El och fjärrvärmetillförsel

Efterfrågan på el- och fjärrvärme ökar mellan basåret 2000 och prognosåren 2010 resp. 2020 (se Figur 24). Denna ökning leder till ökad inhemsk produktion. Den största ökningen på tillförselsidan som påverkar både el- och

fjärrvärmeproduktion sker inom kraftvärmeverk. Produktionen av både el- och fjärrvärme från kraftvärmeverk ökar som en följd av den nedsatta CO2 skatten på fossila bränslen för värmeproduktion (från 2004). En annan orsak till ökningen av kraftvärmeverksproduktionen är införandet av elcertifikatsystemet som gynnar biobränslebaserad elproduktion. Elcertifikatsystemet leder också till en stor ökning av vindkraftproduktionen. Utsläppen av koldioxid från el- och

fjärrvärmeproduktion var år 2002 drygt 9 200 tusen ton, vilket motsvarar cirka 13 % av totala utsläppen av växthusgaser. Därtill kommer utsläpp av metan och dikväveoxid.

Figur 24 Insatt bränsle för el- och värmeproduktion år 2000, 2001, 2010 och 2020, TWh

Bränsleinsats till el- och fjärrvärmeproduktion, TWh

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 2000 2001 2010 2020

Oljor (ink. gasol) Naturgas Träbränsle Torv

Avfall Kol (ink. hyttgas) Värmepumpar (ink. elpannor) Spillvärme, m.m.

.

Följande avsnitt visar de viktigaste trenderna som vi har prognostiserat inom el- och fjärrvärmesektorn.

6.3.1 Beräkningsförutsättningar

Den framtida sammansättningen av elsystemet påverkas av ett antal faktorer. Några av dessa är antagandet om vattenkraftproduktion, antagandet om

kärnkraftsavveckling, antagandet om framtida gällande styrmedel, antagandet om bränslepriser samt antaganden om begränsningar av tekniska och ekonomiska möjligheter.

Vi har antagit en vattenkraftproduktion år 2010 och 2020 på 67 TWh exklusive småskalig vattenkraft. Till denna produktion tillkommer vattenkraftproduktion i

småskaliga anläggningar (installerad kapacitet mindre än 1,5 MW) som står för ca 2 TWh.

Kärnkraftproduktionen år 2010 och 2020 antas ha en tillgänglighet på 80 %. Den tillgängliga kapaciteten under år 2010 och 2020 är en följd av att vi antar en livslängd på 40 år samt avvecklingen av Barsebäck 2 före år 2010. Till produktionen tillkommer produktion från planerade åtgärder för att öka

verkningsgraderna hos anläggningar motsvarande 225 MW. Tabell 32 visar vilka kärnkraftanläggningar som är tillgängliga under prognosåren samt i vilka år respektive anläggningar togs i drift.

Tabell 32 Kärnkraftsanläggningar i Sverige med antagandet om 40 års livslängd

Reaktor Startår Effekt [MW] 2010 2020

Oskarshamn 1 1972 465 465 0 Oskarshamn 2 1974 602 602 0 Ringhals 2 1975 872 872 0 Ringhals 1 1976 835 835 0 Forsmark 1 1980 961 961 961 Forsmark 2 1981 959 959 959 Ringhals 3 1981 920 920 920 Ringhals 4 1983 915 915 915 Oskarshamn 3 1985 1160 1160 1160 Forsmark 3 1985 1155 1155 1155

Elcertifikatsystemet infördes i maj år 2003 och är i kraft under hela den studerade perioden. Enligt systemet ska 16,9 % av den totala kvotpliktiga elanvändningen täckas med produktion från småskalig vattenkraft, biobränslebaserad produktion, torvbaserad produktion och vindkraft till år 2010. Det motsvarar en ökning av produktionen som ingår i elcertifikatsystemet på ungefär 10 TWh fram till år 2010 jämfört med år 2002.

Handeln med utsläppsrätter införs år 2005 enligt ett EG-direktiv. Vi har antagit ett pris på 10 EUR/ton CO2. Vi har vidare utgått från skatterna som trädde i kraft den 1 januari 2004. Bränslen som används för elproduktion är undantagna av CO2- skatten och av energiskatten.

Som underlag till våra prognosbedömningar har vi använt MARKAL-Nordic. Det är en teknisk/ekonomisk optimeringsmodell. En expertbedömning har sedan gjorts utifrån modellresultatet. Några begränsningar har antagits vid modellberäkningen. Bl.a. hur mycket kolanvändning som tillåtits, biobränsle- och vindkraftpotential. De framtagna resultaten som presenteras i följande avsnitt måste tolkas utifrån dessa begränsningar. Exempelvis skulle kol till de antagna priserna tränga undan en stor del av naturgasanvändningen. Vår bedömning är att det finns andra

systemet. Exempelvis vilka miljötillstånd som gäller för olika anläggningar. Även företagens miljöpolicy kan påverka vilka investeringar som görs.

I modellberäkningarna har möjligheten att bygga ut elnätet funnits förutsatt att detta varit lönsamt. Detsamma gäller utbyggnad av naturgasnätet. Modellen visar dock inte geografiskt hur en utbyggd naturgasledning ser ut.

Från år 2004 är det obligatoriskt att redovisa insatta bränslen i kraftvärmeverk enligt proportionering, dvs. samtliga insatta bränslen fördelas proportionellt på andelen producerad el respektive värme. Detta innebär att bränslen inte längre fritt kan allokeras vid beräkning av skatten. P.g.a. detta är siffrorna för insatt bränsle i kraftvärmeverk för fjärrvärmeproduktion mellan basåret 2000 och prognosåren inte direkt jämförbara. Däremot är den totala mängden insatt bränsle i

kraftvärmeverk för både el- och fjärrvärmeproduktion jämförbart eftersom det som skiljer mellan basåret och prognosåren är fördelning av insatt bränsle för el- och värmeproduktion.

6.3.2 Tillförsel av el

Enligt prognoserna i Kontrollstation 2004 ökar elefterfrågan mellan basåret 2000 och år 2010 och fortsätter öka fram till år 2020. Ökningen orsakas främst av ökad elanvändning inom bostadssektorn och inom industrisektorn.

Den inhemska elproduktionen ökar från basåret 2000 till år 2010 för att sedan stagnera under den sista perioden mellan år 2010 och år 2020. Detta är en följd av den betydligt lägre kärnkraftproduktionen år 2020. Vår bedömning är att Sverige kan komma att bli nettoexportör av el år 2010 men att situationen förändras till år 2020 då vi har prognostiserat en nettoimport.

Det är viktigt att beskriva basåret 2000 för att förstå de jämförelser som görs i detta avsnitt. År 2000 var ett våtår då vattenkraftproduktionen uppgick till cirka 78 TWh. Kärnkraftproduktionen var betydligt lägre än vad som var möjligt att producera med den tillgängliga kapaciteten och uppgick till 54 TWh. Detta på grund av låga priser på Nordpool som gjorde det mer intressant att importera el framförallt från Norge. År 2000 var nästan 20 % varmare än ett år med

genomsnittstemperatur. Detta medförde en minskning av fjärrvärmebehovet för uppvärmning vilket i sin tur ledde till lägre elproduktion från kraftvärmeverken. Basåret 2000 var enligt ovan inte ett normalår medan prognoserna för åren 2010 och 2020 utgår från att respektive år är normalår. Detta leder till skillnader mellan basåret 2000 och prognosåren som inte är en följd av förändringar av det svenska elsystemet utan en följd av olika förutsättningar. De största skillnaderna ses inom vattenkraft- och kärnkraftproduktionen.

Trender till år 2010

Prognoserna visar att den totala elanvändningen ökar med ca 8 TWh upp till 154 TWh mellan basåret 2000 och år 2010. Den största ökningen förväntas ske i bostadssektorn med 5,6 TWh följt av industrisektorn med 3,7 TWh.

Elanvändningen inom transportsektorn bedöms ligga på nästan samma nivå som basåret medan elanvändningen i fjärrvärmesektorn bedöms minska med 2,3 TWh. Detta p.g.a. minskad elförbrukning till värmepumpar men framför allt p.g.a. att elpannor inte bedöms användas år 2010.

Ökningen av elefterfrågan tillsammans med införandet av elcertifikatsystemet och handeln med utsläppsrätter gör att den totala nettoproduktionen av el ökar med drygt 15 TWh mellan basåret 2000 och år 2010. Denna ökning är högre än ökningen i elefterfrågan. En del av den ökade elproduktionen bedöms leda till export av el. Drygt 3 TWh el nettoexporteras från Sverige år 2010 jämfört med en nettoimport av ca 5 TWh el som var fallet under basåret 2000.

Den elproduktion som ökar mest är elproduktionen i kraftvärmeverk. Den

beräknas öka med ca 11 TWh från drygt 4,5 TWh år 2000 till 15,5 TWh år 2010. Biobränslebaserad elproduktion i kraftvärmeverk förväntas öka med 9 TWh och naturgasbaserad elproduktion med 4 TWh. Ökningen av biobränslebaserad elproduktion beror till viss del på de nya reglerna om proportionering av insatt bränsle i kraftvärmeverk från år 2004.

Detta medför en omställning av kraftvärmeverksproduktionen från en produktion baserad till stor del på fossila bränslen till en produktion baserad i största del på biobränslen. År 2000 stod fossila bränslen, dvs. olja, kol och naturgas, för drygt 61 % av bränsleinsatsen för elproduktion i kraftvärmeverken och biobränslen för ca 39 %. År 2010 beräknas andelen fossila bränslen ha minskat till 43 % medan andelen biobränslen förväntas ha ökat till ca 57 %.

De antagna styrmedlen gynnar elproduktion i kraftvärmeverk. Styrmedlen har dock olika effekter på valet av bränsle. Både elcertifikatsystemet och handeln med utsläppsrätter främjar biobränsle medan den nedsatta CO2-skatten främjar fossila bränslen. Våra prognoser visar en ökning av användningen av både biobränsle och fossilbaserad elproduktion i kraftvärmeverk. Hur mycket användningen av varje bränsle ökar beror på bränslepriserna, skatter, pris på utsläppsrätter och kvot i elcertifikatsystemet.

Vindkraftproduktionen har ökat kraftigt under de senaste åren. Trotts detta var andelen vindkraft mycket låg basåret 2000, knappt 0,5 TWh, dvs. 0,3 % av den totala elproduktionen. Förutsättningarna för vindkraftproduktion år 2010 bedöms vara bättre och medföra en ökning upp till 3,5 TWh. Elcertifikatsystemet samt handeln med utsläppsrätter gynnar vindkraftproduktionen ur ett ekonomiskt perspektiv. Teknisk utveckling pekar på lägre kostnader som gör

vindkraftproduktion än mer konkurrenskraftig. Trotts detta finns det fortfarande hinder för vindkraftutvecklingen. Tillståndprocessen är komplicerad, tidskrävande

och dyr. Ett ärende överklagas normalt i varje steg av tillståndsprocessen som pågår i 5-7 år. Ekonomi, tillståndsprocessen och lokal acceptans är de största hindren för ökad vindkraftproduktion. Enligt beräkningsmodellen Markal skulle vindkraftproduktionen år 2010 vara högre än 3,5 TWh men eftersom modellen inte tar hänsyn till de ovannämnda hindren utan bara till ekonomiska

förutsättningar har vi begränsat vindkraftproduktionen år 2010 till 3,5 TWh. Trender till år 2020

Den totala elanvändningen beräknas öka med 6 TWh mellan år 2010 och år 2020 för att uppgå till drygt 160 TWh år 2020.

Enligt antagande om 40 års livslängd för kärnkraften stängs fyra reaktorer före år 2020. Dessa reaktorer motsvarar en kapacitet på 2774 MW eller en produktion på nästan 20 TWh (antagande om 80 % tillgänglighet). Forsmark 1 antas vara i drift under år 2020 och stängas först år 2021.

Den ökande elanvändningen samt avvecklingen av kärnkraften gör att ny produktionskapacitet måste vara tillgänglig år 2020. I prognoserna beräknas behovet av ny produktionskapacitet tillgodoses genom ny gaskondensproduktion, ny elproduktion från gasbaserade kraftvärmeverk, ny vindkraftproduktion, ny avfallsbaserad elproduktion i kraftvärmeverk samt genom elimport.

Den stora ökningen av gasbaserad elproduktion från både kondens- och

kraftvärmeanläggningar tillsammans med högre gasbaserad fjärrvärmeproduktion i kraftvärmeanläggningar och efterfrågan på naturgas i industri-, bostads- och transportsektorn medför att det blir lönsamt att bygga ut gasnätet i Sverige. Var och när gasnätet byggs ut har inte analyserats närmare inom ramen för

prognosarbetet till Kontrollstation 2004.

Vindkraftproduktionen beräknas öka upp till 10 TWh år 2020.

Vindkraftproduktion ställer vissa krav på elsystemet, särskilt gäller det

regleringsbehovet eftersom vindkraftproduktionen är av intermittent karaktär. Den goda tillgången på vattenkraftproduktion i Sverige utgör en bra reglerkraft. Det regleringsbehov som krävs leder också till extra kostnader förutom investerings- och produktionskostnader. Dessa kostnader ingår inte i beräkningsmodellen MARKAL vilket gör att vi har begränsat vindkraftproduktionen jämfört med modellens resultat.

Kvoten elproduktion från förnybara energislag inom ramen för

elcertifikatsystemet år 2020 antas ligga på samma nivå som år 2010. Eftersom elpriset ökar fram till år 2020 p.g.a. högre efterfrågan på el tillsammans med införandet av handeln med utsläppsrätter blir det lönsamt för anläggningarna som ingår i elcertifikatsystemet att producera el. Det innebär att elcertifikatpriset (utifrån den givna kvotnivån) går ner till noll år 2020.

Tabell 33 Elbalans år 1990-2020, TWh och procentuell förändring ELBALANS 1990 2000 2001 2010 2020 1990- 2000 (%) 2000- 2010 (%) 2010- 2020 (%) Total användning netto 139,9 146,5 150,4 154,2 160,2 5 5 4 Industri 53,0 56,9 56,2 60,6 63,1 7 6 4 Transport 2,5 3,2 2,9 3,3 3,5 29 2 8 Bostad,service 65,0 69,0 73,0 74,6 77,6 6 8 4 Fjärrvärme,raff. 10,3 6,4 6,7 4,1 3,9 -38 -36 -5 Nettoproduktion 141,7 142,0 157,8 157,5 157,9 0 11 0 Vattenkraft 71,4 77,8 78,6 69,0 69,5 9 -11 1 Vindkraft 0,0 0,5 0,5 3,50 10,0 - 667 186 Kärnkraft 65,2 54,8 69,2 63,6 42,5 -16 16 -33 Kraftvärme i industrin 2,6 4,2 3,8 5,5 5,5 61 32 0 Kraftvärme i fjärrvärmesystem 2,4 4,7 5,7 15,5 22,7 93 232 47 Kondens fossila bränslen 0,0 0,1 0,0 0,5 7,6 26 767 1554 Import-export -1,8 4,7 -7,3 -3,3 2,3 -365 -171 -168 Total tillförsel netto 139,9 146,5 150,4 154,2 160,2 5 5 4

6.3.3 Jämförelse med prognosen i tredje nationalrapporten

Ökningen av elanvändningen är högre enligt Kontrollstation 2004 jämfört med den prognos Energimyndigheten tog fram år 2001, här kallad NC3, framförallt under andra perioden mellan år 2010 och 2020. Detta p.g.a. att den årliga BNP- tillväxten bedöms vara högre i denna prognos, 1,8 % jämfört med 1,1 % i NC3. Detta påverkar framför allt elanvändningen i industrisektorn.

Inhemsk elproduktion är högre både år 2010 och 2020 i kontrollstationens prognoser jämfört med NC3. Ökningen av elproduktionen förväntas ske främst i biobränsle- och naturgasbaserade kraftvärmeverk och leder till att

kontrollstationen visar på nettoexport år 2010 medan NC3 visade nettoimport för samma år. Det finns skillnader mellan kontrollstationen och NC3 som leder till ökningen av inhemsk elproduktion, nämligen införandet av elcertifikatsystemet, handeln med utsläppsrätter och den nedsatta CO2 -skatten.

6.3.4 Tillförsel av fjärrvärme

Efterfrågan på fjärrvärme beräknas öka kraftigt mellan basåret 2000 och år 2020. Den största ökningen förväntas ske under perioden mellan basåret 2000 och år 2010 för att sedan fortsätta öka men i en långsammare takt fram till år 2020.

Det är viktigt att tänka på att basåret 2000 var ett år som var 20 % varmare än ett år med genomsnittstemperatur vilket innebär att efterfrågan på fjärrvärme detta år var lägre än under ett normalår ur temperaturhänseende. Om år 2000

temperaturkorrigeras blir efterfrågan på fjärrvärme ca 5 TWh högre detta år vilket innebär att ökningen mellan år 2000 och år 2010 inte blir lika kraftig.

Trender till år 2010

Den största ökningen av användningen av fjärrvärme sker inom bostadssektorn, drygt 9 TWh. Av dessa 9 TWh är 5 TWh en följd av att år 2000 var ett varmt år och att år 2010 antas vara ett normalår.

Enligt prognoserna sker det en omställning inom fjärrvärmesektorn mellan år 2000 och 2010. Drivkraften för denna omställning är deponeringsförbudet av brännbart avfall enligt ett EG-direktiv som träder i kraft år 2005, den nedsatta CO2-skatt som beskattar fossila bränslen för fjärrvärmeproduktion, elcertifikat som gynnar biobränslebaserad elproduktion samt handel med utsläppsrätter. Avfall är det bränsle som ökar mest för fjärrvärmeproduktion och beräknas uppgå till 11 TWh år 2010, dvs öka med drygt 6 TWh jämfört med basåret 2000 eller till 23 % av den totala bränsleinsatsen. Trädbränsleanvändningen ökar kraftigt med 6 TWh upp till drygt 22 TWh år 2010 och fortsätter vara det dominerande bränslet med ca 47 % av den totala bränsleinsatsen. Användningen av trädbränsle i hetvattenpannor bedöms minska medan användningen av trädbränsle ökar i kraftvärmeverken. Detta är en följd av elcertifikatsystemet och handeln med utsläppsrätter. Användningen av naturgas beräknas öka med drygt 1 TWh fram till år 2010 (naturgasbaserad fjärrvärmeproduktion i kraftvärmeverk.)

Enligt prognoserna kommer inte elpannor att vara i drift år 2010 för

fjärrvärmeproduktion p.g.a. höga elpriser som gör att produktionen inte blir lönsam. Produktionen med värmepumpar förväntas minska fram till år 2010 p.g.a. höga priser på el.

Trender till år 2020

Efterfrågan på fjärrvärme mellan åren 2010 och 2020 bedöms öka med drygt 5 TWh, dvs. med drygt 9 %. Fjärrvärmeanvändningen i bostadssektorn ökar med ca 4 TWh och utgör med drygt 50 TWh ca 89 % av den totala

fjärrvärmeanvändningen.

Den största förändringen inom fjärrvärmetillförseln år 2020 förväntas vara

användningen av naturgas i kraftvärmeverk som ökar med 7 TWh och utgör drygt 10 TWh år 2020, dvs. ca 19 % av den totala bränsleinsatsen för

fjärrvärmeproduktion. Avfall i kraftvärmeverk fortsätter att öka medan avfall i hetvattenpannor minskar. Användningen av trädbränsle stagnerar mellan år 2010 och år 2020. I anslutning till detta är det viktigt att komma ihåg att kvoten inom elcertifikatsystemet inte har höjts efter år 2010.

Elpannor förväntas inte vara i drift år 2020 och fjärrvärmeproduktion från värmepumpar beräknas halveras och stå för knappt 3 TWh år 2020 p g a högre elpriser.

Tabell 34 Fjärrvärmebalans år 1990-2020, TWh och procentuell förändring FJÄRRVÄRME- BALANS 1990 2000 2001 2010 2020 1990- 2000 (%) 2000- 2010 (%) 2010- 2020 (%) Total slutlig användning 34,3 41,4 44,9 52,0 56,7 21 26 9,1 Industri 3,6 4,0 4,3 5,3 6,4 11 32 21,9 Bostäder, service mm. 30,7 37,3 40,6 46,7 50,3 22 25 7,6 Bostäder, service mm. (temperatur korrigerad) 34,5 42,3 42,2 46,7 50,3 23 10 7,6 Distr. och omvandlingsförluster 6,8 4,5 6,3 5,6 6,2 -34 26 9,1 Total användning 41,1 45,8 51,2 57,6 62,9 11 26 9,1 Tillförsel Bränsleinsats 24,7 31,7 36,6 48,3 54,5 28 52 13

olja inkl gasol 4,1 3,2 4,3 4,0 2,1 -23 26 -47

Biobränslen,

torv,avfall mm 10,4 23,8 27,5 36,9 38,5 130 55 4

Kol inkl hyttgas 8,2 2,4 2,0 3,6 3,6 -71 49 0

Naturgas 2,0 2,3 2,8 3,8 10,3 16 66 170

Övrig tillförsel

Elpannor 6,3 2,1 2,2 0,0 0,0 -68 -100 -

Värmepumpar 7,1 7,5 7,6 4,4 2,9 6 -42 -34

Spillvärme 3,0 4,6 4,9 5,0 5,4 54 8 9

Total tillförsel netto 41,1 45,8 51,2 57,6 62,9 11 26 9

6.3.5 Jämförelse med prognosen i tredje nationalrapporten

Fjärrvärmeanvändningen är högre enligt kontrollstationens prognoser än den användning som NC3 visade. Den största ökningen sker i bostadssektorn medan användningen av fjärrvärme i industrisektorn ligger på ungefär samma nivå som i NC3.

De största skillnaderna i insatt bränsle för fjärrvärmeproduktion mellan

Kontrollstationen och NC3 sker år 2020. Kontrollstationen visar betydligt högre användning av naturgas och mindre biobränsle år 2020. År 2010 visar

kontrollstationenen högre användning av biobränsle än NC3. Vidare visar kontrollstationen på en minskad användning av värmepumpar både år 2010 och 2020.

6.3.6 Utsläpp av koldioxid år 2010 och 2020 för el- och fjärrvärmeproduktion

År 2000 uppgick koldioxidutsläppen inom el- och fjärrvärmeproduktion till 6,9 miljoner ton. År 2010 och 2020 bedöms koldioxidutsläppen öka till 10,1

respektive 14,0 miljoner ton. För perioden 2000-2010 är detta framförallt en följd av att naturgaskraftvärme och kraftvärme baserat på torv ökar. För perioden 2010- 2020 kan den största ökningen av koldioxidutsläppen hänföras till den ökande elproduktionen i naturgaskondenskraftverk samt expansionen av naturgasbaserad kraftvärme.