportsektorn. En realistisk framtidsbild? Vår utvärdering ovan av utmaningarna i omställningen har också givit oss ett underlag för en diskussion om vad som kan vara en realistisk framtidsbild ; dvs. en bedömning av i vilken omfattning och in vilken takt som EU och Sverige förmår att ställa om till klimatneutralitet. Även om vi samfällt önskar en snabb lösning på klimatproblemet, visar vår analys på så stora utmaningar att det är svårt att tro att vi förmår möta dem redan till 25. Det kan därför vara mer realistiskt att vänta sig att vi får en något långsammare omställningstakt, med en mindre omfattande omställning till 25 än den som anges i EU:s Roadmaps och i våra svenska framtidsscenarier. Samtidigt är det viktigt att förstå att redan en måttligare omställning ger stora utmaningar med ökade kostnader och prisstegringar. Det är därför viktigt för industrin och marknadernas övriga aktörer att vara förberedda på vilka konsekvenser även en måttligare omställning får för bl.a. energisystemens utveckling och prisutvecklingen på marknaderna. 5
Mton Mton CO2 En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Vi har därför gjort en genomlysning av scenarierna, utifrån följande gruppering: 1. Basnivå: En spegling av en möjlig business as usual-utveckling, eller baseline. 2. Omställningsscenarier: Till denna grupp har vi fört de scenarier som omfattar en stor omställning av systemen, men som ändå inte siktar på en mycket stor utsläppsminskning till 25. Hit hör bl.a. Energimyndighetens 8 långsiktsprognos, referensfallen i Färdplan 25 7 och EU Roadmaps samtliga referensscenarier. 3. Nollvisioner : Huvudscenarierna i Sveriges Färdplan 25 visar vägen mot ett Sverige utan nettoutsläpp av växthusgaser. Det gör även scenarierna från WWF/IVL och Greenpeace. EU:s Roadmaps och IEA:s scenarier siktar mot ett tvågradersmål, och anger därmed också en utveckling nära en nollvision, för EU, Norden och Sverige. 6 5 4 3 2 1 21 22 23 24 25 Schematisk bild av de modellscenarier vi gjort noggranna analyser av. Konsekvensanalys av ett omställningsscenario och två nollvisioner Med våra egna energisystemmodeller, och i samverkan med NEPP-projektet, har vi genomfört noggranna analyser av tre modellscenarier, ett omställningsscenario och två nollvisionsscenarier. Med dessa scenarier kan vi analysera konsekvenserna för energisystemens utveckling och priser. I omställningsscenariot antas reduktionen av koldioxid i Sverige (och EU) bli cirka 4% från idag till 25. Åtgärderna för att åstadkomma denna reduktion utgörs företrädesvis av de åtgärder vi ovan bedömt innebära en måttlig respektive stor utmaning (gröna och gul åtgärder i diagrammen). I begränsad omfattning har också några ljusröda åtgärder tagits i anspråk. Emissionsreduktionen i detta omställningsscenario motsvarar ett CO 2 -pris i intervallet 35-5 Euro/ton, fram emot 25. I våra nollvisionsscenarier är reduktionen av koldioxid i Sverige och EU cirka 7-8% från idag till 25. För att nå denna mycket stora utsläppsminskning måste även en majoritet av de åtgärder som bedömns utgöra en mycket stor utmaning (ljusröda och röda åtgärder) tas i anspråk. I figurerna nedan illustrerar vi schematiskt vilken utsläppsreduktionsambition våra tre modellscenarier omfattar, i industri- och transportsektorn. I övriga sektorer har vi motsvarande utsläppsreduktioner. För elsektorn, som vi analyserat särskilt noggrant, är skillnaden i utsläppsreduktion mellan omställningsscenariot och nollvisionerna relativt liten. Orsaken är att vår elproduktion redan idag är nästan helt fri från koldioxidutsläpp till följd av den stora andelen vatten- och kärnkraft. Redan ett CO 2 -pris på 35-5 Euro/ton, som vi antagit i omställningsscenariot, räcker för att nå låga utsläppsnivåer för el. 2 15 1 5 All industri 21 22 23 24 25 45 4 35 3 25 2 15 1 Transporter 5 Idag 22 23 24 25 Grön Gul Ljusröd Röd Återståen Beslutad Utsläppsminskningen av koldioxid i industrin och trasnportsektorn i våra modellscenarier. (För transportsektorn omfattas inrikes transporter, inklusive arbetsmaskiner samt uppströms utsläpp.) 6
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. I våra studier av el- och energisystemets utveckling i modellscenarierna har vi särskilt gjort analyser av prisutvecklingen på energi-, CO 2 - och certifikatmarknaderna, samt hur utvecklingen av de stationära energisystemen för el och värme utvecklas till 25 i de olika scenarierna. För utvecklingen enligt nollvisionen, har vi analyserat två olika scenarier, vilket innebär att vi har resultat för tre modellscenarier för energisystemets utveckling: Nollvision lågkolscenario; i vilket alla lågkolalternativ är tillgängliga och drivkraften för omställningen är främst ett allt högre CO 2 -pris Nollvision förnybarscenario; med en ensidig satsning på förnybara alternativ och energieffektivisering, och omställningen drivs främst av omfattande stödsystem för dessa. Omställningsscenario; med en måttlig omställning som drivs av måttliga CO 2 -ökningar och en måttlig utveckling av dagens stödsystem för förnybart och effektivisering. Vi har också studerat varianter av dessa tre scenarier med våra energisystemmodeller, bl.a. hur utveckling påverkas av om det sker reinvesteringar i kärnkraften eller om den avvecklas. Analyserna av energisystemets utveckling i dessa tre modellscenarier visar på följande resultat. Vi kan inte ställa om vårt energisystem till 25 utan att priserna stiger kraftigt Samtliga tre modellscenarier visar på en kraftig elprisstegring i Sverige och Norden. Även i omställningsscenariot stiger alltså elpriset. Det gråskuggade området i figuren nedan illusterar inom vilket intervall elprisstegringen hamnar i alla våra modellscenarier och scenariovarianter. För att exemplifiera har vi också, inom prisintervallet, angivet elprisutvecklingen för omställningsscenariot och nollvisionens lågkolscenario (varianterna med reinvestering i svensk kärnkraft). Elprisutvecklingen i våra modellscenarier, angivet som ett summapris (dvs. systempriset plus certifikatpriset). I nollvisionens lågkolscenario, som alltså inte har omfattande stödsystem för förnybar elproduktion, stiger elpriset på NordPool som en följd av stigande CO 2 -priser, till en prisnivå upp emot 7 kr/mwh år 25 (jämfört med 4-5 kr/mwh idag). I det nollvisionsscenario som inkluderar omfattande stödsystem för förnybar elproduktion (t.ex. elcertifikat) får vi visserligen endast en mindre ökning systempriset, men å andra sidan ökar certifikatpriset rejält. Våra analyser visar på prisnivåer upp emot 8 kr/mwh år 25, för summapriset av systempris och certifikatpris. Certifikatpriset utgör då ungefär hälften av summapriset år 25. Men hushållen kan få högre priser och industrin kan få lägre Priset till hushåll och service kan dock komma att stiga mer om vi, som idag, fortsätter att bara låta en andel av konsumenterna vara certifikatpliktiga. Då kommer summapriset för dessa konsmenter nå över 1 kr/mwh år 25 i nollvisionsscenariot med en stor andel förnybart. Övriga konsumenter däremot, som då antas bara betala systempriset - bl.a. energiintensiv industri - får förhållandevis låga elpriser (i nivå med dagens), om denna situation består i framtiden. 7
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. CO 2 -priset mer än tiodubblas I de scenarier som inte innehåller utökade stödsystem för förnybart, är det alltså CO 2 -priset som är det huvudsakliga styrmedlet. I nollvisionens lågkolscenario antar vi CO 2 -priser på runt 1-15 Euro/ton år 25, vilket är i nivå med bl.a. IEA:s globala tvågradersscenarier. I de analyser EU gjort i sitt Roadmapsarbete däremot, hamnar CO 2 -priset på upp emot 28 Euro/ton år 25. Kärnkraften har en nyckelroll i energisystemet för priserna, kapaciteten och elexporten Våra modellscenarier visar samtidigt att kärnkraften har stor betydelse för elpriset och elsystemets utveckling. Vårt summapris på el (systempriset plus certifikatpriset) blir cirka 1% högre i våra modellberäkningar om inte kärnkraften bibehålls, samtidigt som kapacitetstillgången i elsystemet blir osäkrare när kärnkraften måste ersättas med mer variabel kraftproduktion. Vad gäller elexporten så blir den svenska elexporten större i ett givet scenario om kärnkraften bibehålls jämfört med om den avvecklas. Skillnaden är dock mindre i ett nordiskt perspektiv. Viktigt att ägna mer kraft åt eleffekten, för att säkra upp kapacitetstillgången i elsystemet. - den förnybara kraft som nu byggs har lägre effektvärde och är komplexare att få på plats. I det förnybara nollvisionsscenariot, där utbyggnaden av förnybar elproduktion är mycket stor, minskar andelen prima kapacitet (eleffekt) i elsystemet mycket mer än i övriga scenarier. Vindkraft och solkraft är båda variabla och delvis intermittenta till sin natur. Skillnaden framgår mycket tydligt av figurerna nedan. Även om den installerade elproduktionskapaciteten ökar rejält så krymper samtidigt den tillgängliga termiska effekten med högt effektvärde. Då blir vattenkraften särskilt viktig för att kunna balansera den variabla produktionen, särskilt i ett fall där den svenska kärnkraften avvecklas. 2 15 GW 1 Variable renew Thermal Hydro Nuclear 5 199 2 25 21 216 223 23 237 244 251 Elproduktionskapaciteten i Norden i ett nollvisionsscenario med mycket variabel förnybar elproduktion i vindkraft och solkraft (till vänster) och omställningsscenario (höger). Effektbehovet är cirka 1 GW i båda fallen. Elproduktionsstrukturen är alltså problematisk ur effektperspektiv i dessa scenarier, särskilt som samma utveckling då förväntas ske i resten av Europa. Det finns experter som menar att en energy only marknad (t.ex. Nordpool) inte kommer att klara av att ge tillräckliga prissignaler för att upprätthålla tillräcklig reservkapacitet. Det kan leda till reducerad leveranssäkerhet och stor prissvängningar. Elmarknaden kan behöva reformeras, för att säkra tillgången på elproduktion i framtiden För industrin är leveranssäkerheten av el avgörande viktig. Stora mängder ny förnybar elproduktionen påverkar förutsättningarna för elmarknaden. Ett villkor är att det finns tillräckligt med termisk kapacitet och/eller vattenkraft i systemet, samt att det finns ett väl utbyggt transmissionsnät, för att kunna garantera leveranssäkerheten. Idag etablerar flera länder i Europa kapacitetsmarknader för att garantera att kapacitet finns tillgänglig. Ett annat alternativ att säkra kapacitetstillgången i elsystemet vid mycket stora andelar variabel förnybar kraftproduktion, är att återgå till en mer långtgående politisk planering och styrning. 8
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Innehåll SAMMANFATTNING... 2 EN ANALYS AV AKTUELLA ENERGI- OCH KLIMATSCENARIER... 2 INDUSTRI OCH TRANSPORTER FÖRVÄNTAS STÄLLA OM MEST I SVERIGE. HÄR ÄR OCKSÅ UTMANINGARNA SOM STÖRST.... 4 ATT GÅ I TAKT MED VÅR OMVÄRLD... 5 EN REALISTISK FRAMTIDSBILD?... 5 KONSEKVENSANALYS AV ETT OMSTÄLLNINGSSCENARIO OCH TVÅ NOLLVISIONER... 6 VI KAN INTE STÄLLA OM VÅRT ENERGISYSTEM TILL 25 UTAN ATT PRISERNA STIGER KRAFTIGT... 7 INNEHÅLL... 9 INLEDNING... 1 VIKTIGA ASPEKTER FÖR PROJEKTET... 1 PROJEKTETS GENOMFÖRANDE... 11 RESULTAT OCH SLUTSATSER... 11 DEL 1: UTMANINGARNA I OMSTÄLLNINGEN TILL ETT KLIMATNEUTRALT ENERGISYSTEM ÄR MYCKET STORA 12 NY METOD FÖR UTVÄRDERING AV UTMANINGARNA I OMSTÄLLNINGEN AV ENERGISYSTEMET... 12 NORDEN... 13 SVERIGE... 14 INOM INDUSTRISEKTORN ÄR UTMANINGARNA SOM STÖRST... 14 VISSA ÅTGÄRDER I OMSTÄLLNINGEN ÄR MYCKET OSÄKRA... 15 VI KAN INTE KLARA OMSTÄLLNINGEN TILL ETT KLIMATNEUTRALT ENERGISYSTEM UTAN KRAFTFULLARE STYRMEDEL... 15 ATT NÅ 1% FÖRNYBART TILL 25 ÄR OSANNOLIKT... 16 OSÄKERT OM EU KLARAR FÖRNYBARHETSMÅLET TILL 22... 17 DEL 2: EN REALISTISK FRAMTIDSBILD?... 18 VAD KAN VARA EN MÅTTLIGARE AMBITION?... 18 MODELLSCENARIER: NOLLVISIONER OCH OMSTÄLLNINGSSCENARIER... 2 KONSEKVENSANALYS AV ETT OMSTÄLLNINGSSCENARIO OCH TVÅ NOLLVISIONER... 2 ELPRODUKTIONENS UTVECKLING I NORDEN I VÅRA MODELLSCENARIER... 23 UTMANINGARNA I SVENSK INDUSTRI EN BRANSCHVIS GENOMLYSNING... 27 DEN FRAMTIDA UTVECKLINGEN I INDUSTRIN SOM HELHET... 27 UTVÄRDERINGEN AV UTMANINGARNA BRANSCHVIS EXEMPEL FÖR NÅGRA BRANSCHER... 28 UTMANINGARNA I TRANSPORTSEKTORN... 31 9
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Inledning har, på uppdrag av Svenskt Näringsliv och SKGS, utvärderat och analyserat en lång rad energioch klimatscenarier i syfte att blicka fram mot 25. Uppdraget har genomförts parallellt med regeringsuppdraget om en svensk Färdplan 25, som vi också haft en nära dialog med. Vi har också, liksom Färdplan 25, tagit utgångspunkt i EU:s Roadmaps och IEA:s globala scenarier. Huvudsyftet med studien har varit att utifrån utvärderingen och analysen av de olika energi- och klimatscenarier - skapa förståelse för de olika framtidsbilder som nu tas fram av både internationella och nationella aktörer. De allra flesta av dessa bygger på att alla tillgängliga tekniker och åtgärder används fram till 25, men vi har även analyserat scenarier som begränsar energiförsörjningen till enbart förnybara energikällor. Förnybara scenarier Dessa förnybara scenarier utesluter också kärnkraft som alternativ energikälla. WWF, Greenpeace, SNF, Miljöpartiet och andra lyfter frågan till diskussion. Samtidigt ser vi i vår omvärld att exempelvis Danmark sätter mål om ett 1 % förnybart energisystem till 25 och Tyskland kraftigt ökar sina ambitioner för förnybart, då de planerar att avveckla kärnkraften. Inom EU kommer diskussionen upp kring mål för förnybar energi efter 22 och det pågår i dagsläget en öppen konsultation i frågan. Sammantaget gör detta att trycket på politikerna att gå i denna riktning ökar. Svenskt Näringsliv och SKGS betonar att man principiellt inte har något emot förnybar energi, men att det är viktigt att de grundläggande kraven i energipolitiken kan säkerställas leveranstrygghet, konkurrenskraftiga priser och låg miljöpåverkan. Det är därför angeläget att belysa realismen i att begränsa energiförsörjningen till enbart förnybar energi och att peka på de konsekvenser ett sådant system skulle få kostnadsmässig för såväl näringsliv som samhället i stort, men också vad gäller stabilitet och leveranstrygghet. Viktiga aspekter för projektet Även om en huvuduppgift i detta projekt är att utvärdera och analysera andras energi- och klimatscenarier, är det viktigt att skapa en egen bas att utgå från, både analysmässigt och kunskapsmässigt. Vi har därför även analyserat ett antal egna scenarier och i dem - utgått från ett internationellt perspektiv, även om fokus i studien är riktat mot Sverige. Ambitionen för det material som tagits fram i studien har också varit att det skall kunna fungera som ett underlag för Svenskt Näringsliv och SKGS. Projektet har därför genomförts i nära samverkan, och i kritisk resultatgranskningsdialog med, Svenskt Näringslivs och SKGS experter inom uppdragsfältet. Samverkan med NEPP Svenskt Näringsliv deltar i forskningsprojektet North European Power Perspectives (NEPP). är dess projektledare. Under 212 har projektets forskare analyserat en serie energi- och klimatscenarier för utvecklingen av det svenska och nordeuropeiska energisystemet. Genom att vi i detta uppdrag kunnat samverka med NEPP, har det varit resurseffektivt att forma uppdragets egna scenarier i nära samverkan med NEPP-forskarna. Tillsammans har vi identifierat tre energi- och klimatscenarier som vi utnyttjat i detta uppdrag. I NEPP har man också utvecklat en serie Market Design-scenarier för elmarknadens utveckling, som visar på alternativa utvecklingsvägar för elmarknaden i Norden och EU. Även dessa scenarier har utnyttjats i detta uppdrag. 1
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Utgår från ett internationellt perspektiv Ett energiscenario med fokus på Sverige måste ha ett internationellt perspektiv för att vara trovärdigt. Våra energimarknader är internationella och vår energi- och klimatpolitik formas, sedan länge, på den internationella arenan. Vår nationella rådighet över vårt energisystems utveckling är också allt mindre. I NEPP har de olika scenarierna tagit sitt avstamp i EU:s och IEA:s scenarier, och projektet har också ett nära samarbete med scenarioanalytikerna inom IEA och EU. Vi har också utgått från ett internationellt perspektiv i de analyser vi genomfört i detta projekt. Effektproblematiken; hur stabiliteten i energisystemet skall bibehållas Flera av de förnybara scenarier som presenterats, redovisar inte tillräckligt tydligt hur stabiliteten i el- och fjärrvärmesystemen ska bibehållas. Om grunden för det är att man inte beaktat effektdimensionen i analysen är det en allvarlig brist och man undviker därigenom en av de centrala frågorna för omställningen. Utan en grundlig genomlysning av effektproblematiken, har resultaten svårt att bli trovärdiga. I detta projekt utvärderar vi därför både energi- och effektbalansen. Projektets genomförande Projektet har genomförts under 212, och vi har haft ett brett fokus i arbetet och också haft möjligheten att samverka med viktiga aktörer i pågående scenarioarbeten: 1. Utvärderingen och analysen har omfattat internationella och nationella energi- och klimatscenarier, utvecklade av både offentliga och privata aktörer, samt NGO:s. a. EU har i sitt Energy Roadmap 25-arbete presenterat ett tiotal scenarier. IEA arbetar med tre globala scenarier i sin World Energy Outlook, och lika många i ETP och vi har nu en svensk Färdplan 25 med ett par huvudscenarier. Energimyndigheten gör Långsiktsprognoser med jämna mellanrum. Flera branschaktörer har presenterat energi- och klimatscenarier och samtidigt har flera NGO:s, såsom Greenpeace och WWF presenterat sina scenarier. 2. Vi har på nära håll, och i dialog, kunnat följa arbete med Färdplan 25 och med IEA:s ETPscenarier. Vi på har också en löpande samverkan med Energimyndigheten om deras Långsiktsprognoser. 3. Vi har samverkat med Svenskt Näringslivs och SKGS branschexperter, både i arbetet med att ta fram underlag för analyserna och i resultatgranskningen. a. Vi har också haft ett flertal workshops och seminarier om resultaten, där experter men även riksdagspolitiker delatgit och givit värdefull feedback. 4. Vi har genomfört egna scenarioanalyser, till stor del i samverkan med NEPP-projektet. 5. Utvärderingen av utmaningarna för omställningen av energisystemet, i våra och andras scenarier, har ägnats extra mycket omsorg. Här har även en ny metod utvecklats, i samverkan med NEPP. Resultat och slutsatser Nedan redovisar vi de analysresultat och slutsatser vi tagit fram i projektet. Förutom de modellanalyser vi gjort i samverkan med NEPP, har vi utnyttjat mer traditionella analysmetoder i t.ex. benchmarkingsdelen av projektet. Vi har också, som nämnts ovan, utvecklat en ny metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen av energisystemet. Vi kommer också, innan vi går in på resultaten, kort beskriva denna metod. 11
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Del 1: Utmaningarna i omställningen till ett klimatneutralt energisystem är mycket stora Huvudsyftet med studien har varit att analysera och utvärdera en rad olika energi- och klimatscenarier, för att skapa förståelse för de olika framtidsbilder som nu tas fram av internationella och nationella aktörer. De allra flesta av dessa bygger på att alla tillgängliga tekniker och åtgärder används fram till 25, men vi har även analyserat scenarier som begränsar energiförsörjningen till enbart förnybara energikällor. Gemensamt för alla scenarier är att de innehåller tekniker och åtgärder som kräver omfattande utmaningar att få på plats. Ny metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen av energisystemet Vi har, i samverkan med NEPP-projektet, utvecklat en metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen av energisystemet. Den bygger på scorecard-principen, och grupperar utmaningarna i omställningen av energisystemet i tre valörer: grönt, gult och rött. I metoden gör vi en samlad värdering, eller poängbedömning, av utmaningarna och klassar dem därefter i rött, gult eller grönt (figuren till vänster nedan). I figuren till höger har vi givet några exempel på hur åtgärderna i omställningen kan värderas enligt metoden. Hur stora är utmaningarna i omställningen? Ett scorecard för att försöka mäta utmaningarnas storlek, med bl.a.: Stora infrastrukturella expansioner (elnät, CO2/CCS-system, etc.) Acceptansen för nya anläggningar och system (nätutbyggnad, kärnkraft ) Kapacitetsproblematiken i elsystemet och elmarknaden (intermittens ) Stora strukturella omställningar i transport- och industrisektorn Trögheterna/svårigheterna med effektivisering i användarleden En poängbedömning i tre steg: Rött: Mycket stor utmaning Gult: Stor utmaning Grönt: Måttlig utmaning Scorecard: ett mått på utmaningarna i omställningen Rött mycket stora utmaningar: CCS och CO2-infrastrukturetablering Mer än 25% andel vind- och solkraft i elsystemet Mycket stor kraftnätsutbyggnad Mycket stora strukturomvandlingar i industri och transporter Mycket stora effektiviseringar i användarledet Gult stora utmaningar: Ny- och reinvestering i kärnkraft 1-25% andel vind- och solkraft i elsystemet Stor kraftnätsutbyggnad Stora strukturomvandlingar i industrin och transportsektorn Stora effektiviseringar i användarledet Ny metod för utvärdering av utmaningarna i omställningen. Utmaningarna har värderats med en scorecardmetod, som beskrivs schematiskt till vänster, och till höger ges exempel på hur olika åtgärder har värderats enligt metoden. Vi har, med denna metod, inledningsvis gjort en utvärdering av utmaningarna i EU:s Energy Roadmaps och en serie scenarier för Norden och Sverige. Samtliga dessa scenarier utgår från en mycket kraftig minskning av utsläppen av växthusgaser. Inget av scenarierna är dock något renodlat förnybart scenario, utan innehåller också andra energislag i olika stor omfattning. Vår utvärdering av utmaningarna i scenarierna visar på tre viktiga slutsatser: Omställningen skapar mycket stora utmaningar; så stora att man kan argumentera för att möjligheten att man skall lyckas fullt ut i omställningen är begränsad. Utmaningarna är ungefär lika stora oavsett vilket scenario man väljer, och utmaningarna i Sverige och Norden är av samma storleksordning som i EU som helhet. Utmaningarna för den framtida omställningen 21-25 är mycket större än den omställning av energisystemet vi genomfört i Sverige 197-21. 12
CO2 emissions (Mton) CO2 emissions (Mton) En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. EU Energy Roadmaps Nedan redovisas resultaten från utvärderingarna av två scenarier i EU Energy Roadmap, Diversified supply technology och High renewable. Vi illustrerar resultatet i de två wedge-diagrammen i figuren. I dem har vi färgat emissionsreduktionsåtgärderna (gentemot Baseline 27 ) i rött, gult och grönt, efter hur vi värderat utmaningen utifrån scorecard. 5 Mton CO2 5 Mton CO2 45 45 4 4 35 35 3 3 25 25 2 15 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 2 15 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 1 1 5 Källa: EU Roadmap 25 - Primes-resultat 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 5 Källa: EU Roadmap 25 - Primes-resultat 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 Koldioxidreduktionen i två scenarier i EU Energy Roadmap, Diversified supply technology och High renewable, i vilka utmaningarna värderats med scorecardmetoden. Vi kan konstatera att två tredjedelar av åtgärderna ger stora eller mycket stora utmaningar fram emot 25. Vi kan också konstatera att, trots att det är olika åtgärder som dominerar i omställningen i de två scenarierna, så är graden av utmaning lika stor. Vi får samma öveensstämmelse när vi jämför med övriga EU Roadmapsscenarier. Det är en mycket intressant slutsats och en indikation på att olika vägval i omställningen har begränsad betydelse. Norden Nedan redovisar vi scorecarden för koldioxidreduktionen i Norden i två av NEPP:s scenarier med mycket stor klimatambition. Det är de två scenarier som är direkt jämförbara med de två EU Roadmapscenarier som visas i figuren ovan. Resultaten för Norden påminner om de för EU:s. En viktig skillnad är dock att omställningen av industri- och transportsektorn väger tyngre i de nordiska bilderna än i de europeiska. Men även stationära sektorerna bl.a. elsektorn har inslag av gult och rött i sina utmaningar, bl.a. som en följd av relativt stora andelar vindkraft (och även en del solkraft) mot slutet av den studerade perioden. 25 25 2 2 15 Måttliga utman. Stora utmaningar 15 Måttliga utman. Stora utmaningar 1 Mkt stora utman. CO2 emissions 1 Mkt stora utman. CO2 emissions 5 5 25 29 216 223 23 237 244 251 25 29 216 223 23 237 244 251 Utmaningarna i koldioxidreduktionen i Norden i två NEPP-scenarier Climate Market (vänster) och Green Policy (höger). Utmaningarna har värderats med scorecardmetoden. 13
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Sverige Till höger redovisar vi scorecardet för koldioxidreduktionen i Sverige i NEPP-scenariot Green Policy, med mycket stor klimatambition. Det är omställningen av industri- och transportsektorn som ger de stora utmaningarna även i vårt land. Utmaningarna i koldioxidreduktionen i Sverige i scenariot Green Policy. Utmaningarna har värderats med scorecardmetoden. 7 Mton CO2 6 5 4 3 Måttliga utmaningar Stora utmaningar 2 Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 1 Källa: NEPP:s Energisystemscenarier 25 29 216 223 23 237 244 251 Inom industrisektorn är utmaningarna som störst. Industrins totala energianvändning har varit relativt stabil sedan 197-talet, med undantag för perioder av lågkonjunkturer. Det totala förädlingsvärdet i industrin har ökat med runt 2 procent under samma period. Bränslemixen inom industrins har ändrats sedan 197-talet. Andelen biobränsle och el har ökat samtidigt som oljeanvändningens andel av industrins energianvändning har minskat kraftigt. El och biobränsle står för de största andelarna av industrins energianvändning (cirka 35 % vardera). Biobränsleanvändningen domineras av skogsindustrierna (massa- och pappersindustrin samt trävaruindustrin). Användningen av kolbaserade bränslen sker främst i industriprocesserna inom järn- och stålindustrin, men även i viss mån inom gruvindustrin och cement- och kalkindustrin. Kemiindustrin är petroleumbaserad. Utvecklingen av fossila bränslen inom industrin är därför idag starkt kopplad till den framtida produktionsutvecklingen inom respektive bransch. Utmaningarna olika stora för koldioxidreduktion i industrins olika branscher Järn- och stålindustrin är kolbaserad och substitutionsmöjligheterna bedöms vara begränsade, anger bl.a. Energimyndigheten i sin Långsiktsprognos. En stor reduktion av koldioxidutsläppen är därför en mycket stor utmaning för järn- och stålindustrin. Genom omfattande processoptimeringar, effektiviseringar, bränslebyten och byten av reduktionsmedel, kan man minska utsläppen med upp till en fjärdedel. Redan denna utsläppsminskning är en stor utmaning (t.o.m. delar av det ljusröda fältet i vänstra figuren nedan). Övrig utsläppsreduktion måste klassas som en mycket stor utmaning (rött i figuren). Då måste ny och oprövad teknik bli tillgänglig, t.ex. CCS, elektrolys/vätgas, direktreduktion och storskaligt råvaruskifte. Utmaningarna för kemiindustrin är ännu större än för järn- och stålindustrin (se högra figuren nedan). Effektiviseringar och processoptimering bedöms endast kunna ge några procents koldioxidreduktion. För att nå längre måste man byta råvara, från oljeprodukter till förnybar råvara, t.ex. biomassa från skog och jordbruk eller avfall från industri och hushåll. Utmaningen i ett så omfattande råvaruskifte måste bedömas som mycket stor. Massa- och pappersindustrin, som använder mest energi bland industribranscherna, står för cirka 4 respektive 8 procent av industrins el- och biobränsleanvändning. Användningen av fossila bränslen (främst olja används) är liten, varför också utsläppen av koldioxid är proportionellt sett låg. Genom bränslebyten från olja till biobränslen kan utsläppen reduceras, och utmaningen att göra det är inte lika stor som den är för kemiindustrin respektive järn- och stålindustrin. 14
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Mton Mton 8 7 6 5 4 3 2 1 Järn och Stål Måttlig utmaning Stor utmaning Mycket stor utmaning 21 22 23 24 25 4 3 2 1 Kemi (inkl. raff) Måttlig och stor utmaning Mycket stor utmaning 21 22 23 24 25 Utmaningarna för reduktionen av koldioxidutsläpp i två svenska industribranscher: järn och stål (vänster) och kemi (höger). Utmaningarna har värderats med projektets scorecardmetod. Vissa åtgärder i omställningen är mycket osäkra En av de riktigt stora utmaningarna är CCS och etableringen av en CO2-infrastruktur i Europa. Idag har vi ännu ingen etablering av denna nya teknik i full skala i Europa. Acceptansen för CCS är mycket låg bland européerna. Möjligheten att kunna utnyttja CCS i stor skala inom 2-3 år är därför mycket osäker. Kapacitetsfrågan i elsystemet, med utmaningar såsom bl.a. intermittens och stor kraftnätsutbyggnad, är en annan av våra stora utmaningar. Men även etableringen av all den nya kraftproduktion som krävs kommer att möta utmaningar. Det gäller även de stora strukturella omställningarna i transport- och industrisektorerna som bl.a. EU:s Roadmaps kräver. I transportsektorn skall i stort sett hela sektorns fordons- och infrastrukturpark ställa om. Och trots att vi redan är nära kommersialisering av flera av de nya fordonen och försörjningssystemen, måste vi vara realistiska och inse att utmaningarna för att klara att ställa om hela transportsystemet till 25 är mycket stora. Energieffektivisering ses som en nyckelåtgärd i mångas Roadmaps, även om den inte riktigt har den centrala rollen i EU Roadmaps 25 (som den t.ex. har i t.ex. IEA:s scenarier). Däremot vet vi, bl.a. utifrån våra egna erfarenheter i Sverige, att utmaningen att verkligen få, ens de lönsamma effektiviseringsåtgärderna genomförda, är gigantisk. Vi kan inte klara omställningen till ett klimatneutralt energisystem utan kraftfullare styrmedel Under det fortsatta NEPP-arbetet kommer vi att vidareutveckla vår scorecard-metod, i syfte att fördjupa analyserna av utmaningarna i omställningen. Men vi vill också vidareutveckla metoden så att den kan hjälpa oss att dra slutsatser om hur den politiska styrningen av omställningen kan komma att ske - om omställningen genomförs i sin fulla omfattning, eller i mer måttlig takt. En tes NEPP-forskarna har formlerat och kommer att jobba vidare med under det fortsatta forskningsarbetet - är att våra konventionella styrmedel inte räcker. De kan medverka till att vi klarar de utmaningar vi med vår metod klassar som måttliga och stora (åtminstone delar av dem), men det krävs en mycket kraftfullare politisk styrning för att klara de riktigt stora utmaningarna. Hit hör de åtgärder som nämns ovan, bl.a. CCS. Det är rimligt att tro att en stor CO2-infrastruktur inte kommer på plats utan en mycket kraftfull politisk styrning. 15
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Att nå 1% förnybart till 25 är osannolikt De flesta av de scenarioarbeten vi utvärderat i detta projekt, såväl de internationella från EU och IEA, som de nationella i bl.a. Långtidsutredningen och Färdplan 25, hanterar många olika scenarier. Bland dessa scenarier finns de med en hög andel förnybar energi, men dock inga scenarier som innebär en utveckling mot ett energisystem som enbart har förnybar energi. Sådana scenarier har dock lagts fram av bl.a. WWF och Greenpeace. Samtidigt ser vi i vår omvärld att exempelvis Danmark sätter mål om ett 1 % förnybart energisystem till 25 och Tyskland kraftigt ökar sina ambitioner för förnybart, då de avvecklar kärnkraften. Våra analyser av utmaningarna i omställningen visar dock entydigt att det är mycket svårt att tro att vi kan ha ett helt förnybart energisystem till 25. Utmaningana i omställningen till ett 1 % förnybart energisystem år 25 är så stora att det t.o.m. måste bedömas som osannolikt att vi har ett sådant system på plats inom 4 år, varken i Sverige, i Norden eller i EU som helhet. Med vår metod för utvärdering av utmaningarna, som vi beskriver nedan, ger exempelvis WWF:s förnybara scenario för Sverige (utvecklat tillsammans med IVL) en resultatbild enligt figuren nedan (vänstra figuren). Den visar alltså att utmaningarna i omställningen är mycket stora. Att en omställning med så stora utmaningar kan komma att genomföras är inte sannolikt. 6 7 Mton CO2 CO2 emissions (Mton) 5 4 3 2 1 Måttliga utman. Stora utmaningar Mkt stora utman. CO2 emissions 6 5 4 3 Måttliga utmaningar Stora utmaningar 2 Mycket stora utmaningar CO2-emissioner 1 21 22 23 24 25 Källa: NEPP:s Energisystemscenarier 25 29 216 223 23 237 244 251 Koldioxidreduktionen i WWF/IVL:s förnybara scenario för Sverige (vänster), samt i vårt scenario Green Policy för Sverige (höger). Utmaningarna har värderats med scorecardmetoden. De stora och mycket stora utmaningarna är av flera slag, men vi kan grupper dem i tre grupper: Politiska: Vi måste, i Sverige, EU och globalt, få en samsyn om klimat- och energipolitiken, samt en samsyn om att omställningen måste ske mycket snabbt. Idag finns inte denna samsyn. Acceptansen för en snabb förändring: Ny teknik och nya system måste till, inte minst i transportsektorn och industrin. Regelverk, tillståndsprövning, lokal acceptans, trender etc. är faktorer som bromsar i omställningen. Utmaningen är stor att övervinna dessa. Leverans- och försörjningssäkerhet: WWF:s scenario har inte alls tagit höjd för leveranssäkerheten på el- och fjärrvärmemarknaderna. Genomförs scenariot kommer vi ofta att få effektbrist på dessa marknader. Det är inte acceptabelt. Därtill kommer en utveckling mot 1 % förnybart kräva teknik och processer som idag inte finns. Det är visserligen inte unikt för de förnybara scenarierna även exempelvis EU:s Roadmapsscenarier innehåller det men det minskar ingalunda utmaningarna. All förnybar energi är dessutom inte klimatneutral. Det åtgår fossila bränslen i materialhantering, tillverkning, transport och montering av de förnybara teknikerna, vilket ger en klimatpåverkan i det korta perspektivet. Det skapar en viss målkonflikt mellan klimat- och förnybarmålen. Huruvida denna också finns i det längre perspektivet, och i så fall i vilken grad, pågår det en intensiv vetenskaplig diskussion om. 16
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. WWF:s scenario är framtaget av IVL. IVL:s utredare anger vid direkt förfrågan - att det skall ses som ett underlag för diskussion, snarare än en bild av en sannolik utveckling. Man är tydlig med att man exempelvis inte beaktat effektproblematiken tillräckligt. I ett tidigare IVL-arbete, som redovisar ett low carbon scenario, betonar man också tydligt svårigheten och utmaningen med att helt ställa om såväl industrin som transportsektorn till 25. Osäkert om EU klarar förnybarhetsmålet till 22 Åtagandena enligt det förnybara direktivet för EU:s medlemsstater är ett viktigt delmål, om vi skall nå ett helt förnybart energisystem. Vi hör allt oftare från EU att vi kommer att klara 2%:s-målen, både för växthusgaser och för förnybart till 22. Ländernas progress reports för utvecklingen av förnybar energi visar också att delmålen för 21 uppnås. (Rapporterna för växthusgaserna är också positiva). De analyser om de förnybara åtagandena som vi gjort ihop med NEPP är dock inte lika entydigt positiva om målen för 22. Vår bild är att det inte alls är säkert att EU kommer att klara av att nå 2%:s-målet för förnybar energi till 22. Den främsta orsaken till detta är dock inte att vi misstror länderna förnybara satsningar, utan att vi är tveksamma till om länderna verkligen klarar av att dämpa ökningen av energianvändningen till 22 så mycket som krävs för måluppfyllelse. Det förnybara målet är ju ett andelsmål: mängden förnybart dividerat med energianvändningen (uttryckt som final energy ). För att nå sina mål/åtaganden har många länder utgått från att man skall klara av att dämpa (den historiska) ökningen av energianvändningen. Finanskrisen under 28 och den rådande finansiella oron i EU har bidragit till en lägre energianvändning som naturligtvis då också bidragit till att delmålen för de förnybara åtagandena kunnat nås. Men kan man tro att man kan (och vill) behålla denna låga användningsnivå, även när konjunkturen vänder uppåt? Vi har ännu bara några få års statistik att analysera, men utvecklingen från 28-21 ger ändå ett första besked om riktningen. Vi ser i vår analys att flera länder, bl.a. Frankrike, UK och Nederländerna, inte alls förmått att frikoppla uppgången i ekonomin från energianvändningens utveckling. Energianvändningen stiger i stort sett i samma takt som BNP. Fortsätter den utvecklingen till 22, har dessa länder små möjligheter att nå sina förnybara åtaganden. Även EU som helhet får då svårt att nå det förnybara målet. Effektiviseringsdirektivet kan bidra till att förnybara målet nås Energieffektiviseringsdirektivet är nu beslutat i EU, och NEPP kommer att analysera dess konsekvenser efterhand som handlingsplaner etc. kommer fram. Vi redovisar därför inga analyser av direktivet i denna PM. Däremot kan vi konstatera, med stöd av analysen om måluppfyllelse för det förnybara direktivet ovan, att ett effektiviseringsdirektiv säkerligen ökar möjligheten att nå det förnybara målet. Det kanske t.o.m. är nödvändigt, för att vi över huvud taget skall kunna nå det förnybara målet. Effektproblematiken Förnybardirektivet hanterar energi, men bryr sig inte om effekt. De länder som förlitar sig på en stor utbyggnad av vind- och solkraftskapacitet, måste därför också se till att denna kapacitet kan utnyttjas. Annars ger den ingen förnybar energi. Våra analyser visar på flera faktorer som kan göra att vind- och solkraft inte kan komma att utnyttjas fullt ut, bl.a. Begränsningar i nätet man hinner inte bygga ut. Nätet i EU är redan överbelastat. Placeringen av ny vindkraft kan inte alltid göras så att dess kapacitet på bästa sätt kan sammanlagras med annan vindkraft, och med det övriga kraftsystemet. I det fortsatta forskninsarbetet inom NEPP går vi idare med analysen av effektproblematiken. 17
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Del 2: En realistisk framtidsbild? Vår utvärdering ovan av utmaningarna i omställningen har också givit oss ett underlag för en analys och diskussion om vad som kan vara en realistisk framtidsbild ; dvs. en bedömning av i vilken omfattning och in vilken takt som EU och Sverige förmår att ställa om till klimatneutralitet. Även om vi samfällt önskar en snabb lösning på klimatproblemet, visar vår analys på så stora utmaningar att det är svårt att tro att vi förmår möta dem redan till 25. Det kan därför vara mer realistiskt att vänta sig att vi får en något långsammare omställningstakt, med en mindre omfattande omställning till 25 än den som anges i EU:s Roadmaps och i våra svenska framtidsscenarier. Samtidigt är det viktigt att förstå att redan en måttligare omställning ger stora utmaningar med ökade kostnader och prisstegringar. Det är därför viktigt för industrin och marknadernas övriga aktörer att vara förberedda på vilka konsekvenser även en måttligare omställning får för bl.a. energisystemens utveckling och prisutvecklingen på marknaderna. Vad kan vara en måttligare ambition? I den flora av framtidsscenarier vi analyserat, finns även scenarier med en måttligare omställningstakt. Nedan visar vi på ett par av dem och ställer dem i relation till de roadmaps- och färdplanescenarier vi analyserat i föregående avsnitt. IEA ETP 212 visar att EU bara behöver minska CO2-utsläppen med 6% till 25 NEPP är svensk partner i IEA:s projekt om att utveckla en Nordisk ETP, dvs. en nordisk delrapport inom ramen för IEA:s globala projekt Energy Technology Perspectives. Denna nära samverkan med IEA har givit oss möjligheten att få delta i IEA:s analys- och modelleringsarbeten, och få insyn i de avvägningar de gör och de basfakta de har tillgång till. Huvudscenariot i den globala ETP:n är ett tvågradersscenario. De globala utsläppen av växthusgaser reduceras med 5% till 25, jämfört med 29 års utsläpp. Med sina energimodeller beräknar man hur stor emissionsreduktion som krävs av världens länder och regioner. Man beräknar också bl.a. vilken marginalkostnad denna reduktion har i en global bedömning. I huvudscenariot stiger denna, för att nå runt 125 Euro/ton CO2 år 25. För Europas del visar IEA:s beräkningar då på en utsläppsminskning på 6% till 25 jämfört med 29. Gt CO2 4.5 4. 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5. 2 21 22 23 24 25 26 Koldioxidreduktionen i EU i IEA-ETP:s tre scenarier, varav tvågraders scenariot benämns 2DS. Det anger en reduktion på 6% till 25. 6DS EU 4DS EU 2DS EU Vid en global marginalkostnad på 125 Euro/ton visar också EU:s Energy Roadmap att vi får en 6%- ig utsläppsreduktion i Europa. Skillnaden är dock att EU valt en mer långtgående emissionsreduktion i sina Roadmapscenarier, nämligen 85%. Marginalkostnaden blir då också avsevärt högre: 25-3 Euro/ton CO2. Även för Norden stannar IEA:s resultat vid en utsläppsreduktion på 6-7% till 25 jämfört med 29. Jämfört med t.ex. Sveriges ambition i Färdplan 25 om att Sverige inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser år 25 visar IEA:s resultat på att en lägre ambition för oss i Norden och EU är tillräcklig. 18
Mton En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. 445 IEA:s bedömning ligger därmed närmare EU:s referensscenario (i Roadmaparbete), inritad som streckad linje i vänstra figuren nedan. Det är också mer i linje med den omställning vi haft i Sverige sedan 197-talet (högra figuren nedan), med målet att minska oljeanvändningen i energi och industri. Utmaningarna i båda dessa är alltså mer måttliga. 45 5TWh EU 45 4 TWh Sverige 354 35 35 3 3 25 25 3 25 2 2 15 15 11 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar Existerande anläggn. 2 15 1 Måttliga utmaningar Stora utmaningar Mycket stora utmaningar Existerande anläggn. 55 5 Källa: Energiläget 211 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Källa: Energiläget 211 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Koldioxidreduktionen i referensscenariot i EU Energy Roadmap inritad som en streckad linje i scorecardbilden för scenariot Diversified supply technology (vänster) samt den historiska omställningen i det svenska stationära energisystemet 197-21 (höger). Sverige vill ha en fossilbränsleoberoende transportsektor till 23, medan EU har en mycket långsammare omställningstakt för transportsektorn. Riksdagens mål om en fossilbränsleoberoende fordonsflotta år 23 är mycket ambitiöst. Målet kan inte uppnås utan kraftfulla åtgärder och omställningen måste påbörjas nu. Ett problem är dock att vi egentligen inte vet vad som menas med målet. En indikation på vad det skulle kunna betyda kan hämtas från Trafikverkets Kapacitetsutredning från våren 212. I underlagsrapporten Målbild för ett transportsystem som uppfyller klimatmål och vägen dit, rapport 212:15, redovisar man vad som behövs för att minska transportsektorns användning av fossila drivmedel med 8 % till år 23. Denna tolkning av fossilbränsleoberoende fordonsflotta bekräftas också av scenarierna i Färdplan 25. Det förutser åtgärder inom en mängd områden där exempelvis elektrifiering är ett av dessa. I det scenario som presenteras så finns bland annat antaganden om 1 elbilar år 23. Detta ökar den svenska elanvändningen med några TWh. Effekterna av detta på elsystemet blir i så fall en konsekvens av strategin för hur dessa bilar skall laddas. Samtidigt kan vi konstatera att vår svenska ambition om en snabb omställning av transportsystemet inte alls överensstämmer med EU:s. EU Roadmap anger en mycket blygsam omställning till 23, cirka 2% koldioxidreduktion (se figur), och anger istället perioden 23-25 som den huvudsakliga omställningsperioden för transportsektorn i EU. 12 1 8 6 4 2 Transportsektorn i EU-27 enligt Roadmap Koldioxidutsläppen i tre Roadmapscenarier (och två referens) Reference scenario Current Policy Initiatives Energy Efficiency scenario Diversified supply technologies High RES scenario 199 1995 2 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 Att gå i olika takt blir svårt av olika skäl. Ett skäl är att de fordon som vi har tillgång till i Sverige utvecklas för en europeisk eller global marknad. Sverige ensamt är en alltför liten marknad. Om dessa marknader inte efterfrågar de fordon som den svenska ambitionen förutsätter så går det inte ihop. 19
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Modellscenarier: Nollvisioner och omställningsscenarier För att ge ytterligare underlag till diskussionen om en realistisk framtidsbild har vi gjort en genomlysning av scenarierna. Vi har gjort det med hjälp av våra egna energisystemmodeller, och benämner dem modellscenarier. Modellscenarierna har utgått från följande gruppering och fått följande benämning: Basnivå: En spegling av en möjlig business as usual-utveckling, eller baseline. Omställningsscenarier: Till denna grupp har vi fört de scenarier som omfattar en stor omställning av systemen, men som ändå inte siktar på en mycket stor utsläppsminskning till 25. Hit hör bl.a. Energimyndighetens långsiktsprognos, referensfallen i Färdplan 8 25 och EU Roadmaps samtliga 7 referensscenarier. Nollvisioner : Huvudscenarierna i Sveriges Färdplan 25 visar vägen mot ett Sverige utan nettoutsläpp av växthusgaser. Det gör även scenarierna från WWF/IVL och Greenpeace. EU:s Roadmaps och IEA:s scenarier siktar mot ett tvågradersmål, och anger därmed också en utveckling nära en nollvision, för EU, Norden och Sverige. 6 5 4 3 2 1 21 22 23 24 25 Schematisk bild av de modellscenarier vi gjort noggranna analyser av. Konsekvensanalys av ett omställningsscenario och två nollvisioner Med våra egna energisystemmodeller, och i samverkan med NEPP-projektet, har vi genomfört noggranna analyser av tre modellscenarier, ett omställningsscenario och två nollvisionsscenarier. Med dessa scenarier kan vi analysera konsekvenserna för energisystemens utveckling och priser. Modellscenarierna omfattar Nordeuropa, men har sin utgångspunkt i ett europeiskt perspektiv. I omställningsscenariot antas reduktionen av koldioxid i EU (och Sverige) bli cirka 4% från idag till 25. Åtgärderna för att åstadkomma denna reduktion utgörs företrädesvis av de åtgärder vi ovan bedömt innebära en måttlig respektive stor utmaning (gröna och gul åtgärder i diagrammen). I begränsad omfattning har också några ljusröda åtgärder tagits i anspråk. Emissionsreduktionen i detta omställningsscenario motsvarar ett CO 2 -pris i intervallet 35-5 Euro/ton, fram emot 25. I våra nollvisionsscenarier är reduktionen av koldioxid i Sverige och EU cirka 7-8% från idag till 25. För att nå denna mycket stora utsläppsminskning måste även en majoritet av de åtgärder som bedömns utgöra en mycket stor utmaning (ljusröda och röda åtgärder) tas i anspråk. I figurerna nedan illustrerar vi schematiskt vilken utsläppsreduktionsambition våra tre modellscenarier omfattar, i industri- och transportsektorn. I övriga sektorer har vi motsvarande utsläppsreduktioner. För elsektorn, som vi analyserat särskilt noggrant, är skillnaden i utsläppsreduktion mellan omställningsscenariot och nollvisionerna relativt liten. Redan ett utsläppsrättspris på 35-5 Euro/ton, som vi antagit i omställningsscenariot, räcker för att nå låga utsläppsnivåer. I våra studier av el- och energisystemets utveckling i modellscenarierna har vi särskilt gjort analyser av prisutvecklingen på energi-, CO 2 - och certifikatmarknaderna, samt hur utvecklingen av de stationära energisystemen för el och värme utvecklas till 25 i de olika scenarierna. 2
Mton En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. 2 15 1 5 All industri 21 22 23 24 25 Mton CO2 45 4 35 3 25 2 15 1 Transporter 5 Idag 22 23 24 25 Grön Gul Ljusröd Röd Återstå Besluta Utsläppsminskningen av koldioxid i industrin och transportsektorn i våra modellscenarier. (För transportsektorn omfattas inrikes transporter, inklusive arbetsmaskiner samt uppströms utsläpp. Se sidan 31 för förklaring.) För utvecklingen enligt nollvisionen, har vi alltså analyserat två olika scenarier, som beskriver olika vägval för energisystemets utveckling. Iomställningsscenariot har vi endast ett huvudsakligt vägval: Nollvision lågkolscenario; i vilket alla lågkolalternativ är tillgängliga och drivkraften för omställningen är främst ett allt högre CO 2 -pris Nollvision förnybarscenario; med en ensidig satsning på förnybara alternativ och energieffektivisering, och omställningen drivs främst av omfattande stödsystem för dessa. Omställningsscenario; med en måttlig omställning som drivs av måttliga CO 2 -ökningar och en måttlig utveckling av dagens stödsystem för förnybart och effektivisering. Vi har också studerat varianter av dessa tre scenarier med våra energisystemmodeller, av hur utveckling påverkas av om det sker reinvesteringar i kärnkraften eller om den avvecklas. Analyserna av energisystemets utveckling i dessa tre modellscenarier visar på följande resultat. Vi kan inte ställa om till ett klimatneutralt energisystem till 25 utan att el- och CO2-priserna stiger kraftigt Samtliga tre modellscenarier visar på en kraftig elprisstegring i Sverige och Norden. Även i omställningsscenariot stiger alltså elpriset. Det gråskuggade området i figuren nedan illusterar inom vilket intervall elprisstegringen hamnar i alla våra modellscenarier och scenariovarianter. För att exemplifiera har vi också, inom prisintervallet, angivet elprisutvecklingen för omställningsscenariot och nollvisionens lågkolscenario (de varianter som inkluderar en reinvestering i svensk kärnkraft). Elprisutvecklingen i våra modellscenarier, angivet som systempriset plus priset för elcertifikat. 21
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. I nollvisionens lågkolscenario, som alltså inte har omfattande stödsystem för förnybar elproduktion, stiger elpriset på NordPool som en följd av stigande CO 2 -priser, till en prisnivå upp emot 7 kr/mwh år 25 (jämfört med 4-5 kr/mwh idag). I det nollvisionsscenario som inkluderar omfattande stödsystem för förnybar elproduktion (t.ex. elcertifikat) får vi visserligen endast en mindre ökning systempriset (se heldragen linje i figuren nedan), men å andra sidan ökar certifikatpriset rejält. Våra analyser visar på prisnivåer upp emot 8 kr/mwh år 25, för summapriset av systempris och certifikatpris (om alla kunder är certifikatpliktiga). Certifikatpriset utgör då ungefär hälften av summapriset år 25. Men hushållen kan få högre priser och industrin kan få lägre Priset till hushåll och service kan dock komma att stiga mer än så om vi, som idag, fortsätter att bara låta en andel av konsumenterna vara certifikatpliktiga. Då kommer summapriset för dessa konsmenter nå över 1 kr/mwh år 25 i nollvisionsscenariot med en stor andel förnybart. Övriga konsumenter däremot, som då antas bara betala systempriset - bl.a. energiintensiv industri - får förhållandevis låga elpriser (i nivå med dagens). Elprisutvecklingen i modellscenariot Nollvision förnybart, angivet som två nivåer i figuren. Det ökade behovet av kapacitetssäkring och nya nät i elsystemet i modellscenariot Nollvision förnybart accentueras dock, och påverkar naturligtvis också priset till slutkonsument uppåt (såväl industri som hushåll). I avsnitt nedan om kapacitetsbehovets utveckling berörs detta kvalitativt. Vi har dock inte gjort några beräkningar av hur stor prisökning som kapacitets- och nätökningen kan komma att leda till. CO 2 -priset mer än tiodubblas I de scenarier som inte innehåller utökade stödsystem för förnybart, är det alltså CO 2 -priset som är det huvudsakliga styrmedlet. I nollvisionens lågkolscenario antar vi CO 2 -priser på runt 1-15 Euro/ton år 25, vilket är i nivå med bl.a. IEA:s globala tvågradersscenarier. Jämfört med dagens pris på ETS är detta mer än en tiodubbling. I de analyser EU gjort i sitt Roadmapsarbete däremot, hamnar CO 2 -priset på upp emot 28 Euro/ton år 25. (Referensscenariots prisnivå stannar på 5 Euro/ton.) Koldioxidpriset på EU ETS i två scenarier i EU Energy Roadmap, Diversified supply technology och High renewable, i jämförelse med EU:s referensscenario i EU Energy Roadmap, samt ett tidigare referensfall (Baseline 27). 22
TWh En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. Elproduktionens utveckling i Norden i våra modellscenarier Våra modellscenarier leder också till olika utveckling av elsystemet. Vi har studerat hela det nordeuropeiska elsystemet, men här väljer vi att lyfta fram resultaten för Norden. Till vänster i figuren nedan anges produktionsutvecklingen i Nollvision lågkolscenariot. Det bygger alltså på att CO2-priset utgör det dominerande styrmedlet för omställningen för energisystemet. Dessutom antas elanvändningen vara klart högre än i övriga scenarier. Här används el som ett medel för att minska CO2-utsläppen. I detta scenario blir marginalkostnaden för elproduktion (systempriset) relativt hög, vilket gör det lönsamt att reinvestera i nordisk kärnkraft. Även detta scenario innehåller en markant utbyggnad av förnybar elproduktion, men omfattningen är mindre än i det förnybara nollvisionsscenariot (till höger i figuren nedan). Ett skäl är att det inte antas något specifikt stöd till sådan produktion. 6 6 5 5 TWh 4 3 2 1 Övrigt förnybart Vindkraft 4 Biomassa, torv, avfall Gas CCS Gas 3 Olja Coal CCS Kol 2 Kärnkraft Vattenkraft Elanvändningen 1 Övrigt förnybart Vindkraft Biomassa, torv, avfall Gas CCS Gas Olja Coal CCS Kol Kärnkraft Vattenkraft Elanvändningen Elproduktionen i Norden i Nollvisionsscenarierna lågkol (till vänster) respektive förnybart (höger). I det förnybara nollvisionsscenariot antas ett mycket stort stöd till förnybar elproduktion, dock inte alls i nivå med de stödsystem som krävs för ett 1 % förnybart scenario. Dessutom antas i den scenariovariant som återges i figuren ovan att en stor del av den nordeuropeiska kärnkraften avvecklas, inklusive den svenska. Här antas slutligen också att CCS inte når kommersialisering. Det senare har liten påverkan på nordisk elproduktionsmix, men får stor påverkan i resten av Nordeuropa, och högre elpris som följd. Detta är det scenario som uppvisar störst förnybar elproduktion, av våra modellscenarier. Scenariot har också en stor nordisk elexport (se nedan). Liksom i övriga scenarier så dominerar vindkraft bland de nya förnybara elproduktionsalternativen, men här tillkommer också solceller i stor omfattning redan 23. Vi har alltså analyserat två scenariovarianter i detta scenario (och även övriga modellscenarier), med avseende på den svenska kärnkraften. I detta förnybara scenario kan vi konstatera att om den förnybara kraften subventioneras tillräckligt mycket blir det helt enkelt olönsamt att reinvestera i svensk kärnkraft. Vindkraft, biobränslekraft och solkraft ersätter då kärnkraften. Blir subventionerna lägre, ges större utrymme för reinvesteringar i kärnkraften. Så är fallet i omställningsscenariot. Det beskriver en mer måttlig produktionsutveckling, vilket illustreras väl i figuren nedan. 23
TWh En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. 6 5 4 3 2 1 Övrigt förnybart Vindkraft Biomassa, torv, avfall Gas CCS Gas Olja Coal CCS Kol Kärnkraft Vattenkraft Gross electricity use Elproduktionen i Norden i omställningsscenariot. Ökad nettoexport av el från Sverige och Norden I ett EU-perspektiv är Nordens möjligheter att producera el med låga utsläpp till konkurrenskraftiga priser en viktig resurs i omställningen. Samtliga tre modellscenarier visar därför också på en ökad nettoexport från Norden till Kontinenten. Störst är exporten i Nollvisions förnybart, med en mycket stor nettoexport från Norden på över 5 TWh efter 225. I samtliga tre scenarier som återges i figuren nedan har reinvesteringar i kärnkraft gjorts. Såväl kärnkraften som den ökade förnybara kraftproduktionen ger förutsättningar för den ökade exporten. Elexporten (netto) i de tre modellscenarierna. Sveriges nettoexport till grannländerna (vänster) och Nordens nettoexport till Kontinenten (höger). Kärnkraften har en nyckelroll i energisystemet för priserna och elexporten Som redan konstaterats ovan har kärnkraften betydelse för omställningen och utbyggnaden av andra produktionsalternativ. Elpriset blir också lägre om kärnkraften bibehålls. Vårt summapris på el (systempriset plus certifikatpriset) blir cirka 1% lägre i våra modellberäkningar om reinvesteringar sker i våra kärnkraftverk, så att dagens kapacitet bibehålls till 25, jämfört med om kärnkraften avvecklas. I figuren nedan illustrerar vi detta genom att ge prisutvecklingen i omställ- 24
En realistisk framtidsbild? Utvärdering av aktuella energi- och klimatscenarier för 25. ningsscenariot med (svart heldragen linje) och utan (svart streckad linje) reinvestering i kärnkraften. Som en jämförelse anges också elprisutvecklingen i Nollvision lågkol i figuren. Elprisutvecklingen i omställningsscenariot med och utan reinvestering i kärnkraft, angivet som systempriset plus priset för elcertifikat. Som jämförelse anges också elprisutvecklingen i Nollvision lågkol. När det gäller elexporten så visar våra analyser att den svenska elexporten blir större i ett givet scenario om kärnkraften bibehålls. Skillnaden är dock mindre i ett nordiskt perspektiv och skälet till detta är det resulterande elpriset och incitamenten för att bygga annan produktion inte är lika accentuerade som i ett svenskt perspektiv. För svensk del så märks alltså skillnaden mellan fallen med och utan kärnkraft tydligare. Skälet är förstås den dominerande roll som kärnkraften har i Sverige. Viktigt att säkra upp kapacitetstillgången i elsystemet. I det förnybara nollvisionsscenariot, där utbyggnaden av förnybar elproduktion är mycket stor, minskar andelen prima kapacitet (eleffekt) i elsystemet mycket mer än i övriga scenarier. Vindkraft och solkraft är båda variabla och delvis intermittenta till sin natur. Skillnaden framgår mycket tydligt av figurerna nedan. Även om den installerade elproduktionskapaciteten ökar rejält så krymper samtidigt den tillgängliga termiska effekten med högt effektvärde. Då blir vattenkraften särskilt viktig för att kunna balansera den variabla produktionen, särskilt i ett fall där den svenska kärnkraften avvecklas. 2 15 GW 1 Variable renew Thermal Hydro Nuclear 5 199 2 25 21 216 223 23 237 244 251 Elproduktionskapaciteten i Norden i ett nollvisionsscenario med mycket variabel förnybar elproduktion i vindkraft och solkraft (till vänster) och omställningsscenario (höger). Effektbehovet är cirka 1 GW i båda fallen. 25