Potential för annan koldioxidneutral energi 1 Vindkraft

Vindkraft står idag för ca 1 TWh elproduktion i Sverige och över 120 TWh globalt. Inom EU står vindkraft för 3 % av den totala elproduktionen och i Danmark står den för 20 %. Nyinstallerad vindkraftseffekt ökade mellan år 2000 och år 2005 med i genomsnitt 28 % per år (IPCC, 2007).

Den teoretiska potentialen för vindkraft är stor. Även den praktiska potentialen är betydande. I en studie av WEC (1994) refererad i UNDP (2000) tas hänsyn till att vindkraftverk - på grund av bebyggelse, naturhänsyn, försvarshänsyn etc. - kan ställas upp på en begränsad andel av marken. Om vindkraftverk kan använda ca 1 % av världens landyta, så uppskattas elproduktionen kunna bli ca 19 PWh.11 Detta kan jämföras med dagens totala globala elproduktion på 16 PWh. Till detta ska läggas potentialen för havsbaserad vindkraft. Här blir osäkerheten i uppskattning- arna större beroende på att kunskapen idag är begränsad om bottenförhållanden och på att tekniken för havsbaserad vindkraft är mindre beprövad. Sannolikt är potenti- alen för havsbaserad vindkraft av samma storleksordning som den för landbaserad. I Sverige gjordes 1988 en uppskattning av potentialen för vindkraft i Sverige där man kom fram till en potential på 7 TWh till lands och 22 TWh till havs (SOU 1988:32). Denna potential förefaller dock vara försiktig. Tyskland har redan idag (2007) en elproduktion från vindkraft på mer än 30 TWh, trots en mindre landyta än Sverige och en ca tio gånger högre befolkningstäthet.

Kostnaden för ny vindkraft ligger enligt en uppskattning av Elforsk (2003) på ca 40 öre/kWh. Man har då antagit 6 % real kalkylränta och 20 års avskrivningstid. För havsbaserad vindkraft kring år 2015 uppskattas kostnaden till ca 30 öre/kWh. En uppskattning av IEA (2006) pekar på en kostnad under närmaste tioårsperiod på ner till 35 öre/kWh. IPCC (2007) uppger en beräknad kostnad år 2030 på mellan 21 och 56 öre per kWh.12

I och med att driftskostnaden för vindkraftverk är låg men investeringskostnaden hög spelar räntenivån en stor roll för vindkraftens kostnader. Vindförhållanden på tilltänkta lokaliseringsplatser är också en viktig faktor, eftersom energiutbytet ökar med vindhastigheten i kubik. Dessutom kan kostnadsuppskattningar skilja sig åt på grund av att man gör olika antaganden om anslutningskostnader till elnätet.

11

Siffran 1% avser den mark som vindkraftsparkerna som helhet täcker, dvs även marken mellan dessa vindkraftverk ingår. Denna mark går att utnyttja för andra ändamål, t ex jordbruk. Ytan som upptas av själva vindkraftverkens torn mm är oftast försumbar.

12

2.2.2 Solcellsel

I en solcell omvandlas solens strålning direkt till el. Idag kostar solcellsel i stor- leksordningen 2-5 kr/kWh. Det är mellan 5 och 10 gånger mer än vad vindkraft kostar. Enligt flera källor kommer solcellsel även i framtiden att vara dyrare än vindkraftsel. IPCC (2007) uppger beräknad kostnad år 2030 till mellan 42 och 175 öre per kWh, vilket är mer än dubbelt så mycket som man beräknar att vindkraft ska kosta (se ovan).13 På längre sikt kan solcellsel komma att ge ett stort bidrag till den globala energiförsörjningen, men tekniken förefaller idag relativt långt från en storskalig kommersialisering. Det största hindret för en större andel solcellsel är sannolikt kostnadsbilden och det därtill kopplade kapitalbehovet (Azar & Lindgren, 1998). Men det finns även andra hinder. För vissa typer av solceller med tunnfilms- teknik (CdTe, CIGS och aSIGe) som idag hör till de mest lovande vad gäller kost- nadseffektivitet, kan knapphet på material komma att utgöra en restriktion för stor- skalig användning (Andersson, 2000). Denna begränsning gäller inte för solceller baserade på kristallint och amorft kisel, men dessa har å andra sidan inte samma potential att bli kostnadseffektiva.

2.2.3 Termisk solel

Vid produktion av termisk solel koncentreras solens strålar med speglar eller linser till litet område där hög temperatur erhålls. Detta utnyttjas till att förånga vatten som sedan får driva en ångturbin och generera el. I dagsläget är termisk solel be- tydligt billigare än solcellsel. IPCC (2007) uppger en kostnad på 84-300 ör per kWh jämfört med 175-1000 öre per kWh för solcellsel . Framtida kostnad skattas till 35-126 öre per kWh enligt samma källa. Termisk solcellsel kräver relativt stora anläggningar med reflekterande speglar, vilket gör dessa svårare att lokalisera än solceller som kan placeras på befintliga hustak. I glesbefolkade soliga områden kan de dock ge ett bidrag.

2.2.4 Solvärme

Solvärmesystem för att i värma tappvarmvatten och delvis bidra till uppvärmning av bostäder är en teknik som idag har bättre konkurrenskraft på värmemarknaden än vad solceller har på elmarknaden. UNDP (2000) uppger en framtida kostnad på 21-70 öre per kWh värme.14

2.2.5 Vattenkraft

Den rent tekniska potentialen för vattenkraft är stor, men många pågående utbygg- nader, speciellt i Kina och Indien är förknippade med allvarliga sociala och ekolo- giska konsekvenser (IPCC, 2007). Sådana skäl gör att utbyggnaden globalt begrän- sas väsentligt (Azar, 1998).

13

Ibid. 14

2.2.6 Vågkraft

Utvecklingen av vågenergi ligger långt efter vindkraftens utveckling. Framtida potential är osäker, men skulle kunna ge betydande elproduktion till ett överkom- ligt pris. Enligt IPCC (2007) skulle framtida kostnad för vågkraft kunna ligga kring 56-77 öre per kWh,15 _{men man understryker att osäkerheten är mycket stor efter-} som inga riktigt kommersiella anläggningar existerar. Det finns även möjligheter att utvinna el från havsströmmar. Här är dock osäkerheterna ännu större.

2.2.7 Kärnkraft

Kärnkraften har en fördel i och med att inga utsläpp av koldioxid sker vid driften, däremot ska ställas risker förknippade med drift, lagring av avfall samt risker för kärnvapenspridning vid en spridd global användning. På grund av att en reaktor kostar ca 20 miljarder kr per 1000 MW att bygga och byggtiden är förhållandevis lång så kan privata investerare anse att den ekonomiska risken är för stor om inte staten går in med garantier (IEA, 2006). Nybyggd kärnkraft ger inte heller själv- klart den billigaste elen. Enligt International Energy Agency (IEA, 2006) är kost- naden för ny kärnkraft och ny vindkraft i goda lägen i stort sett densamma. I denna studie undersöks två fall där den svenska kärnkraften fasats ut innan år 2050 i linje med gällande riksdagsbeslut.

2.2.8 Avskiljning och lagring av koldioxid

Möjligheter att avskilja och lagra koldioxid har de senaste åren rönt ett allt större intresse. I princip handlar tekniken om tre steg; avskiljning av koldioxiden i ett kraftverk eller i en industrianläggning, transport av koldioxiden i pipeline eller på fartyg (flytande form) och slutligen deponering i s.k. saltvattenakvifärer under jord eller i uttömda gas- och oljefält.16

Enligt IPCC (2005) så beräknas kostnaden för avskiljning, transport och lagring av koldioxid från kol- och gaskraftverk med dagens teknik ligga på mellan 14 och 56 öre per kg CO2. Inga sådana anläggningar finns dock ännu i kommersiell drift. För industrianläggningar uppskattas kostnaden till mellan 30 och 90 öre per kg CO2. En fallstudie (Andersson & Johnsson, 2006) på ett brunkolskraftverk ger en upp- skattad kostnad på 18 öre per kg avskilt CO2 (enbart avskiljning). Detta motsvarar en ökning av produktionskostnaden från 28 till 42 öre per kWh. Det är även i prin- cip möjligt att avskilja koldioxid från biomassa och därmed skulle man kunna åstadkomma negativa utsläpp (Möllersten m.fl., 2004; Uddin & Barreto, 2006). De ovan uppgivna kostnadsuppskattningarna gäller alla storskaliga applikationer. Eftersom skalfördelarna är stora både vad gäller avskiljningstekniken och för transport av koldioxid så är de praktiska möjligheterna att applicera tekniken i

15 Ibid. 16

mindre anläggningar begränsade (Uddin & Barreto, 2007). Azar m.fl. (2003) antar att 30 % av den globala energianvändningen för kraft- och värmeproduktion (inkl processvärme) kan förses med koldioxidavskiljning fram till år 2100, med hänvis- ning till de stora kostnaderna för småskaliga applikationer av tekniken. De flesta tekniker ger inte 100 % avskiljning, vilket också bör beaktas vid en uppskattning av den praktiska potentialen.

Trögheterna är stora vad gäller kraftverk och anläggningar i den energiintensiva industrin. Livslängden ligger ofta på kring 40 år, vilket gör att omställningar tar lång tid. I detta sammanhang är det viktigt att notera att det går snabbare att fasa in ny teknik om en bransch är i tillväxt. Detta gör att det inte hur som helst går att ta en potentialuppskattning från ett scenario med hög tillväxt och överföra den till ett med låg tillväxt.

Uppskattningar av den totala globala potentialen för lagring av koldioxid skiljer sig åt men ligger ofta på betydligt över 1000 Gt CO2, vilket kan jämföras med dagens globala utsläpp på ca 26 Gt per år. IPCC (2005) uppger en potential på 675 till 900 Gt CO2 för gas- och oljefält och mer än 1000 Gt CO2 i saltformationer.17 _Dock återstår mycket forskning och försök innan praktiska möjligheter att långsiktigt lagra koldioxiden utan läckage visats. Även legala aspekter behöver beaktas. Det gäller t ex vem som har ansvaret för att inte läckage uppstår på lång sikt.