Upptagningsområde för råvara och anläggningslokalisering

ANLÄGGNINGS-LOKALISERING

Upptagningsområde för råvara till biodrivmedelsproduktion och lokalisering av

anläggningarna beror av typ av råvara och anläggning (se även Kapitel 4 och 5). Här

diskuteras frågeställningarna generellt, men med exempel för storskaliga anläggningar

baserade på skogsråvara. Upptagningsområdets storlek har också betydelse för de

ekonomiska förutsättningarna för att etablera drivmedelsanläggningar utifrån vilka

transportavstånd som kommer att krävas och vilka avstånd som är ekonomiskt rimliga.

En produktionsanläggning för biodrivmedel med ett bränslebehov om ca 300 MW, vilket

t ex krävs för att termisk förgasning av lignocellulosa ska vara ekonomiskt intressant,

motsvarar ett biobränsleintag på omkring 1 miljon ton bränsle per år eller 2.4 TWh

(beräknat på 8000 timmars årlig drifttid). Detta är jämförbart med ett normalstort svensk

massabruk i biomassaåtgång och innebär stora logistiska utmaningar. Som jämförelse

antas storleken på etanolkombinatanläggningar baserat på lignocellulsa motsvara ett

bränslebehov om cirka 1 TWh per år (se avsnitt 5.3.2). För att tillgodose det stora intaget

bör den geografiska lokaliseringen av anläggningen vara strategisk för att minimera

råvarutransporterna. Nohlgren et.al (2010) anger att upptagningsområdet för bränslen till

ett biobränsleeldat kraftvärmeverk inte bör överskrida en radie av 10-15 mil för att

undvika alltför höga transportkostnader. En produktionsanläggning för biodrivmedel kan

förväntas ha samma gräns om transporterna till övervägande del sker med lastbil. För

transporter med tåg eller båt gäller betydligt större avstånd. En radie på 10 mil motsvarar

en yta om 3.14 miljoner hektar, vilket i Götaland motsvarar en genomsnittlig

skogstillväxt omräknat till energienhet på ca 37 TWh, ca 30 TWh i Svealand och ca 25

TWh i södra Norrland och i norra Norrland ca 11 TWh. Detta i sin tur innebär att en

drivmedelsanläggning skulle utnyttja i genomsnitt cirka 6%, 8%, 10% respektive drygt

20% av totala skogstillväxten på aktuell yta i Götaland, Svealand, södra respektive norra

Norrland.

Förutom själva tillgången på råvara måste hänsyn även tas till leveranskedjor, konkurrens

om råvaran från exempelvis traditionell skogsindustri och den stationära energisektorn, samt

var behovet av drivmedel finns. En anläggningsplacering nära kusten möjliggör sjötransport

av såväl råvara som slutprodukt, vilket är och har varit av stor betydelse vid lokalisering av

exempelvis oljeraffinaderier och massa- och pappersbruk. Detsamma torde gälla för

biodriv-medelsfabriker.

Det bör också finnas avsättning för den värme som genereras vid biodrivmedelsproduktion,

såväl ur energi- som i ekonomiperspektiv. Närheten till ett fjärrvärmesystem eller en annan

värmesänka är en väsentlig fördel för att kunna utnyttja den värme som genereras i

produktionsprocessen. Leduc et al (2010b) drar slutsatsen att värmeleveranser och

värme-pris kan ha stor påverkan på ekonomin för många biodrivmedelsanläggningar. Sverige har

ett stort antal industrier och fjärrvärmenät där olika processer för biodrivmedelsproduktion

potentiellt kan integreras. Figur 3.2 visar den geografiska spridningen av lokaliseringar som

kan vara av intresse för integration av biodrivmedelsproduktion av i Sverige.

f3 2013:13 66

Lämpliga lokaliseringsplatser kan identifieras genom avancerad systemanalys och

modeller som explicit tar hänsyn till geografiska aspekter (Leduc et.al (2010a); Leduc

et.al (2010b); Wetterlund et.al (2012); Natarajan et.al (2012). BeWhere Sweden

(Wetterlund et al., 2013) är en teknoekonomisk, geografiskt explicit optimeringsmodell

för analys av lokalisering och egenskaper för produktionsanläggningar för avancerade

biodrivmedel i Sverige. Modellen används för att identifiera och analysera lokaliseringar

som är robusta mot förändringar i randvillkor som exempelvis energimarknadspriser,

styrmedel, investeringskostnader, råvarukonkurrens och möjligheten att integrera

biodrivmedelsproduktion med existerande energisystem. Modellen är användbar som

beslutsstöd för såväl intressenter i biodrivmedelsproduktion som för politiska

besluts-fattare. Eftersom Sverige även från europeiskt perspektiv är av avsevärt intresse för

framtida produktion av avancerade biodrivmedel kan BeWhere Sweden också användas

för analyser av olika styrmedel och strategier på EU-nivå. Till skillnad från modeller

som MARKAL, TIMES och EMEC tar BeWhere hänsyn till de geografiska

utmaningarna förknippade med långa avstånd mellan råvara, lämpliga

produktions-lokaliteter och slutanvändare. BeWhere kan därför bidra med värdefulla resultat som kan

användas för att i tur komplettera och validera resultat från marknadsmodeller som

används idag (exempelvis MARKAL och EMEC), och på så sätt testa

implementer-barheten av dessa modellresultat.

Figur 3.3 visar exempel på indata som tas hänsyn till i BeWhere modellen. Kartan till

vänster visar tillgången på skogsråvara i form av restflöden (GROT, stubbar samt

industriella rester), kartan i mitten dagens behov av skogsråvara i fjärrvärme och

kraft-värmeverk och kartan till höger dagens efterfrågan på drivmedel för persontransporter.

Figur 3.4 visar exempel på preliminära modellresultat för två olika fall – ett där

svartluts-förgasning antas finnas tillgängligt och ett där det inte beaktas. Råvaror är

skogsbio-massa (inklusive industriella rester) baserat på 2010 års avverkning och produktion i

skogsindustrin, med dagens behov av biomassa i den stationära energisektorn samt i

skogsindustrin inkluderat. Med svartlutsförgasning behövs färre anläggningar för att

möta ett visst behov av biodrivmedel (här 10 TWh) och åtgången av biomassa är

f3 2013:13 67

betydligt lägre. Det bör återigen understrykas att resultaten är ytterst preliminära och att

alla produktionstekniker och typer av biodrivmedel ännu inte ingår i modellen.

Figur 3.3. Exempel på geografiska aspekter som måste beaktas vid val av lokalisering av storskalig

produktion av avancerade biodrivmedel. Från vänster (i TWh/år per ruta): (a) tillgång på skogsrester (GROT, stubbar samt industriella rester, baserat på 2010 års avverkning och produktion i skogsindustrin), (b) behov av biomassa i fjärrvärmesektorn (2010), (c) drivmedelsbehov för persontransporter (2010) (Wetterlund et al., 2013).

Figur 3.4. Exempel på resultat från BeWhere Sweden för en biodrivmedelsproduktion av 10

TWh/år. Storleken på symbolerna representerar produktionskapacitet och färgen typ av

drivmedelsproduktion (BLG = svartlutsförgasning, BMG = fastbränsleförgasning, EtOH = etanol, HF = hydrolys och fermentering med ångexplosion som förbehandling, HFA = hydrolys och fermentering med alkalisk förbehandling). De gröna fälten visar var biomassa hämtas till produktionsanläggningarna. Figuren visar anläggningar och biomassa när svartlutsförgasning beaktas (vänster) respektive inte beaktas (höger).

f3 2013:13 68