Samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning av miljöåtgärder vid Älvkarleby vattenkraftverk, Dalälven

UPTEC ES 20021

Examensarbete 30 hp Juni 2020

Samhällsekonomisk lönsamhets- bedömning av miljöåtgärder vid

Älvkarleby vattenkraftverk, Dalälven

Sara Engström

Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten

Besöksadress:

Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0

Postadress:

Box 536 751 21 Uppsala

Telefon:

018 – 471 30 03

Telefax:

018 – 471 30 00

Hemsida:

http://www.teknat.uu.se/student

Abstract

Socio-economic evaluation of environmental measures at Älvkarleby power plant, Dal river

Sara Engström

The Swedish hydropower needs to be adapted to new legislation requiring modern environmental conditions according to the EU Water Framework Directive. A national strategy suggests how to balance the need for improved ecological status to the need of hydropower and was submitted to the Government in October 2019. To make the adaption towards sustainable hydropower in Sweden, the Älvkarleby power plant needs environmental measures as fish passages to improve connectivity as well as an environmental flow in Kungsådran. The Water Authorities suggests

environmental measures in Älvkarleby consisting of a nature-like fishway for the fish to move upstream, a net for guiding the fish downstream and an increased flow in Kungsådran to 20 and 30 m3/s for winter and summer, respectively.

In addition, suggestions of measures have been formed by Vattenfall based on the results of a pilot study in the Dal river creating eight scenarios. The scenarios consist of combinations of two different techniques for fish passages (nature-like fishway and a technical fishway), two techniques for guiding the fish downstream (angled bar racks and a net) and two suggestions of flows in Kungsådran; keep the flow in today’s level of an average of 3 and 12 m3/s (for winter and summer, respectively) or 7.5 m3/s all year. In this study, the suggested measures are valued in a cost-benefit analysis (CBA), that includes all expected consequences for the suggestions given in the chosen time periods, to evaluate their socio-economic profitability. A CBA tool based on a research project called FRAM-KLIV is used to receive the net present value of the suggested measures.

The results show that the measure suggested by the Water Authorities is not found to be socio-economic profitable, when compared to today. This analysis has not been able to monetarize two of the identified consequences. In the CBA eight scenarios are compared to the suggested measure by the Water Authorities, Scenario 1 is valued to be the most socio-economic profitable. Moreover, there are only two Scenarios (number 4 and 8) that is evaluated to not be socio-economic profitable. In this part there is one identified consequence that has not been monetarized. There are uncertainties in the methods of estimating the consequences, which are used as input in the CBA tool, thus affecting the result. In conclusion, to have a trustworthy result there is a need of more thorough investigation for the evaluation to be used in decision making of which measure is valuated to be socio-economic profitable.

ISSN: 1650-8300, UPTEC ES 20021 Examinator: Petra Jönsson

Ämnesgranskare: Jan Sundberg

Handledare: Pia Redin Lindholm

i

Populärvetenskaplig sammanfattning

Den svenska energipolitiken har beslutat att Sveriges elförsörjning ska omfattas av 100 procent förnybara energislag år 2040 och idag står inhemsk vattenkraft för cirka 45 procent av elproduktionen i Sverige. Detta innebär att vattenkraft idag är det enskilt största förnybara energislaget och är betydelsefullt även för dess funktion som reglerkraft i elsystemet.

Regleringen innebär att vattenkraft kan användas till att balansera produktionen och användningen i elsystemet på alla tidshorisonter, från årsreglering till reglering på tim- och minutbasis. Vattenkraft som energikälla har många fördelar i och med att det är förnyelsebart samtidigt som energislaget även har nackdelar i form av dess påverkan på landskapet och effekter på biologisk mångfald i de reglerade vattendragen. Främst uppstår negativ påverkan av miljön vid vattenkraftverkens tillhörande dammar som utgör vandringshinder för de arter som lever i vattendraget.

Enligt den energiöverenskommelse som slöts i juni år 2016 ska Sverige bland annat leva upp till EU-rätten i form av att uppnå gällande miljövillkor för vattenkraften. Det ledde till att en ny lagstiftning trädde i kraft den 1 januari 2019 och innebär att alla vattenkraftverk och regleringsdammar som används till produktion av vattenkraftsel ska ha moderna miljövillkor.

Havs- och vattenmyndigheten, Energimyndigheten och Svenska kraftnät har tillsammans tagit fram ett förslag på en nationell plan för hur samordningen och vägledningen för omprövningen till moderna miljövillkor ska ske. Förslaget lämnades till regeringen i oktober 2019 och beslut väntas komma inom kort. Den nationella planen utgör en vägledning för avvägningen mellan största möjliga nytta för vattenmiljön och nationellt effektiv tillgång till vattenkraftsel.

Vattenmyndigheten för Bottenhavet ansvarar för vattenförvaltningen för vattenförekomsterna vid Älvkarleby kraftverk där en statusklassificering sker avseende bland annat miljökvalitetsnormer för konnektivitet, hydrologisk regim och morfologiskt tillstånd.

Vattenförekomsterna upp- och nedströms Älvkarleby kraftverk ska enligt gällande

kvalitetskrav uppnå God ekologisk status och för att det ska vara möjligt krävs åtgärder för att

möjliggöra för upp- och nedströmspassage förbi kraftverket samt ett miljöanpassat flöde i

Kungsådran, vilket är den del av Dalälven vid Älvkarleby som det historiskt har passerat lax

och havsöring. För att uppnå gällande miljökvalitetsnormer föreslår Vattenmyndigheten

åtgärder bestående av en naturliknande fiskväg för uppströmspassage av tekniken omlöp,

nätbarriär för avledning vid nedströmspassage och ett utökat flöde i Kungsådran från 3 𝑚 ³ ⁄ 𝑠

till 20 𝑚 ³ ⁄ under vintermånaderna och från 12 𝑚 𝑠 ³ ⁄ till 30 𝑚 𝑠 ³ ⁄ under sommarmånaderna. 𝑠

I pilotprojektet Hållbar vattenkraft i Dalälven som genomfördes av berörda länsstyrelser,

myndigheter och verksamhetsutövare har åtgärdsförslag tagits fram som även de ska göra att

gällande miljökvalitetsnormer uppnås. Baserat på resultatet i pilotprojektet har Vattenfall tagit

fram åtta åtgärdsförslag bestående av olika kombinationer av naturliknande och teknisk fiskväg

i form av omlöp och slitsränna, avledningsteknikerna nätbarriär och galler samt att behålla

dagens flöde eller att jämna ut dagens flöde över året till 7,5 𝑚 ³ ⁄ . Dessa kombinationer av 𝑠

åtgärdsförslag studeras som åtta scenarion, kallade Scenario 1–8.

ii

Inför beslutet av vilka miljörelaterade åtgärder som ska genomföras ska en kostnads- nyttoanalys (CBA) utföras och är en metod för att bedöma ett projekts samhällsekonomiska lönsamhet i relation till ett referensalternativ i termer av människors välbefinnande.

Syftet med detta examensarbete är att studera den samhällsekonomiska lönsamheten för Vattenmyndighetens åtgärdsförslag med dagens läge som referens samt studera lönsamheten för Scenario 1–8 med Vattenmyndighetens åtgärdsförslag som referens. För att göra bedömningen identifieras åtgärdsförslagens konsekvenser i form av kostnader och nyttor.

Konsekvenserna värderas i pengar (SEK) med hjälp av uppskattningar och beräkningar baserade på primärstudier samt dialog med experter inom de olika områdena. Det monetära värdet av konsekvenserna under projektets tidshorisont används som underlag till ett verktyg skapat för samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning av miljöåtgärder i vattendrag. CBA- verktyget är framtaget inom ett forskningsprogram kallat FRAM-KLIV och finns tillgängligt via Energiforsk. Verktyget är uppbyggt av den stegvisa procedur som en CBA består av och resulterar i ett nettonuvärde för det projekt som studeras, vilket är en summering av alla kostnader och nyttor som projektet väntas generera under tidshorisonten till dagens värde. Ett nettonuvärde större än noll innebär att projektet bedöms vara samhällsekonomiskt lönsamt.

Resultatet visar att Vattenmyndighetens åtgärdsförslag inte bedöms vara samhällsekonomiskt lönsamt med dagens läge som referensalternativ. I analysen har två konsekvensposter inte kunnat monetariserats på grund av att det inte funnits tillräckligt underlag för värderingen av dessa. I bedömningen av Scenario 1–8 visar resultatet att Scenario 1 bestående av omlöp, nätbarriär och samma flöde som i dagens läge bedöms vara mest samhällsekonomiskt samt att resterande scenarion utom Scenario 4 och 8 bedöms vara lönsamma. I analysen för de åtta scenariona har en konsekvenspost inte kunnat monetariserats.

Slutligen innebär det faktum att alla konsekvensposter inte har varit möjligt att ange i enheten

SEK innebär att analysen inte täcker in alla identifierade konsekvenser. Det finns även

osäkerheter i framtagandet av de monetära värdena för de konsekvenser som har inkluderats i

analysen i form av osäkerheter kring data och beräkningsmetoder. Detta påverkar

tillförlitligheten hos resultatet och innebär att resultatet från denna CBA inte är tillräckligt

användbar i beslutsfattande av vilken åtgärd som bedöms vara mest samhällsekonomiskt

lönsam. Resultatet kan däremot ses som en bra grund till vad som behöver studeras ytterligare.

iii

Exekutiv sammanfattning

Vid Älvkarleby kraftverk har Vattenmyndigheten för Bottenhavet förslag på miljöåtgärder för att uppnå gällande miljökvalitetsnormer avseende hydromorfologiska kvalitetsfaktorer.

Förslaget består av omlöp, nät och en ökad vattenföring i Kungsådran till 20 och 30 𝑚 ³ ⁄ för 𝑠 vinter resp. sommar. Även i pilotprojektet Hållbar vattenkraft i Dalälven som genomfördes av berörda länsstyrelser, myndigheter och verksamhetsutövare har åtgärdsförslag tagits fram. Inför beslutet av vilka åtgärder som ska genomföras ska en kostnads-nyttoanalys (CBA) utföras för att bedöma åtgärdernas samhällsekonomiska lönsamhet. Examensarbetet syftar till att studera samhällsnyttan av Vattenmyndighetens åtgärdsförslag i relation till dagens läge med hjälp av ett CBA-verktyg framtaget inom forskningsprojektet FRAM-KLIV. Vidare syftar examensarbetet till att studera samhällsnyttan för åtta scenarion framtagna av Vattenfall baserade på resultatet ur pilotstudien i Dalälven med Vattenmyndighetens åtgärdsförslag som referens. Detta görs eftersom dagens läge inte anses vara ett alternativ för att uppfylla gällande normer. Åtgärdernas konsekvenser uppskattas i monetära termer baserat på primärstudier och genom dialog med experter inom området.

Resultatet visar att Vattenmyndighetens åtgärdsförslag inte bedöms vara samhällsekonomiskt

lönsamt med dagens läge som referensalternativ. Vidare bedöms Scenario 1 bestående av

omlöp, nätbarriär och flöde 3 och 12 𝑚 ³ ⁄ i Kungsådran för vinter resp. sommar vara mest 𝑠

samhällsekonomiskt lönsamt med Vattenmyndighetens åtgärdsförslag som referens. Dessutom

bedöms även resterande scenarion utom Scenario 4 och 8 vara lönsamma. I analysen för

Vattenmyndighetens åtgärdsförslag har två konsekvensposter inte kunnat monetariserats på

grund av avsaknad av data och likaså en konsekvenspost för analysen av Scenario 1–8. Det

krävs mer detaljerade och platsspecifika studier av flertalet av de konsekvensposter som har

inkluderats i analysen i monetära termer för att få ett mer tillförlitligt resultat ur CBA-verktyget

och för att kunna använda slutsatserna vid beslutsfattande av vilken miljöåtgärd som bedöms

ge störst samhällsekonomisk lönsamhet.

iv

Förord

Detta examensarbete omfattar 30 högskolepoäng och är den avslutande delen av mina studier på Civilingenjörsprogrammet i energisystem vid Uppsala universitet och Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala. Det har varit lärorika och framförallt roliga år och nu ser jag fram emot nya äventyr.

Jag vill rikta ett stort tack till min handledare Pia Redin Lindholm och Erik Sparrevik på Vattenfall Vattenkraft AB för möjligheten att utföra mitt examensarbete hos er och för det stora intresset kring både arbetet och ämnet. Jag vill även rikta ett stort tack till David Aldvén och Mats Billstein, Vattenfall R&D, samt Magnus Lövgren, Vattenfall Vattenkraft AB, som har varit till stor hjälp under arbetets gång. Tack till alla er som jag har kontaktat för frågor och funderingar och för trevliga besök på kontoren i Älvkarleby och Sundsvall. Ett stort tack även till min ämnesgranskare Jan Sundberg, Institutionen för elektroteknik vid Uppsala universitet, som har ställt upp med bra synpunkter och intressanta diskussioner under våren.

Till sist vill jag med skicka varma hälsningar till mina fina vänner som har hängt med under hela studietiden och tack till Sophia för bra tips och korrekturläsning. Särskilt tacksam är jag över min familj och Jacob som alltid stöttar mig och påminner mig om det viktiga här i livet.

Sara Engström

Uppsala, juni 2020

v

Begreppslista

Anlockning Önskad tillströmning av fisk till en viss plats, i detta fall för att locka fisk till att finna vandringsvägen.

Ekologisk konnektivitet Möjlighet till fri passage upp- och nedströms för djur, växter, sediment och organiskt material i ett vattendrag.

Ekosystemtjänst Alla produkter och tjänster som människan får från naturens ekosystem och bidrar till välfärd och livskvalitet.

Erosion Påverkan på och transport av jordmaterial till följd av hög vatten- eller vindhastighet på ett erosionskänsligt material.

Fångdamm En tillfällig konstruktion för att till exempel avleda vatten för att torrlägga en del i ett vattendrag.

Hydrologisk regim Beskrivning av flöde och förändringar i vattenstånd i sjöar och vattendrag.

Kelt Vuxen lax som efter fortplantning åter är på väg till havet.

Miljökvalitetsnorm En norm (ett mål) som anger ett visst tillstånd i miljön för ett geografiskt område, ofta angivet i gränsvärden.

Moderna miljövillkor Villkor som inte är äldre än 40 år eller den tid som bestämts i en miljödom, enligt Miljöbalk (1998:808).

Morfologiskt tillstånd En beskrivning av den fysiska formen hos en vattenförekomst avseende bland annat dess djupförhållande och sammansättning av bottensubstrat.

Naturligt vattendrag En biotop som omfattas av en huvudsakligen opåverkad vattenregim.

Nuvärde Förväntat framtida kassaflöde diskonterat till dagens monetära värde.

Relativt reglerbidrag Ett mått på hur väl elproduktionen i ett specifikt vattenkraftverk följer nettoanvändningen (residuallasten), d.v.s. kraftverkets bidrag till balanseringen av residualen.

Riksintresse Enligt definition i 3 kap. Miljöbalk (1998:808) Samhällsekonomisk

diskonteringsränta

En realränta (effekter av inflation/deflation behandlas ej) som används till beräkningen av värdet för ett framtida kassaflöde, i form av nyttor och kostnader.

Smolt Benämningen på lax och öring under perioden av dess första

vandring ut till havet.

vi

Spill Vatten som inte används till kraftproduktion utan syftar till att rinna i en torrfåra eller i en fiskväg samt som lockvatten.

Vattenförekomst Indelning i sjöar, vattendrag, kustvatten och grundvatten för att beskriva tillståndet i vattnet samt för bedömning av gällande miljökvalitetsnormer.

Vattenmyndighet I Sverige finns fem vattenmyndigheter baserat på avrinningsområde (inte administrativa gränser) som ansvarar för vattenförvaltningen.

Förkortningar

CBA Kostnads-nyttoanalys (eng. cost-benefit analysis)

FRAM-KLIV Framtagande av relevant och användaranpassad

samhällsekonomisk modell för miljöåtgärder för kraft och liv i vatten

LIV Laxfisk i nedre Dalälven

NNV Nettonuvärde

VISS Vatteninformationssystem Sverige

WTP Betalningsvilja (eng. willingness to pay)

vii

Innehållsförteckning

1 Introduktion ... 1

1.1 Syfte ... 2

1.2 Frågeställningar ... 2

1.3 Avgränsningar ... 3

2 Bakgrund ... 4

2.1 Platsbeskrivning av Älvkarleby ... 4

2.2 Vattenförvaltning ... 6

2.3 Tekniker för konnektivitetsåtgärder ... 8

2.4 Tidigare studier ... 12

3 Samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning ... 13

3.1 Kostnads-nyttoanalys ... 13

3.2 Verktyg för lönsamhetsbedömning ... 15

4 Metod ... 19

4.1 Beräkning av ekologiska effekter ... 19

4.2 Rekreation och friluftsliv... 21

4.3 Kostnader och annan resursåtgång ... 22

5 Resultat ... 24

5.1 Del 1 – Vattenmyndighetens åtgärdsförslag ... 24

5.2 Del 2 – Scenario 1–8 ... 28

6 Diskussion ... 33

6.1 Samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning ... 33

6.2 Begränsningar i uppskattningar av konsekvenser ... 36

6.3 Ej monetariserade konsekvensers påverkan på analysen ... 39

6.4 Utvärdering av verktyg för lönsamhetsbedömning ... 40

6.5 Framtida studier ... 41

7 Slutsats ... 43

8 Referenser ... 44

9 Appendix ... 47

9.1 Inmatad text i CBA-verktyget ... 47

9.2 Beräkning av monetära värden av konsekvenser ... 50

9.3 Icke-monetariserade konsekvenser... 59

9.4 Motiveringar till avgränsningar ... 59

1

1 Introduktion

Den svenska elförsörjningen består till cirka 45 procent av elproduktion från inhemsk vattenkraft och motsvarar under ett normalår 68 TWh el. Detta innebär att vattenkraft är Sveriges enskilt största förnybara elproduktionsslag som dessutom är av stor betydelse som reglerkraft enligt Energimyndigheten (2020). Balanseringen av produktion och användning i elsystemet, med en ökning eller minskning av effektbidraget, kan ske på alla tidshorisonter från sekund- och minutbasis till årsreglering (Energimyndigheten, Svenska kraftnät och Havs- och vattenmyndigheten, 2016).

Enligt energiöverenskommelsen som slöts i juni år 2016 beskrivs bland annat att Sverige ska leva upp till EU-rätten och dess krav på vattenverksamheter samt att det ska finnas moderna miljövillkor för svensk vattenkraft (Regeringen, 2016). Det ledde till att en ny lagstiftning trädde i kraft den 1 januari 2019 som innebär att alla vattenkraftverk och regleringsdammar som används till produktion av vattenkraftsel ska ha moderna miljövillkor. Ett förslag till en nationell plan för omprövning av vattenkraften har tagits fram av Havs- och vattenmyndigheten (HaV), Energimyndigheten och Svenska kraftnät (2019). Förslaget lämnades till regeringen i oktober 2019 och beslut väntas komma inom kort. Den nationella planen utgör en vägledning för avvägningen mellan största möjliga nytta för vattenmiljön och nationellt effektiv tillgång till vattenkraftsel. Avvägningen ska förhålla sig till ett planeringsmål om att max 2,3 procent av energiproduktionen (motsvarande 1,5 TWh) kan tas i anspråk för vattenmiljöåtgärder. En omprövning av vattenkraften till moderna miljövillkor i nedre Dalälven, där Vattenfalls kraftverk Älvkarleby ingår, ska enligt förslaget som har lämnats till regeringen vara inlämnad senast februari 2024 (Havs- och vattenmyndigheten, Energimyndigheten, Svenska kraftnät, 2019).

Vattenmyndigheten för Bottenhavet (vidare kallat enbart Vattenmyndigheten eller VM) har tagit fram åtgärdsförslag som ska uppfylla gällande miljökvalitetsnormer avseende ekologisk status för naturligt vatten (konnektivitet, hydrologisk regim och morfologiskt tillstånd) för att vattenförekomsten upp- och nedströms Älvkarleby kraftverk ska kunna uppnå kvalitetsstatusen God ekologisk status (VISS, 2020). Åtgärdsförslaget ska möjliggöra för naturlig upp- och nedvandring av lax och havsöring och föreslås ske med en naturliknande fiskväg, ett s.k. omlöp, för uppströmspassage och en nätbarriär som avledning för nedströmspassage. Till detta föreslår myndigheten att minimitappningen i Kungsådran, Älvkarleby, utökas från dagens 3 och 12 𝑚 ³ ⁄ (vinter resp. sommar) till 20 och 30 𝑚 𝑠 ³ ⁄ och hänvisar till rapporten Laxfisk i nedre 𝑠 Dalälven (LIV) som tagits fram i ett projekt med ledning av Länsstyrelsen i Gävleborgs län (Hagelin, Calles, & Gullberg, 2018).

Ett pilotprojekt för att prioritera miljöåtgärder som uppfyller den nationella planens

planeringsmål utfördes under åren 2016–2018 med namnet Hållbar vattenkraft i Dalälven och

var ett samarbete mellan Länsstyrelserna i Dalarna, Gävleborg och Uppsala län tillsammans

med övriga berörda myndigheter (HaV, Energimyndigheten och Vattenmyndigheten) och

verksamhetsutövare (Fortum och Vattenfall). I pilotstudien består de prioriterade åtgärderna av

en vandringsväg vid centralfisket i Kungsådran. En för närvarande (inom 15 år) ej prioriterad

2

åtgärd är en ökning av minimitappningen för att uppnå optimal smoltproduktion. Vattenfall föreslår, baserat på pilotprojektets resultat, att en teknisk fiskväg i form av en slitsränna kan vara ett alternativ till Vattenmyndighetens åtgärdsförslag på omlöp, samt att ett alfagaller kan vara ett alternativ för avledningsteknik. Det pågår forskningsprojekt inom Vattenfall för att finna en optimal minimitappning, ur såväl miljösynpunkt som energisynpunkt, och tills att det optimala flödet är identifierat föreslår Vattenfall att två flöden studeras. Det första utgörs av dagens 3 och 12 𝑚 ³ ⁄ (vinter resp. sommar) och det andra som innebär en utjämning av det 𝑠 totala årsflödet till medelvärdet (sett över ett år) 7,5 𝑚 ³ ⁄ (Aldvén, Redin Lindholm, & 𝑠 Sparrevik, 2020).

Inför beslutet av vilka åtgärder som ska utföras för att förse den svenska vattenkraften med moderna miljövillkor ska åtgärdernas påverkan på människors välbefinnande studeras, utöver dess energi- och miljönytta, och det kan göras med en kostnads-nyttoanalys (eng. cost-benefit analysis, CBA). CBA är en metod lämplig för beslutsfattande i exempelvis stora infrastrukturprojekt och tillvägagångssättet sker genom en stegvis procedur som resulterar i ett nettonuvärde större eller mindre än noll och avgör om projektet är samhällsekonomiskt lönsamt eller ej. För mer omfattande beskrivning av CBA som metod, se bland annat Kriström & Bonta Bergman (2014). För att studera den samhällsekonomiska lönsamheten av vattenkraftrelaterade miljöåtgärder finns ett verktyg framtaget av Söderqvist et al. (2017) och finns tillgängligt via Energiforsk (2018).

1.1 Syfte

Syftet med denna studie är att bedöma den samhällsekonomiska lönsamheten av de föreslagna miljöåtgärderna vid Älvkarleby kraftverk, Dalälven, med en kostnads-nyttoanalys.

Åtgärdsförslaget från Vattenmyndigheten används som referensalternativ och jämförs med åtta scenarion med kombinationer av omlöp eller slitsränna, nät eller alfagaller och två olika flöden.

Utöver detta syftar studien till att ge eventuella förbättringsförslag till verktyget för CBA och utvärdera om metoden kan vara tillräckligt användbar för att bedöma samhällsnyttan av åtgärder i Vattenfalls kommande omprövningar.

1.2 Frågeställningar

▪ Hur bedöms den samhällsekonomiska lönsamheten vara för förslaget med omlöp, nät och flöde 20 och 30 𝑚 ³ ⁄ (vinter resp. sommar) framtaget av Vattenmyndigheten 𝑠 avseende miljökvalitetsnormer för konnektivitet, hydrologisk regim och morfologiskt tillstånd?

▪ Vilket av Scenario 1–8 bestående av omlöp eller slitsränna, nät eller alfagaller samt flöde 3 och 12 𝑚 ³ ⁄ (vinter resp. sommar) eller 7,5 𝑚 𝑠 ³ ⁄ (hela året) bedöms vara den 𝑠 mest samhällsekonomiskt lönsamma?

▪ Hur väl fungerar CBA-verktyget som metod för denna studie? Är en kostnads-

nyttoanalys tillräckligt användbar för att bedöma åtgärdernas samhällsnytta?

3 1.3 Avgränsningar

Detta examensarbete omfattar endast miljöåtgärder som ska möjliggöra för passage avseende lax och havsöring (havsöring även benämnd som enbart öring vidare i rapporten) och tar inte hänsyn till övrig biologisk mångfald i vattnet.

På grund av avsaknad av data och behov av utförliga platsspecifika studier ingår inte heller följande konsekvenser i analysen: erosionsskydd och översvämningsskydd. Konsekvensen utsläpp av luftföroreningar bedöms inte vara relevant i denna studie då de ersättande kraftslagen antas vara förnybara och inte ger upphov till ökade utsläpp. Se Appendix 9.4 Motiveringar till avgränsning för utförligare motiveringar.

För att besvara den tredje punkten i frågeställningen definieras en tillförlitlig CBA i denna

studie som en kostnads-nyttoanalys där samtliga kostnader och nyttor går att värdera monetärt

(i enheten SEK). Denna definiering används till att avgöra om resultatet från CBA-verktyget är

tillräckligt användbart eller ej.

4

2 Bakgrund

I detta kapitel ges den bakgrund som är nödvändig för de kommande delarna i arbetet. I avsnitt 2.1 ges en beskrivning av Älvkarleby kraftverk och avsnitt 2.2 förklarar Vattenmyndighetens arbete med vattenförvaltning samt vilka kvalitetskrav som ska uppnås för vattnet vid Älvkarleby. Avsnitt 2.3 ger en introduktion till tekniker för att möjliggöra upp- och nedströmspassage förbi ett vandringshinder i en älv och avsnitt 2.4 nämner några tidigare studier som liknar detta arbete.

2.1 Platsbeskrivning av Älvkarleby

2.1.1 Älvkarleby kraftverk

Älvkarleby kraftverk är ett av Sveriges tre äldsta vattenkraftverk och byggdes i början av 1900- talet. Kraftverket är beläget ca åtta kilometer från Dalälvens mynning i Bottenhavet och har en installerad effekt på 125 MW (Vattenfall, 2020). Vid Älvkarleby finns tre olika fall; Storfallet, Mellanfallet och Kungsådran, och den totala fallhöjden är 22,5 m (Vattenfall, 1995). Älvkarleby kraftverk och de tre fallen tillsammans med Kungsådrans mynning visas i Figur 1. Idag spills vattenflödet 12 𝑚 ³ ⁄ under sommarmånaderna (1 maj - 30 september) och ett lägre flöde 3 𝑠 𝑚 ³ ⁄ under vintermånaderna (1 oktober - 31 april) i Kungsådran. Denna vattenföring kan 𝑠 därmed inte användas till kraftproduktion (Aldvén, Redin Lindholm, & Sparrevik, 2020).

Figur 1. Älvkarleby kraftverk med de sex generatorerna G1-G6 utpekade samt de tre fallen;

Storfallet, Mellanfallet och Kungsådran med Kungsådrans mynning till höger i bild. Bilden är hämtad från LIV-rapporten skriven av Hagelin, Calles & Gullberg (2018) med foto från

Norconsult AB.

5

Ett vattenkraftverks reglerförmåga, eller reglerbidrag, till kraftsystemet påverkas av storleken på spillet och för att kvantifiera ett enskilt kraftverks bidrag till effektbalanseringen anges det relativa reglerbidraget (Lövgren & Viklands, 2017). Enligt rapporten Vattenkraftens reglerbidrag och värde för elsystemet från Energimyndigheten, Svenska kraftnät och Havs- och vattenmyndigheten (2016) beskrivs det relativa reglerbidraget för svensk vattenkraft.

Rapporten visar att den största andelen av kraftsystemets reglerbidrag (98 procent) kommer från 255 vattenkraftverk som tillsammans står för 98 procent av den totala installerade effekten av svensk vattenkraft, som ändå enbart motsvarar 12,8 procent av totala antalet kraftverk i landet. Kraftverken indelas i tre klasser varav klass 1 har den största betydelsen. Indelningen är baserad på hur stort relativt reglerbidrag de har och ett kraftverk i klass 1 har ett relativt reglerbidrag på 0,03 procent eller högre. Älvkarleby kraftverk tillhör klass 1 (Energimyndigheten, Svenska kraftnät och Havs- och vattenmyndigheten, 2016).

2.1.2 Fiske i Kungsådran

Älvkarleby och framförallt Kungsådran är en betydelsefull plats för sportfiske och har varit omskriven som en viktig plats för laxfiske samt boplats redan på bronsåldern (Vattenfall, 2020).

Platsens betydelse för fisket belyses även i rapporten av Hagelin, Calles & Gullberg (2018) som skriver att det finns dokumentation från 1100-talet där tillstånd för laxfiske ges av den dåvarande kungen. Historiskt har fisken passerat via Kungsådran, då Storfallet och Mellanfallet har utgjort naturliga vandringshinder främst på grund av dess brantare lutning (Hagelin, Calles,

& Gullberg, 2018). Vidare utgör utskovsdammen vid Kungsådran idag ett vandringshinder som är avgörande för fiskpassage till områden högre upp i älven eftersom Älvkarleby är det första kraftverket som uppvandrande fisk från havet kommer till (Länsstyrelsen Dalarnas län, 2018).

Sportfisket i Älvkarleby utgör en viktig näring i området enligt Hagelin, Calles & Gullberg (2018) och uppvisas av stora besökarantal och stora fångster enligt Älvkarleby Sportfiske (2019) som är föreningen som förvaltar fisket i fiskevårdsområdet. I Älvkarleby kommuns förslag till översiktsplan till år 2050 beskrivs att vattenområdet längs kommunens kust omfattas av riksintresse för yrkesfiske samt att anläggningarna för odling av lax och öring på Västanån, Kungsådran och vid Brobacken i Älvkarleby sedan tidigare är utpekade som Särskilt skyddsvärda befintliga fiskodlingsanläggningar enligt Fiskeriverket (Älvkarleby kommun och Sweco Architects, 2019).

Med syfte att kompensera för bortfallet av den naturliga produktionen av lax och öring, till följd

av utbyggnad av älvar för kraftproduktion, sker utplanteringar av dessa arter från

kompensationsodlingar. Det är fiskeutredningsgrupper vid länsstyrelserna i Västra Götaland,

Västernorrland och Norrbottens län som har beslutat om utsättningsvillkor och rutiner för

besiktning av smolt i varje älv. Avseende Dalälven (där både Vattenfall och Fortum är

verksamhetsutövare) är den årliga utsättningen 190 000 st laxsmolt och 55 000 st

havsöringsmolt. För att denna utsättning ska vara möjlig finns avelsfiske av lax och havsöring

i ett centralfiske som är beläget i anslutning till Kungsådran och denna verksamhet drivs av

Fiskeriförsöksstationen, SLU Aqua. För uppfödning av den befruktade rommen till smolt

överförs denna till Västanå fiskodling, Vattenfall, och till fiskodlingen Brobacken tillhörande

Fiskeriförsöksstationen, SLU Aqua (Fiskeutredningsgruppen, 2019). Länsstyrelsen, via

6

fiskeutredningsgruppen, beskriver vidare att smoltutsättning sker direkt i Dalälven från båda dessa fiskodlingar på kvällstid.

2.1.3 Friluftsliv och rekreation

Enligt Naturvårdsverket (2020) är området kring Dalälven vid Älvkarleby utpekat som ett riksintresse för friluftsliv. Upplandsleden går genom området längs med den östra sidan om älvfåran vilken är en vandringsled med stor rikedom på naturupplevelser enligt förvaltaren (Upplandsstiftelsen, 2020). På Älvkarleby kommuns hemsida ges förslag på promenader runt Älvkarlebyfallen för en skön naturupplevelse och hänvisar till de verksamheter som finns på Laxön (belägen mellan Kungsådran och Mellanfallet) med bland andra ett café, restaurang, konstgalleri med mera (Älvkarleby kommun, 2019).

Det finns ett 30-tal fastigheter med främst privata fastighetsägare som ligger i närområdet till Kungsådran med undantag för ett par fastigheter som fungerar som Kursgård samt Älvarleby Turist & Konferenshotell. I övrigt är Vattenfall fastighetsägare till ett antal närliggande fastigheter samt till marken i närmast anslutning till älvfåran och Laxön (Aldvén, Redin Lindholm, & Sparrevik, 2020).

Området vid Älvkarlebyfallen är av betydelse för kommunens kulturmiljö och beskrivs i kommunens översiktsplan till år 2050, med hänvisning till områdets anläggningar från i huvudsak 1800-talet och även början av 1900-talet i form av kommunikations-, kraftverks- och militärmiljö intill Dalälven. Därtill ses Älvkarleby kraftverk som ett kärnvärde av riksintresset då kraftverket var 1910-talets största vattenkraftverk i Sverige (Älvkarleby kommun och Sweco Architects, 2019).

2.2 Vattenförvaltning

2.2.1 Statusklassificering av vattenförekomster

Bedömningen av kvaliteten på ytvatten sker enligt föreskrifter från HaV och leder till en statusklassificering som är grunden inför avgörandet av en vattenförekomsts miljökvalitetsnormer. Statusklassificeringen av ytvatten sker genom en bedömning av kemisk och ekologisk status där den ekologiska statusen indelas i tre grupper av kvalitetsfaktorer:

biologiska, fysikalisk-kemiska och hydromorfologiska. Klassificeringen sker genom en bedömning i en fem-gradig skala bestående av: hög status, god, måttlig, otillfredsställande och dålig status. De hydromorfologiska kvalitetsfaktorerna som bedöms i klassificeringen är konnektivitet, hydrologisk regim och morfologiskt tillstånd (Vattenmyndigheterna, 2020).

Enligt EU:s vattendirektiv sker vattenförvaltningen utifrån avrinningsområde och inte enligt

administrativa gränser och skapar på så vis fem vattendistrikt i Sverige där Älvkarleby tillhör

Vattenmyndigheten i Bottenhavet. Vattenmyndigheterna (2020) beskriver att arbetet med

vattenförvaltning sker i cykler på sex år och att en förvaltningsplan tas fram för de kommande

sex åren med förslag på åtgärdsprogram för att uppnå gällande normer. Databasen

Vatteninformationssystem Sverige, VISS (2020), innehåller de senaste beslutade

förvaltningsplanerna och anger till vilket år de gäller. Enligt Vattenmyndigheterna (2020) ingår

arbetet med vattenförvaltning i ett större sammanhang då det kan kopplas till de 16 miljömål

beslutade av Sveriges riksdag och är en viktig del i regeringens handlingsplan för Agenda 2030

7

samt omfattas av ett av de 17 globala mål som antagits av FN; Säkerställa tillgången till och en hållbar förvaltning av vatten och sanitet för alla.

Det är de aktuella miljökvalitetsnormerna som berättar vilken kvalitet som ett vatten ska ha uppnått vid en viss tidpunkt och fungerar som ett juridiskt styrinstrument för myndigheter och kommuner. Miljökvalitetsnormerna påverkar även verksamhetsutövare och enskilda eftersom dessa formuleras till lagar och regler. Den senaste beslutade förvaltningscykeln innehåller ett åtgärdsprogram som beskriver hur normerna ska uppnås och finns tillgängliga i VISS (Vattenmyndigheterna, 2020).

2.2.2 Kvalitetskrav utifrån aktuell förvaltningscykel

Det finns två vattenförekomster vid Älvkarleby kraftverk; Stallfjärden, uppströms kraftverket, och Älvkarleby-Havet, nedströms kraftverket. Den senaste beslutade förvaltningsplanen och det föreslagna åtgärdsprogrammet finns att ta del av i databasen för Vatteninformationssystem Sverige, VISS, (2020) utvecklad av Vattenmyndigheterna, länsstyrelserna och HaV.

Tillkomsten av vattenförekomsterna vid Älvkarleby klassificeras som Naturlig och innebär att dess kvalitetskrav ska uppnå God ekologisk status. För många vattenkraftsreglerade vatten är det vanligt med en klassificerad tillkomst som Kraftigt modifierat vatten (KMV), istället för klassningen som ett naturligt vatten (HaV, 2020). Det är Vattenmyndigheterna som har möjligheten att förklara en vattenförekomst som KMV, om den har förändrats på ett mycket omfattande sätt med permanenta förändringar. Vid en klassning av en vattenförekomst som KMV genomförs bedömningar av om verksamhetens behov är viktigare än att vattenförekomsten uppnår god ekologisk status. Om avvägningen innebär att verksamheten skulle påverkas negativt av kraven på att uppnå god ekologisk status gäller målet God ekologisk potential som krav från vattenförvaltningen (HaV, 2020).

Enligt VISS (2020) är statusklassningen för den ekologiska statusen avseende hydromorfologiska kvalitetsfaktorer för Stallfjärden följande:

▪ Konnektivitet i sjöar: Måttlig

▪ Hydrologisk regim i sjöar: Otillfredsställande

▪ Morfologiskt tillstånd i sjöar: Måttlig

Motsvarade statusklassning som ovan från VISS (2020) för vattenförekomsten Älvkarleby- Havet är följande:

▪ Konnektivitet i vattendrag: Dålig

▪ Hydrologisk regim i vattendrag: Dålig

▪ Morfologiskt tillstånd i vattendrag: Måttlig

Åtgärdsprogrammet för att uppnå gällande miljökvalitetsnormer innehåller förslag på åtgärder

och avseende båda vattenförekomsterna vid Älvkarleby utgörs de av Anordningar för

nedströmspassage och Uppströmspassage. Dessutom ingår bland annat följande åtgärdsförslag

för Älvkarleby-Havet (VISS, 2020); Miljöanpassade flöden, minimitappning i naturfåra och

biotopvård i vattendrag samt några fler förslag för habitatförbättrande åtgärder.

8 2.3 Tekniker för konnektivitetsåtgärder

Ett vattenkraftverk innebär ett vandringshinder för så kallade diadroma arter, vilka är arter som växlar mellan att leva i sött och salt vatten under dess lek- och uppväxtperioder och utgörs bland annat av lax och havsöring (andra exempel på diadroma arter är ål och flodnejonöga). Dessa arter kräver fria vandringsvägar för att kunna överleva och vattenkraftverkens tillhörande dammar utgör ett vanligt exempel på vandringshinder. För att återskapa möjligheten till passage förbi dammen krävs anläggning av fiskvägar för att skapa uppströmspassage runt eller genom hindren. För att åstadkomma detta finns en rad olika tekniker för såväl naturlika som tekniska fiskvägar och beskrivs bland annat i rapporten Ekologisk restaurering av vattendrag från Fiskeriverket och Naturvårdsverket (2008).

För att återskapa naturliga habitat för lax och havsöring krävs utöver åtgärder för uppströmspassage även åtgärder som möjliggör för nedströmspassage. Om inte anordningar för nedströmspassage anläggs riskerar fisken att passera genom turbinerna, vilket för med sig risk för skador och dödlighet. Det finns tekniker för styrning av fisken sådan att den tvingas mot en flyktöppning som leder till en förbipassage och därmed avleder fisken från att välja kraftverkspassage. Denna styrning kan utgöras av till exempel fiskgaller med en spaltvidd och en lutning sådan att fisken styrs mot flyktöppningar (Calles et al., 2013).

År 2013 publicerade HaV ett underlag inför en vägledande rapport kring anordningar för upp- och nedströmspassage för fisk vid vattenanläggningar där de i första hand rekommenderar naturlika fiskvägar i form av omlöp för uppströmsvandring eftersom dessa, enligt rapportens författare Calles et al. (2013), passar de flesta arter och storlekar. Broström & Freitt (2018) ifrågasätter detta då de menar att de platsspecifika förutsättningarna borde avgöra vilken teknik som är bästa möjliga teknik ¹ och som därmed ska föredras i syfte att uppfylla gällande miljökvalitetsnormer, istället för en generell rekommendation.

I rapporten från Energiforsk har Broström & Freitt (2018) tagit fram en checklista som ska fungera som ett komplement till det underlag som skrevs av Calles et al. (2013), utgivet av HaV, i identifieringen och valet av mest lämpliga teknik för fiskväg. Underlaget behandlar bland annat förutsättningar som förekomst av arter, förekomst av schakt, dammsäkerhet, möjlighet till god anlockning samt tillgång till strömvattenhabitat i dess intilliggande områden.

Detta är perspektiv som är relevanta inför identifieringen av olika teknikers konsekvenser i form av miljöåtgärder och beaktas i avsnitten nedan i beskrivningen av de inom studien valda teknikerna för att uppnå åtgärder för upp- och nedströmspassage. För att underlätta arbetet med att anlägga fisk- och faunapassager vid dammar och vattenkraftverk har HaV i samarbete med SLU tagit fram en webbaserad vägledning som riktar sig till alla inblandade aktörer.

Vägledningen visar att platsspecifika förhållanden är avgörande för val av fiskväg (HaV, 2020).

1

Enligt 2 kap. 3 § miljöbalken som säger att den som bedriver yrkesmässig verksamhet skall använda bästa

möjliga teknik

9 2.3.1 Uppströmspassage

Naturlik fiskväg - Omlöp

Ett omlöp är en naturliknande fåra som anläggs runt hindret och en av teknikens främsta fördelar är att även fler arter än fiskar ska kunna passera åt båda håll i denna typ av passage, däribland bottendjur, däggdjur och groddjur (Degerman, 2008). Enligt Broström & Freitt (2018) ska ett omlöp vara konstruerat att så långt möjligt efterlikna naturliga vattendrag där vattenflödet bromsas upp med hjälp av placeringen av stenar sådant att önskvärt flödesmönster och vattenhastigheter uppnås. Se Figur 2 för ett exempel på hur ett omlöp kan vara konstruerat.

Figur 2. Exempel på ett omlöp, bild hämtad från Fiskevårdsteknik AB (2020).

I rapporten Laxfisk i nedre Dalälven (LIV) av Hagelin, Calles, & Gullberg (2018)

rekommenderas i först hand att uppströmspassagen vid Älvkarleby kraftverk ska ske genom

anläggning av en ny naturliknande fiskväg. Denna rekommenderas som ett omlöp med

placering vid Kungsådrans utskovsdamm och ska möjliggöra för lax och havsöring att passera

dammen och ta sig uppströms kraftverket. För att uppströmsvandringen ska fungera beskrivs

det i LIV-rapporten att det, utöver anläggning av en fiskväg vid Kungsådredammen, även krävs

en ökad minimitappning i Kungsådran för att förbättra anlockningen till denna del av älven och

på så vis förbättra förutsättningarna för uppströmspassage. Vidare föreslås flödet från

Kungsådran koncentreras så att det mynnar ut i omedelbar anslutning till kraftverkets

turbinutlopp från turbinerna G1-G5, vilket skulle förbättra anlockningen ytterligare (Hagelin,

Calles, & Gullberg, 2018).

10

Enligt Broström & Freitt (2018) betonas även vikten av att ta hänsyn till geotekniska, byggnadstekniska och säkerhetsmässiga aspekter vid beslut av fiskvägslösning. Detta innebär att utredningar kring bland annat dammsäkerhet, teknisk utformning och vandringsbehov för fiskarna är nödvändiga frågor att beakta. Naturlika fiskvägar är platskrävande vad gäller geologiska aspekter och fastighetsgränser vilket innebär att stor hänsyn måste tas till de platsspecifika förutsättningarna. De betonar även vikten av en korrekt placering av fiskvägens ingång som en parameter som har avgörande betydelse för fiskvägens funktionalitet och effektivitet (Broström & Freitt, 2018). Detta överensstämmer väl med hur Hagelin, Calles, &

Gullberg (2018) har tagit fram förslag på att anlägga ingången till ett omlöp i omedelbar anslutning till turbinutloppen, som beskrevs tidigare.

Baserat på några olika enskilda fall som Broström & Freitt (2018) har studerat har en kostnadsuppskattning av anläggning av en naturlik fiskväg visat sig få olika resultat beroende på vad som inkluderas i kostnaderna. Rapporten visar att kostnadsuppskattningen även bör inkludera kostnader som uppstår i anläggningsskedet, som till exempel skapandet av fångdamm eller kostnader för andra platsspecifika förutsättningar, för att få en så rättvisande uppskattning som möjligt.

Teknisk fiskväg - Slitsränna

Tekniska fiskvägar är enligt Degerman (2008) konstruerade så att främst fiskar kan passera och för olika fiskarter och storlekar, till skillnad mot en naturlik fiskväg där fler arter än fisk kan passera. Degerman (2008) belyser även vikten av att utloppet från den tekniska fiskvägen konstrueras på ett sätt som skapar en lockande vattenström nedströms. Vidare beskrivs att den enklaste formen av en teknisk fiskväg är att göra en öppning i ett utskov samt att vattenhastigheten ska tas ned så mycket som möjligt. Det finns en rad olika tekniker som kan användas och några exempel är kammartrappa, denilränna, slitsränna och ålledare. I detta arbete studeras slitsränna som ett alternativ för en teknisk fiskväg och ett exempel visas i Figur 3.

Enligt Degerman (2008) kan en slitsränna byggas som en enkel eller dubbel konstruktion. En dubbelslitsmodell används generellt vid stora flöden samt att vattenhastigheten är densamma från botten till ytan och är relaterad till nivåskillnaden mellan poolerna.

Även Calles et al. (2013) belyser att vattenhastigheten i en slitsränna måste anpassas efter de

arter som ska passera samt att det blir ett homogent vattenflöde jämfört med i en naturlik fiskväg

där det går att skapa ett varierat flöde med lägre vattenhastigheter närmare botten och högre

hastigheter närmare strömfårans mitt.

11

Figur 3. Ett exempel på hur en slitsränna kan vara konstruerad, bild hämtad från Fiskevårdsteknik AB (2020).

2.3.2 Nedströmspassage

Vid fiskars nedströmspassage förbi ett vandringshinder kan det i vissa fall krävas styrning av fisken beskriver Calles et al. (2013) och denna avledning kan ske med hjälp av galler, fingrindar eller ledrist. Dessa tre är alla olika former av anordningar för att avleda fisk från vattnet som flödar mot turbinerna och istället styra fisken till fiskvägen. Olika tekniker för nedströmspassage för fisk har studerats vid Älvkarleby kraftverk av Karlsson & Sundquist (2017) med ett antal olika förslag på åtgärder för nedvandrande fisk i Älvkarleby avseende passageförluster och kostnader.

Alfagaller

Ett av förslagen som har studerats av Karlsson & Sundquist (2017) är placering av ett galler uppströms intagskanalen eller vid järnbron vid Älvkarleby kraftverk. Med hjälp av en teoretisk modell framtagen inom ett projekt från Elforsk av Leonardsson (2012) för beräkning av mortalitet vid passage genom turbiner för smolt och kelt har Karlsson & Sundquist (2017) kunnat visa att passageförlusten blir 2–7 procent för smolt respektive 7–25 procent för kelt, förutsatt att ett alfagaller placeras i kanalen sådan att i princip ingen smolt eller kelt kan passera genom turbinerna G1-G5. Alfa är beteckningen för den vinkel som gallret bildar mot botten och är i detta fall studerat med vinkeln 35 grader och måttet 18 mm mellan grindstålen (Karlsson

& Sundquist, 2017).

12 Nätbarriär

Ett alternativ till alfagaller för avledning av nedåtvandrande fisk i Älvkarleby föreslås av Vattenfall ske med en avskärmning på mellan 400–500 meter rakt norrut i älvens längdriktning vid vänster strand från Laxöns sydspets eller strax väster därom. Avskärmningen är tänkt att ses som en fast konstruktion då den leder genom ett område med låga vattenhastigheter och endast ha ett relativt lågt underhållsbehov med låga förankringskrafter enligt en bilaga med diskussion om alternativ med nät i Älvkarleby. De använda måtten för ett nät är höjd 4 meter och längd 300 meter (Karlsson & Sundquist, 2017).

Avseende avledning för nedströmspassage kan det enligt Karlsson & Sundquist (2017) antas att placering av en ledarm, louver eller ett nät uppströms kraftverkets intagskanal innebära att passageförlusten av smolt och kelt skulle bli väldigt låg, då dessa förhindras att komma in i kanalen vid nedströmspassage. Vidare beskriver Karlsson & Sundquist (2017) att passageförluster skulle bli minimala om ett nät placeras vid tågbron i Älvkarleby vilket skulle leda smolt och kelt till en fiskväg där den nuvarande fångstanordningen är placerad.

2.4 Tidigare studier

I samband med att verktyget för lönsamhetsbedömning togs fram gjordes ett par exempelrapporter med kostnads-nyttoanalyser för Dönje respektive Mörrumsån (Söderqvist, et al., 2017). Utöver dessa har en kostnads-nyttoanalys utförts som ett metodtest för Gingri (Carlström & Aldvén, 2019) samt ett examensarbete utfört av två studenter från KTH som på uppdrag av Fortum studerade CBA som metod för vattenkraftsprojekt samt bedömde den samhällsekonomiska lönsamheten av miljörelaterade åtgärder vid Edsforsen (Lindberg &

Hagman, 2018).

13

3 Samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning

I detta kapitel ges i avsnitt 3.1 en kort förklaring till teorin bakom en kostnads-nyttoanalys för att göra en samhällsekonomisk lönsamhetsbedömning, tillsammans med den stegvisa procedur som metoden består av. Avsnitt 3.2 beskriver syftet med CBA-verktyget och hur det används.

3.1 Kostnads-nyttoanalys

3.1.1 Teoretisk beskrivning

Kostnads-nyttoanalys är en metod som på engelska kallas cost-benefit analysis (CBA) och används i beslutsfattande för att ge en bedömning av den samhällsekonomiska lönsamheten av ett projekt, till exempel i stora infrastrukturprojekt. Författarna Bengt Kriström & Mona Bonta Bergman (2014) betonar, i en vägledande rapport för samhällsekonomiska analyser av miljöprojekt utgiven av Naturvårdsverket, att en CBA studerar hur individer påverkas av ett projekt och ger en bedömning av projektets samhällsnytta. En CBA är därmed inte en metod som mäter statsfinansiell lönsamhet utan en CBA har enligt författarna sin grund i skillnaden på vad som bedöms vara lönsamt ur ett privatekonomiskt perspektiv och vad som anses vara lönsamt för samhället, i termer av människors välbefinnande. De senaste åren har intresset för metoden ökat i miljösammanhang och det antas bero av nya krav i EU-direktiv ur förordning (SFS 2007:1244). Förordningen beskriver att vid beslutsfattande av en myndighet ska en konsekvensutredning genomföras, där kostnader och nyttor ska kvantifieras (Riksdagen, 2019).

En grundläggande princip i en CBA är att alla kostnader och nyttor monetariseras vilket innebär att alla konsekvenser ska värderas i enheten pengar. Detta utförs för att logiken i en CBA-kalkyl är uppbyggd kring just enheten pengar. En problematik som kan uppstå i och med denna monetarisering är att det kan uppstå konsekvenser som inte går att monetarisera varför dessa får lämnas utanför kalkylen för att sedan tas hänsyn till i diskussionen av resultatet (Kriström

& Bonta Bergman, 2014). Denna problematik är en följd av att det i praktiken kan vara svårt att monetarisera vissa nyttor och kostnader och det kan uppstå kring exempelvis varor och tjänster som utan att ingå i handel är av betydelse för människors välbefinnande. Detta beskriver Söderqvist et al. (2017) genom att många av dessa typer av varor och tjänster är ekosystemtjänster som naturen tillhandahåller. Rapporten beskriver även att det finns särskilda värderingsmetoder för att kunna värdera nyttor och kostnader som kategoriseras till icke- marknadsvaror. Däremot finns det, som Kriström & Bonta Bergman (2014) beskriver, fall då monetarisering inte kan ske vilket gör att det krävs att CBA-användaren använder en kvalitativ bedömning av dessa konsekvenser för att komplettera det inte heltäckande resultatet av analysen (Söderqvist, et al., 2017).

3.1.2 Stegvis procedur i en CBA

En CBA kan genomföras på många olika sätt men de flesta utförare använder sig av en stegvis procedur enligt Naturvårdsverkets vägledning skriven av Kriström & Bonta Bergman (2014).

Proceduren som leder till den samhällsekonomiska analysen består av 8 steg och har ytterligare

fyra steg som kan inkluderas för att ha med en fördelningsanalys, känslighetsanalys, slutsatser

samt ett sista steg där resultatet bedöms som rimligt eller ej (Kriström & Bonta Bergman, 2014).

14

I detta avsnitt beskrivs steg 1-8 som är de steg som leder fram till den samhällsekonomiska analysen:

1. Problemformulering, en kostnads-nyttoanalys börjar med att utföraren beskriver bakgrunden till projektet tillsammans med en beskrivning som sätter projektet i en större kontext för att visa de problem som projektet väntas bidra med en lösning till. På detta vis beskrivs vad som orsakar problemet samt varför det har uppstått och dess omfattning.

2. Syftesformulering, en beskrivning av vad som ska göras för att problemet ska lösas vilket innebär att det ges ett syfte till projektet. Det är vanligt att syftet endast kan beskrivas kvalitativt i denna typ av analys. En evenutell konflikt med andra samhällsproblem ska belysas i denna del tillsammans med en diskussion kring konflikten.

3. Beskrivning och motivering av referensalternativet, är ett s.k. nollalternativ som är det alternativ som projektet kommer att jämföras mot och beskrivs i många fall av nuläget som är det referensalternativ som är enklast möjligt. Referensalternativet ska motiveras noga eftersom utformningen av detta påverkar resultatet i kommande analysen.

4. Identifiering och beskrivning av projektet, projektet beskrivs med en geografisk avgränsning och vilken tidshorisont som avses. Ett projekt kan i en CBA bestå av en mängd olika projektalternativ som exempelvis kan motsvara olika åtgärder till ett problem och det ska utredas vilken åtgärd som ska väljas. I denna del beskrivs alla projektalternativ som ska analyseras.

5. Identifiering av projektets konsekvenser, i detta steg identifieras projektalternativens konsekvenser för människor och därmed även för samhället. För att identifiera konsekvenserna krävs ofta kunskaper i en rad olika områden, vilket gör att det ofta krävs hjälp från expertis i olika ämnen. Konsekvenserna beskrivs sedan genom att sättas i förhållande till referensalternativet och med en indelning i form av ekosystemtjänster (producerande, reglerande och kulturella ekosystemtjänster) och hur dessa påverkas av projektalternativen.

6. Sammanställning av projektets konsekvenser, en sammanställning av konsekvenserna sker tillsammans med en angivelse för om konsekvensen har en direkt eller indirekt påverkan på människor.

7. Är projektet rimligt definierat? I denna del görs en bedömning av huruvida konsekvenserna tyder på om projektalternativet är rimligt definierat eller ej.

Bedömningen ska avgöra om det behövs förändringar i problem- eller syftesformuleringen eller i beskrivningen av projektet.

8. Samhällsekonomisk analys, i det åttonde steget utförs en beräkning av projektalternativens kostnader och nyttor och innebär att de sammanlagda konsekvenserna monetariseras.

Den sista delen, steg 8, i den stegvisa proceduren av en kostnads-nyttoanalys beskriver kort hur

den samhällsekonomiska analysen fungerar. Vidare beskriver Kriström & Bonta Bergman

(2014) att det är en beräkning av nettonuvärdet (𝑁𝑁𝑉) för projektet som sker i detta steg och

fås genom att olika kostnader och nyttors nuvärde finns givet för olika tidpunkter inom den

valda tidshorisonten av projektet. Beräkningen av nettonuvärdet sker enligt Ekvation (1).

15

𝑁𝑁𝑉 = ∑ 1

(1 + 𝑟

)

(𝑁

− 𝐾

)

T

t=1

(1)

Där 𝑁 _𝑡 och 𝐾 _𝑡 är nyttor respektive kostnader i kronor vid en vald tidspunkt t, vanligast given i enheten år, som det tar att genomföra projektet, 𝑟 _𝑡 beskriver den samhällsekonomiska diskonteringsräntan inom den valda tidsperioden och T är den valda tidshorisonten. Som resultat av analysen fås ett värde större, mindre eller lika med noll för 𝑁𝑁𝑉. Om 𝑁𝑁𝑉 > 0 betyder det att projektet är samhällsekonomiskt lönsamt. Ju högre värde desto bättre resultat ur ett samhällsekomiskt perspektiv. Viktigt att beakta är att nettonuvärdet fås i relation till det angivna referensalternativet (Kriström & Bonta Bergman, 2014).

3.2 Verktyg för lönsamhetsbedömning

3.2.1 CBA-verktyg tillgängligt via Energiforsk

Inom forskningsprogrammet Kraft och liv i vatten (KLIV) bekostat av vattenkraftföretagen, HaV och Energimyndigheten utfördes mellan år 2015–2017 ett projekt kallat FRAM-KLIV.

Projektet FRAM-KLIV innebar Framtagande av relevant och användaranpassad samhällsekonomisk modell för miljöåtgärder för kraft och liv i vatten. Det utfördes av Anthesis Enveco AB tillsammans med forskare från Handelshögskolan i Stockholm, Luleå tekniska universitet och Sveriges lantbruksuniversitetet i Umeå. Projektet resulterade i ett användarverktyg i Excel (även kallat CBA-verktyget) som förväntas svara mot behovet för samhällsekonomiska lönsamhetsbedömningar i samband med miljöåtgärder inom vattenkraften och finns tillgängligt hos Energiforsk (2018).

CBA-verktyget är konstruerat för att utföra samhällsekonomiska bedömningar av såväl en enskild miljöåtgärd vid en vattenkraftsanläggning till ett flertal åtgärder för exempelvis ett avrinningsområde. I användarverktygets beskrivande rapport utgiven av Energiforsk (2018) med författarna Söderqvist et al. (2017) förklaras att en begränsning i användningen av verktyget kan vara tillgången på data. Författarna menar att data kring hur en åtgärds påverkan på ekosystemet och vilka konsekvenser dessa har på människors välbefinnande kan vara svårtillgängliga data och på så vis påverka analysens resultat.

På hemsidan från Energiforsk (2018) finns stöd till användningen av verktyget i form av rapporten från Söderqvist et al. (2017), en kortfattad manual för verktyget samt ett antal olika hjälptexter och hjälpmodeller. Utöver dessa finns även tillgång till exempelrapporter av en CBA för Mörrumsån. Dessa hjälpmedel ska underlätta arbetet med att ta fram de uppgifter som ska matas in i verktyget samt vid tolkningen av resultatet (Energiforsk, 2018).

I CBA-verktyget anges en prisnivå som analysens nettonuvärde ska uttryckas i och väljs

vanligtvis till nuvarande år, enligt Söderqvist et al. (2017). Författarna menar även att det kan

finnas svårigheter med att göra antaganden om vad som kommer att ske under projekttiden och

att det är enklast att basera prognoserna på historiska data för att göra uppskattningar av att det

framtida priset kommer att förändras i samma riktning. De menar även att om det helt saknas

prognoser kan värdet för konsekvenserna prognostiseras med hjälp av tillväxten av real BNP

16

per capita och anta att dess tillväxt speglar förändringen av real inkomst och därmed förändrar betalningsviljan. I verktyget ska även en samhällsekonomisk diskonteringsränta anges och används eftersom det s.k. nuvärdeskriteriet används i en CBA vilket innebär att alla de nyttor och kostnader som förväntas genereras under projektets tidshorisont diskonteras till dess totala värde i nuläget. Söderqvist et al. (2017) föreslår en konstant real diskonteringsränta på 3 procent.

3.2.2 Beskrivning av referens- och projektalternativ

De första stegen i CBA-verktyget innebär att ett referensalternativ och ett eller flera projektalternativ ska beskrivas i textformat. Att studera fler än ett projektalternativ är enligt skaparna av verktyget vanligt och ett exempel på olika alternativ är att undersöka olika utformningar av en miljöåtgärd på en viss plats. I beskrivningen av referensalternativet ska ingå hur alternativet väntas se ut under den valda tidshorisont som användaren väljer. Verktyget är skapat sådant att det kan beräkna nettonuvärdet för upp till 150 år (Söderqvist, et al., 2017).

Valet av tidshorisont är i denna studie 40 år eftersom det antas att det framöver kommer att krävas en ny dom eller ett nytt beslut för att verksamheten ska fortsätta ha moderna miljövillkor efter denna tid, enligt 11 kap. 27 § Miljöbalk (1998:808). För de olika projektalternativen ska även projektets livslängd anges i verktyget och baseras på den längsta tekniska livslängd av de tekniker som ingår i projektet (Söderqvist, et al., 2017). I denna studie har alla åtgärdsalternativ antagits ha en livslängd på (minst) 40 år. Detta innebär att tidshorisonten och projektens livslängder sammanfaller och det innebär att hänsyn inte måste tas till kostnader för återinvesteringar.

För att utreda huruvida Vattenmyndighetens åtgärdsförslag bedöms vara samhällsekonomiskt lönsamt eller ej utförs en första användning av CBA-verktyget med dagens läge som utgångspunkt. Detta innebär att myndighetens förslag jämförs med ett alternativ att inga miljöåtgärder alls genomförs och på det viset ges en första indikation på hur samhällsnyttan av åtgärderna bedöms vara. De teknikerna som föreslås för att, i första hand, åtgärda konnektivitetsproblemet vid Älvkarleby kraftverk är baserade på förslag framtagna av Hagelin, Calles & Gullberg (2018). Referensalternativet i den första körningen av CBA-verktyget baseras på anläggningsspecifika data för Älvkarleby kraftverk från Vattenfall (2020) tillsammans med antagande om att utsättningen av lax- och öringsmolt fortsätter i den takt som idag i både referensalternativet och i Vattenmyndighetens åtgärdsförslag.

I bedömningen av hur den samhällsekonomiska lönsamheten är för andra typer av åtgärder för att nå samma miljökrav har åtta scenarion tagits fram av Aldvén, Redin Lindholm & Sparrevik (2020) vilka är baserade på resultat från rapporten av Hagelin, Calles & Gullberg (2018).

Scenariona består av andra kombinationer av teknikerna för uppströms- och nedströmspassage tillsammans med andra förslag på vattenföring i Kungsådran, än vad som anges i Vattenmyndighetens förslag.

3.2.3 Identifiering av konsekvenser och berörda aktörer

En sammanställning av åtgärdsförslagens konsekvenser utförs i detta steg med hjälp av expertis

inom området. Författarna till beskrivningen av CBA-verktyget föreslår exempelvis att

17

ekologisk expertis krävs för att identifiera bland annat tillgången på ekosystemtjänster (Söderqvist, et al., 2017). Det är av betydelse att expertisen även har de platsspecifika kunskaper som krävs för att identifiera vilka konsekvensposter som är relevanta i den aktuella studien.

Vilka konsekvenser som tas med i analysen avgörs av hur platsen ser ut och vilka funktioner som platsen fyller för människors välbefinnande. I CBA-verktyget finns en del föreslagna konsekvensposter som kan användas som en utgångspunkt, men det är de lokala förutsättningarna som avgör om det behöver adderas fler konsekvensposter till de föreslagna i verktyget eller om vissa poster kan exkluderas. För en heltäckande studie föreslås att enkäter eller undersökningar av hur exempelvis älvfåran påverkas av ett ökat flöde testas och utförs för att på ett säkrare sätt värdera de aktuella konsekvenserna (Söderqvist, et al., 2017).

Konsekvenserna indelas utifrån vilken typ av ekosystemtjänst som de påverkar människor och indelas enligt Naturvårdsverket (2019) som försörjande (till exempel dricksvatten), kulturella (till exempel friluftsliv och hälsa), reglerande (till exempel luftrening) och stödjande ekosystemtjänster (till exempel fotosyntes som krävs för att de övriga tjänsterna ska fungera).

Denna indelning gör att användaren av CBA-verktyget får en överblick över vilka typer av ekosystemtjänster som påverkas inom projektet. När konsekvensposterna är identifierade ska dess påverkan på människors välbefinnande uppskattas, vilket sker genom att uppskatta om konsekvensen har en direkt eller indirekt påverkan på människors välbefinnande. Utöver detta uppskattas även om konsekvensposten har en liten eller stor påverkan på människors välbefinnande samt om det anses vara en nytta eller kostnad. För att göra dessa bedömningar används ett antal olika primärstudier där liknande undersökningar och beräkningar har utförts för att avgöra hur stor påverkan är i denna studie. Primärstudierna har till viss del hittats i en värderingsdatabas föreslagen av Söderqvist et al. (2017). Så långt det är möjligt ska kvantitativa uppskattningar göras för att få en så rättvis bedömning som möjligt för de olika konsekvensposterna. När en sådan bedömning inte är möjlig, till följd av saknad data eller att liknande projekt inte tidigare har genomförts på ett liknande sätt, kan kvalitativa uppskattningar göras och förklaras i textformat för att kunna ha en påverkan på det slutliga resultatet av kostnads-nyttoanalysen. Detta innebär att konsekvensen beskrivs icke-monetärt och inkluderas inte i analysen i CBA-verktyget, men kan ändå vara relevant om dess påverkan uppskattas vara stor och resultatet av analysen påverkas märkbart av denna effekt (Söderqvist, et al., 2017).

Som en fördjupad indelning av ekosystemtjänster kan konsekvenser delas in i de som har ett användarvärde och ett icke-användarvärde. Ett direkt användarvärde fås genom nyttjande av till exempel att kunna bada eller åka båt i ett vattendrag. Ett indirekt, d.v.s. ett icke-användarvärde, fås av enbart vetskapen av att exempelvis vattenkvaliteten förbättras men att människorna inte direkt drar nytta av den konsekvensen. Detta innebär att ett icke-användarvärde även kan ses som ett så kallat existensvärde och betyder att människor kan värdera till exempel ett område eller en art (till exempel lax) utan att individerna själva besöker området eller har direkt användning av arten (Kriström & Bonta Bergman, 2014).

I samband med att konsekvenser identifieras så sammanställs även vilka aktörer som berörs av

åtgärdsförslagen. Till denna del föreslås ett antal vanligt förekommande aktörer av Söderqvist

et al. (2017), exempelvis kraftbolag och allmänheten, och det utgör en grund till att finna de

aktörer som bedöms vara relevanta för denna studie. För denna identifiering togs hjälp av

Aldvén, Redin Lindholm & Sparrevik (2020) för att få den lokalkännedom som krävs för att

18

bedöma vilka aktörer som är releventa att inkludera. När de berörda aktörerna har sammanställts

kan de konsekvenser som dessa berörs av sammanställas för att på så vis finna om några aktörer

berörs av samma konskevensposter. Om det finns aktörer som berörs av samma

konsekvensposter samt påminner om varandra i form av vilken typ av aktör det handlar om,

kan aktörerna slås samman till en motsvarande gemensam aktör för att underlätta arbetet i CBA-

verktyget.