Biobränslen för framtiden : slutbetänkande

Ur KB:s samlingar

Digitaliserad år 2014

BIOBRÄNSLEN

FOR

FRAMTIDEN

BILAGEDEL

SLUTBETÄNKANDE AV BIOBRÄNSLEKOMMISSIONEN

SOU 199291

å., ä i x..

Statens offentliga utredningar

Ey 199291

w

@

Jordbruksdepartementet

Biobränslen för

framtiden

Bilagedel

Bilagedel till Biobränslekommissionens slutbetänkande

Stockholm 1992

SOU och Ds kan köpas från Allmänna Förlaget, som också på uppdrag av regeringskansliets förvaltningskontor ombesötjer remissutsändningar av dessa publikationer.

Adress Allmäxma Förlaget Kundtjänst 106 47 Stockholm Tel 08739 96 30 Telefax 08f7 39 95 48

Publikationerna kan också köpas i Informationsbokhandeln, Malmtorgsgatan Stockholm.

ISBN 91-38-13163-3 NORSTEDTS TRYCKERI AB

ISSN 037S-25OX Stockholm 1992

Innehåll

Bilagor

Bilaga l Importerade biobränslen

Vattenfall Energisystem AB

Bilaga 2 Bioenergins miljö- och hälsoeffekter

Vattenfall Energisystem AB

Bilaga 3 Potential för produktion värme och av med biobränsle Projekt Bioenergi, Vattenfall AB

Bilaga 4 Emissioner från torveldning

Miljökonsulterna i Studsvik AB

Bilaga 5 Samhällsekonomiska aspekter på

bioenergins

konkurrenskraft Thomas Sterner, Universitetet i Göteborg

Bilaga 6 Energikonsumtionens sociala kostnad Lars Hultkrantz, Universitetet i Umeå

Bilaga 7 för biobränslen

Marknadsförutsättningar

SIMS, Sveriges lantbruksuniversitet

Bilaga 8 Biobränslens

sysselsättningseffekter SIMS, Sveriges lantbruksuniversitet

Bilaga 9 Kraftvärmens konkurrenskraft

vid eldning

av biobränslen respektive fossila bränslen

Peter Margen, Margen-Consult AB

Bilaga 10 Koldioxidskatt på bränslen för

elproduktion

-

modellberäkningar

NUTEK

Vattenfall Bilaga 1 Energisystem AB

IMPORTERADE BIOBRÄNSLEN

TILLGÅNG PRISER OCH POTENTIAL

JAN SIEURIN VATTENFALL ENERGISYSTEM AB NYKÖPING JANUARI 1992

Bilaga 1 INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Sid SAMMANFATTNING

1 INLEDNING 1.1 Bakgrund 1.2 Syfte och genomförande

2 DAGENS IMPORT AV BIOMASSA 2.1 Energibranschen 2.2 Skogsindustrin 3 MARKNAD FÖR IMPORTERADE BIOBRÄNSLEN

4 POTENTIELLA EXPORTLÄNDER 4.1 EG- länderna 4.2 Ostblocket

4.3 Nordamerika

4.4 Ovriga 5 AKTUELLA PRIS OCH KOSTNADSNIVÅER O

6 SLUTSATSER 11

Bilaga Konvertering av koleldade pannor till biobränsle 4 sidor

Bilaga 1

SAMMANFATTNING

Importen av biomassa till Sverige för energiproduktion har varit i det närmast obefintlig fram till 1991. Under 1991 har en import startat dels från Lettland med bränsleflis dels från medelhavsområdet med olivkross. importen

av vardera bränslekvaliteten har under 1991 motsvarat ett enerigiinnehåll på

ca 100 GWh. Användarna av dessa bränslen är värmeverk konverterat

som koleldade pannor till biobränsle som en direkt följd av den ny beskattningen av bränsle som införts f r o m 1991. Kostnaden för dessa bränslen ligger fritt värmeverk på samma nivå som inhemsk bränsleflis, dvs ca 120 krMWh fritt värmeverk.

Mindre mängder träpellets har importerats från främst Polen, Kanada och Danmark. Den totala importen torde ligga på knappt 100 GWh jämnt fördelade på de tre länderna under 1991. Pellets har i första hand gått till mindre värmecentraler då det varit brist på svenska pellets. De kanadensiska pelletsen har importerats för proveldningar i större pannor. Den småskaliga importen från Polen och Danmark har kostat ca 180 krMWh. Kostnaden för

en storskalig importen från t ex Kanada beräknas vid en kontinuerlig försäljning med långtidskontrakt ligga kring 130 krMWh fritt värmeverk. eller 110 krMWh cif svensk hamn.

Om det kommer igång en storskalig användning av biobränsle i Sverige, så kommer det att finnas en potential för en storskalig import biobränsle från

av främst Ryssland, de baltiska staterna, USA och Canada.

På kort sikt 2-3 år så torde man kunna komma igång med produktion

en av 10 TWh träpellets från USA och Kanada, vilket motsvarar produktionen från ca 15 st storskaliga pelletsfabriker om vardera 100-150 000 tonår.

Från Ryssland och de Baltiska staterna tror att importen kommer att

man kunna bli ännu mycket större. Det kommer dock att ta tid innan har byggt

man upp ett infrasystem som klarar transporterna av dessa volymer. Läget i f.d Sovjetunionen är idag mycket osäkert varför det är svårt att uppskatta den verkliga potentialen och kommande prisbild på importen från dessa

nya stater.

Bilaga 1

1. INLEDNING

1.1 Bakgrund

Import av biomassa för energiändamål har hittills förekommit i en mycket begränsad omfattning. Förutsättningarna för import av biomassa för energiändamål har funnits men efterfrågan har saknats. Den ekonomiska konkurrenskraften har varit dålig jämfört med de fossila bränslena kol, olja och naturgas. Med det nya energiskattesystemet och miljöavgifterna har intresset för import av biobränslen ökat kraftigt under 1991.

I denna studie har omfattningen av biobränsleimporten under 1991 undersökts. Potentialen för en import av biobränslen på kort och lite längre sikt har kartlagts. En förväntad kostnads- och prisnivå för olika importerade biobränslen anges.

1.2 Syfte och genomförande

Studien har genomförts på uppdrag av Biobränslekommissionen för att ge en översikt av hur stor importen av biomassa för energiändamål är och hur stor potentialen är. Studien har genomförts under januari 1992 och bygger på tillgänglig statistik och samtal med personal från svenska värmeverk och med aktörer som arbetar med att importera eller har planer på att starta import av biobränslen.

2. DAGENS IMPORT AV BIOBRÄNSLEN

2.1 Energibranschen

Sveriges import av biobränslen är mycket begränsad. I SCB, Sveriges officiella statistik. Utrikeshandeln finns en rubrik för brännved inkl. stockar, kubbar, vedträn, kvistar och risknippen. Enligt statistiken har importen under 1980- talet legat kring 5 000 m3sår. Huvuddelen har kommit från Norge. Vidare finns en rubrik för träavfall inkl sågspån. Den har legat kring 250 000 m3sår. Även här är Norge det dominerande exportlandet. Troligt är att träavfallet inte använts som bränsle utan använts som råvara vid t.ex spånskivetillverknin Som jämförelse kan nämnas att importen av träkol legat kring

. 30 000 m sår. Träkol kommer huvudsakligen från Östeuropa.

Under 1991 har vissa värmeverk importerat flis från Riga Lettland. Nyköpings Energi, som är ett av de värmeverk som konverterat från kol till biobränsle, tar för tillfället flis från Riga motsvarande ca 50 GWhår. Resterande biobränsle till Nyköpingspannorna tas från Sverige, dels rivnngsvirke och dels skogs- och sågverksavfall.

Under 1991 har ett för Sverige nytt biobränsle, olivkross, importerats. Omfattningen var det första året ca 25 000 ton, vilket motsvarar drygt 100 GWh. Importen kommer från ett antal länder kring Medelhavet. Huvuddelen har gått

Bilaga 1

till Katrineholms Energiverk, ersatt kolet i fluidiserad bädd. Även som en Helsingborgs Energiverk har ersatt kol med olivkross i fluidbädd en panna.

Mindre mängder briketter och pellets har importeratsr frän Polen ekpellets, och träbriketter, Kanada träpellets, främst för proveldningar. Från Kanada har det kommit en provlast pá 5 000 ton. Mängden från Polen torde vara av samma storleksordning.

Rådande lågkonjunktur innebär att de svenska pelletsfabrikerna inte erhållit tillräckliga mängder av torrt ságverksavfall för att mot den ökade svara upp efterfrågan under 1991. lmport från Danmark med 5 000 ton har stöttat upp leveranserna till befintliga pelletspannor.

2.2 Skogsindustrin

Om importen av biomassa för energiproduktion har varit liten så är den desto viktigare för skogsindustrin. Den dominerande delen utgörs vedrávara av för massaindustrin. Importen av sågtimmer och industrlved är begränannan av sad betydelse.

Nettoimponen av massaved och massaflis är 5 miljoner m3fár, vilket ska ca jämföras med den totala förbrukningen i Sverige pä 36 miljoner m3fár. ca

Viktiga exportländer är t ex

tallved -Polen, Västtyskland, Frankrike, Finland och f.d Östtyskland

granved -Norge, Danmark och f.d Sovjetunionen

lövved -f.d Sovjetunionen . t

massaflis -Portugal, Finland, Danmark ock Chile

MARKNAD FÖR IMPORTERADE BIOBRÄNSLEN

Marknaden för de importerade biobränslena torde i första hand vara de värmepannor som idag eldas med fossila bränslen, främst kol. Med de skatter och miljöavgifter som gäller idag början 1992, så är det mindre intressant av att ersätta fossila bränslen vid elproduktion och vid den energiintensiva industrin. 1990 användes 7,0 TWh kol vid värmeproduktion i de svenska värme- och kraftvärmeverken. Motsvarande siffra för elproduktion. 4 TWh. var Som en jämförelse kan nämnas att användningen bränsleflis av var 3,5 TWh, dvs hälften av kolförbrukningen.

Kolpulverförbränning är den dominerande tekniken vid förbränning av kol. Därefter kommer rostertekniken Wanderost och Spreaderstoker. Den tredje tekniken är fluidiserade bäddar. En genomgång tekniska möjligheter av att konvertera koleldade pannor till biobränsle redovisas i bilaga

Bilaga 1

konvertera huvuddelen de befintliga koleldade kolpannorna krävs För att av förädlade biobränslen. Det innebär att bränslet ska vara torrt och komprimerat. Vid nybyggnad värme- och elproduktionskapaciteten kan man däre-

av

välja förbränningsteknik även lämpar sig för oförädlade biobränslen. mot som

EXPORTLÄNDER 4. POTENTIELLA

4.1 EG- länderna

finns tillgångar och möjligheter till användning av outnyttjad l Europa stora en mark blir följd begränsningen spannmålsproduktionen. Omkring

som en av av 20 miljoner hektar jordbruksmark och 10 till 20 miljoner av övrig mark kom-

av

troligtvis bli tillgänglig för produktion av biomassa till år 2000 1. I mer att tabell 1 nuvarande tillgångar och möjlig framtida ökning för några

ges en olika biobränslen.

Tabell 4.1 Tillgång på biobränsle i Europa Mton ts år

Idag Framtid

Potentialen för produktion biobränsle jämfört med dagens omfattning visas

av i tabell 4.2.

Arbeten inom den Europeiska gemenskapen har identifierat de mest lovande trädsorterna poppel i de tempererade zonerna och eucalyptus i varma

som och fuktiga zoner.

Tabell 4.2 Produktion biomassai Europa Mton tsår

av

Idag Framtid

Import trädbränsle från EG- länderna kommer troligen inte att bli aktuell

av inom överskådlig framtid. lnom ett kortare perspektiv kan man tänka sig att det kommer att finnas potential för import av vissa specialsortiment som

en

Bilaga 1 finns i tillräckliga mängder inom ett begränsat område, nära kusten. Det aktuella materialet bör vara torrt och med en hög energitäthet MWhm3, för att klara transportkostnaden till Sverige. Odlade energigrödor torde inte klara en sådan kostnad. Tänkbara biomassor är olivkärnor och vissa typer träavav fall som inte har ett för högt alternativvärde . Produktionen av olivolja i länderna kring Medelhavet är ca 1,5 miljoner tonår. Olivkrossmängden från denna tillverkning är ca 2 miljoner tonår. En stor del av detta används, eller kommer att användas, internt inom dessa länder. Det överskott som det sedan är ekonomiskt att exportera torde ligga kring 200- 500 000 tonår, vilket motsvarar 1-2 TWh.

4.2 Östblocket

F.d Sovjetunionen

l denna övergripande kartläggning av potentialen för biobränslen gör ingen uppdelning i de ny staterna som bildats ur det forna Sovjetunionen. Enligt de senast bedömningarna så uppgår den produktiva skogsarealen till 1200 Mha. Virkesförådet överstiger 80 miljarder m3f och den årliga tillväxten är ca 1 miljard mat. Av detta enorma virkesföråd återfinns 20 % väster om Ural. Den totala avverkningen uppskattades till 400 miljoner m3f i mitten 1980-talet. Biobränsle inkl. torv står för mindre än 2 % av energitillförseln i f.d Sovjetunionen. Råvara torde inte vara någon begränsande faktor för export av biomassa till t.ex Sverige.

l f.d Sovjetuionen använder man företrädesvis stammetoder vid kalavverkningar. Företrädesvis kvistar man vid övre avlägg och transporterar enbart stammen till nedre avlägg. På grund av den stor bristen på transportfordon så är det svårt att ta tillvara dessa avverkningsrester.

Det finns 30 000 sågverk i f.d Sovjetunionen. Många dessa har ingen av avsättning för avfallet, vilket är en stor potentiell råvara för biobränsle både för internt bruk liksom för export. De baltiska staterna och Ryssland i området innanför Finska viken bör vara de områden som är av intresse för export en till Sverige.

Situationen i de nya staterna är idag mycket oviss vilket kan innebära att det kommer att ta tid innan man hunnit byggt upp ett infrasystem tillåter som en större export av biobränsle. Ny lagar kommer att införas påverkar som handeln med råvaror.Bland annat har man den 1 februari 1992 fått lag i en ny Ryssland som förbjuder export av oflisat biobränsle.

Polen

Virkesförådet i Polen uppgick till 1 162 Mm3f pb, med nettotillväxten en som är 28,5 Mm3f pb. årliga Den avverkningen har ökat under senare tid men ligger under potentialen för ett långsiktigt uthålligt skogsbruk. De ökade avverkningarna är delvis en följd av försurningsskador i luft och mark. Stora

Bilaga 1 arealer måste tillvaratas innan veden förstörs. Polen har besvär med att bygga ut sin egna skogsindustri vilket leder till ökade exportmöjligheter. Denna export kommer i första hand att gå till nordisk skogsindustri. Hur mycket kan bli tillgängligt för energiändamål är svår att uppskatta. På

som kort sikt är det torrt sågverksavfall omvandlat till briketter eller pellets som är aktuellt för export till Sverige.

4.3 Nordamerika

l östra Kanada och USAs sydstater är skogstillgångarna stora och tillåter en storskalig export råvara för energiproduktion till Sverige. l första hand är

av det lövved från t.ex är intressant för export. Sedan 1986 råder ett

asp som förbud för införsel av barrved till Sverige från USA och Kanada. Orsaken är förekomst typ nematoder i dessa länder som angriper och allvarligt

av en av skadar tallskogarna.

Den största potentialen för import från USA och Kanada torde vara torrt sågverksavfall och sorterat träavfall. l bägge fallen är det troligt att man måste komprimera materialet till pellets för att ekonomiskt klara transporten över Atlanten.

Idag har Bioshell två pelletsfabriker med en kapacitet på ca 100 000 ton vardera. Hälften detta kan exporteras till Sverige på kort sikt. På lite längre

av sikt kan fabriksmoduler om ca 100- 150 000 tonår byggas upp. För att detta ska komma till stånd krävas långsiktiga kontrakt med svenska köpare. Enligt bedömningar är det möjligt att producera 1 miljon ton träpellets för den svenska marknaden inom tre år. Det motsvarar ca 5 TWh bränsle.

Ett annat projekt som man arbetar med är att ta tillvara på engångspallar och annat torrt träavfall från området kring New York. En sådan anläggning som planeras att uppföras under 1992 kommer i så fall att producera 100 000 ton träpellets år i en först etapp. l och med att allt material kommer att vara

per ugnstorkat virke så kringgår man problemet med importförbudet av barrved.

PRIS OCH KOSTNADSNIVÅER 5. AKTUELLA

Priset på importerad bränsleflis ligger idag på ca 90 krMWh, cif svensk hamn. Till detta ska lägga 2 krMWh i farledsavgift och speditionsavgift,

man 15 krMWh i hamnvaruavgift och 5 till 15 kr MWh i transportkostnad mellan svensk hamn och värmeverk. Resultatet blir en kostnad fritt verk på 112- 122 krMWh. Detta ska jämföras med priset för svenskt bränsleflis som legat stilla kring 115 krMWh under en följd av år.

Priset på olivkross ligger strax under 100 kr MWh cif svensk hamn. Eftersom olivkärnorna är torkad vara med högre energivärde så minskar hamn-

en avgifter och transportkostnaderna räknat per energienhet Priset fritt värmeverk kommer att hamna på samma nivå som svensk och importerad bränsleflis, dvs runt 120 krMWh. För närvarande genomför Biothermics den

Bilaga 1

svenska importören av olivkrossbränslen, tillsammans med ett flertal svenska värmeverk, tester med olika former av förädlade former av olivkärnor. Pelleterade kärnor beräknas att kosta ca 130- 140 krMWh fritt värmeverk.

Eftersom det inte förekommer någon kontinuerlig försäljning av träpellets från USA eller Kanada så är det inte möjligt att ange något pris ännu. Enligt aktörerna på denna marknad anger man att det är möjligt att komma till ett pris kring 110 krMWh cif svensk hamn, vilket.indikerar ett pris fritt värmeverk på 130 krMWh.

Träpellets som importerats från Danmark under 1991, då det var brist på råvara till de svenska pelletsfabrikerna, låg på ca 140 krMWh. Dessutom tillkom en transportkostnad på ca 40 krMWh dvs ett pris fritt panncentral på 180 krMwh. Det bör påpekas att det var en småskalig leverans i förhållande till det som diskuterats ovan från USA och Kanada.

Att använda massaflis för energiändamål är inte ekonomiskt intressant förrän biobränslepriserna stiger ordentligt. 1988 genomfördes en kartläggning

av massaved och flis från olika delar av värden. Nedan följer en sammanställning av dessa priser som gäller i 1988 års prisnivå.

Importerad tallmassaved kostade, omräknat till energienheter ca 190 krMWh. Ved från Västtyskland var något dyrare och granmassaved också generellt dyrare. Tallvedens undre prisnivå var 162 krMWh.

Priset för björkmassaved är lägre än för talloch gran. Eucalyptusved är 10 till 20 % dyrare än björkved. Priset för björkved låg 1988 på 110-11;5 krvMWh cif, svensk hamn. Till detta ska man förutom farled ,hamn och transportkostnader till värmeverk lägga kostnader för flisningaPnset fritt svenskt värmeverk 1988 skulle ha hamnat på ca 140- 150 krMWh, vilket ska jämföras med det svenska flispriset som även på den tiden låg kring 115 krMWh.

Inom det europeiska forskningsprogrammet Energi från Biomassa

har man tittat på kostnader för produktion av biobränslen dels idag dels i framtid. l

en tabell 5.1 redovisas kostnaderna för trädbränslen samt föradurra tropisktsubtropiskt sädesslag. Tabell 5.2 visar motsvarande kostnader omräknade till krMWh.

Bilaga 1 Tabell 5.1 Kostnader för produktion av biobränslen i krton ts

1 ECU 7,50 SEK

Tabell 5.2 Kostnader för produktion av biobränslen i krMWh

1 ECU 7,50 SEK

Kostnaden för sjötransport av virke är förhållandevis låg. Enligt uppgifter från 1988 var fraktkostnaden för rundved från länder runt Östersjön 10- 15 USDm3f pb inkl. lastning och lossning i utskeppnings-

respektive mottagningshamn. Kostnaden för transport från Sydamerika 25-30 USDm3f pb

var 2. Sjöfrakt kontrakteras alltid i USD. Fraktkostnaderna omräknat till krMWh låg då pá ca 25-40 krMWh vid kortare transporter och 70-85 krMWh vid transporter från Sydamerika. Förädlade biobränslen som t.ex pellets kostar mindre att transportera, då de har en högre energitäthet. Pelletstransporter från Kanada och USA kostar i storleksordningen 20 USDton vid en båtstorlek på 20 000 ton. Det motsvarar en kostnad på 25 krMWh. Vid mindre båtar stiger givetvis kostnaden.

Frakter från medelhavsområdet med t.ex olivkämor kostar ca 20 USDton med båtar som lastar 5 000 ton. Med större båtar sjunker kostnaden ytterligare.

SLUTSATSER

Import av biobränsle till Sverige har skett i mycket liten omfattning. Huvudanledningen torde vara att kostnaden jämfört med andra fossila bränslen och vant för hög. Med de nya skatter och miljöavgifter som fr.o.m 1991 fördyrar användningen av fossila bränslen har biobränslen för värmeproduktion blivit konkurenskraftiga Kostnaden för importerat biobränsle ligger idag i nivå med priset för inhemsk bränsleflis. Detta gäller flis importerad från öst som pellets tillverkade av olika former av torrt träavfall eller jordbruksavfall.

Bilaga 1

importerat biobränsle bör ha sin största potential på kort sikt vid större värmeverk placerade vid elleri närheten av en hamn och i områden med begränsade mängder inhemskt biobränsle, dvs då inhemskt biobränsle kommer att belastas med höga transportkostnader.Vid import av biobränsle kommer skillnaden mellan oförädlade och förädlade bränslen att vara mindre än fallet är för de inhemska biobränslet. Detta hänger med dels att det är förhållandevis dyrt att transportera oförädlade

samman biobränslen längre sträckor dels att tillgången på torra och sönderdelade råvaror med ett lågt altemativpris är stor i vissa länder. Exempel på sådana råvaror är kutterspån, krossat rivningsvirke och vissa torra jordbruksavfall som olivkämor, majs- och sockerrörsodling, skal från jord- och kokosnötter m.m.

Tillgången på råvarortorde inte vara gränssättande ens vid en storskalig kraftproduktion kondens med biobränsle. Däremot är det svårt och har inte ingått i denna studie att bedöma tiden för att bygga upp ett infrasystem i t.ex Ryssland och de baltiska staterna som skulle klara dessa volymer. Idag är Sverige ganska ensamt om att ha infört miljöavgifter som gör att biobränsle är konkurrenskraftigt mot fossila bränslen. Om andra länder följer efter så bör man räkna med att det blir konkurrens om de biobränslen som är billigaste.

REFERENSER

1 Energi från Biomassa- EG-programme IEA Bioenergy Newsletter, Periodical

of the Bioenergy aggrement, Vol nr 1 1991.

, 2 Import av Trädbränslen till Sverige, potential på kort och lång sikt, Statens energi-

verk 1988 R6

Bilaga 1.1

Bilaga 1 KONVERTERING AV KOLELDADE PANNOR TILL BIOBRANSLE

INLEDNING

Vattenfall Energisystem AB har på uppdrag av Biobränslekommissionen gjort en översiktlig bedömning av tekniska möjligheter att konvertera svenska kolpannor till biobränsle. Nedan följer en beskrivning av tekniker samt erfarenheter från genomförda konverteringar och tester uppdelat efter vilken förbränningsteknik som används vid koleldningen.

FLUIDISERADE BÄDDAR

Fluidiserade bäddar bubblande, cirkulerande och multibäddar är vanligen dimensionerade för att kunna elda både kol och biobränslen. Generellt är FBpannor de pannor som är enklast att konvertera till biobränsle och många värmeverk har under 1991 gått över till biobränsle som en direkt följd av de nya miljöavgifterna.

Konverteringen innebär antingen att bränslehanteringen anpassas till det biobränsle som man önskar att kunna elda eller att bränslet anpassas till det befintliga bränslehanteringssystemet. Exempel på det första fallet är Nyköping där man byggt om bränslehanteringen så att oförädlade biobränslen ska kunna eldas. Ombyggnaden omfattade följande

flisupplag vid pannan -

nya bandtransportörer med avskiljare för magnetiskt material och -

överstora bitar

flistugg för de överstora bitarna -

frontlastare -

ny bottenutmatning för aska i pannan -

l t.ex Katrineholm har man valt att använda biobränsle som kan hanteras i det befintliga bränslehanteringsystemet för kol. Kravet på bränslet blir då större bl.a högre energitäthet, vara fri från föroreningar och ha en definierad styckestorlek. Olivkärnorna som används i Katrineholm uppfyller dessa krav. Pellets tillverkade av biobränsle är ett alternativ som också uppfyller kraven. Den enda ombyggnaden som gjorts vid konverteringen i Katrineholm är att installation av sprinkler vid bränslefickan för att minska effekterna av en eventuell damning vid tippning av bränslet.

Hälsingborgs Energiverk har också valt att testa ett flertal olika biobränslen som inte kräver några större ombyggnader av bränslehanteringen. De bränslen som varit mest lyckosamma är olivkärnor och träpellets.

Vattenfalls MBC- panna i Hallsberg kommer också att testas med biobränslen som klarar en minimal ombyggnad. Tester med pellets planeras till månadsskiftet marsapril.

Bilaga 1.2

Bilaga 1

Det enda förbränningstekniska problemet som man rapporterat om är att finandelen inte får vara för stor, Det fina materialet följer med gasströmmen och brinner ovanför bädden varvid temperaturen kan bli för hög i toppen

av pannan. Problemet verkar störst vid de cirkulerande bäddarna där gashastigheten är störst.

ROSTPAN NOFi

De vanligaste koleldade rosterpannorna är försedda med wanderrost eller spreaderstoker. Till skillnad från de fluidiserade bäddarna är dessa normalt inte dimensionerade för annat än koleldning.

För att konvertera en wanderrost till biobränsle är det troligt att man måste använda förädlade biobränslen. Kalmar Energiverk har valt träpulver. Rosten har murats igen och två pulverbrännare har monterats på panntoppen. Bortsett från ombygggnaden av pannan har man kompletterat anläggningen med en pulversilo, doseringsutrustning samt ett pneumatisk transportsystem för pulvret.

Vid ett flertal verk har man gjort försök med att blanda olika biobränslen med kol före inmatning på rosten. Resultaten har inte varit positiva. Man rapporterar att det torra biobränslet suger sig kolets fukt med dålig utbränning som följd. En annan förklaring är att det är svart att uppnå en homogen blandning på rosten med de olika bränslena. Detta leder till att man får genomblåsningar i bädden.

En bättre metod.att sammelda kol och biobränsle är att med två separata bränslesystem, lägga bränslena i två skikt på varandra. De bästa resultaten har man dock erhållit vid de försök då man går över till enbart biobränsle i form av pellets. Dessa måste vara hårda så att de inte faller sönder på rosten. l Danmark har man,.med gott resultat, konverterat ett flertal rostpannor till 100% pellets. Den maximala effekten minskar till 80 % jämfört med koleldning.

Vid eldning med spreaderstoker kan man komplettera den befintliga kolhanteringen med ett separat flissystem. l Borås har man ett blåsbord, under nivån för kolinkastarna,.där flis blåses så att man får en jämn fördelning flisen

av på rosten.

PULVERELDNING

Kolpulver eldas i pannor antingenømed centralmalet kolpulver eller i pannor där kolet mals direkt vid transporten till brännarna. De enklaste pannorna att konvertera är de med centralmalet kolpulver. Här kan man på samma sätt som är fallet med kolpulvret använda färdigmalt trä- eller torvpulver. Idag finns enbart en träpulverfabrik som säljer träpulver för energiproduktion, Ebenoli UlricehamnrToirvpulver kan köpas från Uppsala energi. För att få

Tål

Bilaga 1.3

Bilaga 1

buffertkapacitet med träpulver som man tidigare hade med kol krävs samma

tredubbling av Iagringsvolymen. Träpulver lagras liksom kolet i silos. en

Ett alternativ till att köpa färdigmalet biopulver är att köpa pellets vilka kan malas i hammarkvarn vid pannanläggningen. Pellets kan lagras i befintliga

en kolsilos och är ungefär lika energität som kolet. Kvarnen kan placeras efter den befintliga silon tillsammans med en mindre doseringssilo. Förutom kvarn och doseringsutrustning krävs troligen nya transportledningar och en

en ny justering av brännarna.

Om man önskar en större buffertvolym med färdlgmalet pulver så kan den befintliga silon användas som tidigare med doseringsutrustning i botten. Före silon placeras då en tippficka och lager för pellets. Från lagret transporteras bränslet till en kvarn som som blåser pulvret till den befintliga silon.

Antalet eldas med centralmalet kolpulver är begränsat. Exempel

pannor som på värmeverk är Jönköping 60 MW , Drefviken 2 25 MW , Hallstahammar 25 MW. Det finns dessutom ett antal industriugnar sinterverk och mesaug-

som använder centralmalet kolpulver. Samma teknik som vid konvertenar ring dessa kan tillämpas vid konvertering av många oljepannor till

av pannor biobränsle.

Den största potentialen för konvertering av kolpannor är de med direktmalning. Dessa pannor är vanligen större än 100 MW. I de flesta fallen är det begränsat med utrymme för att man ska kunna hantera oförädlade biobränslen. Ett annat viktigt skäl som talar mot oförädlade biobränslen är att effekten måste begränsas mycket mer än om man satsar på ett förädlat biobränsle. Telge Energi har undersökt möjligheterna att bygga om en av sina koleldade pannor till ett oförädlat biobränsle. Konverteringen innebar att bygga om den tangentialeldade kolpannan till en bubblande fluidiserad bädd. Kostnaden blir hög varför man går vidare med att undersöka möjligheten att ta pellets och mala dem befintliga kolkvarnar. De första försöken har inte varit tillfred-

i

ställande. Aven Helsingborg har för avsikt att provmala pellets i sin kolpulvereldade panna.

Stockholms Energi kommer att satsa på pellets när Hässelbyverkets kolpannor ska konverterats till biobränsle. Uppsala energi är de som har erfarenhet

att konvertera en koleldad panna till förädlade biobränslen, i deras fall torvav brikiner.

l Västerås har man undersökt möjligheterna elda ett färdlgmalet träpulver som produceras i en separat fabrik på annat håll. Tillsvidare kommer Västerås dock att fortsätta med kol. Man har investerat i ny avancerad reningsutrustning för svavel- och kväveoxider.

I de fall då det inte är möjligt att konvertera till 100 °o biobränsle så kan man använda träpulver som ett reburningbränsle. Man ersätter då ca 20% av kolet med biobränsle. Träpulvret blåses i en nivå ovanför de befintliga kolbrännarna. Resultatet blir förutom att koldioxiden och svavelutsläppen begränsas även en förhållandevis stor reduktion av kväveoxiderna.

Bilaga 1.4

Bilaga 1

E SAMMANFATTNING i

Fluidiserade bäddar kan relativt enkelt konverteras från kol till biobränslen, många värmeverk har redan under 1991 konverterat. De som inte konverte-

rats är industripannor och kraftvärmeverk. De har andra skatter och miljö-

avgifter än värmeproducenterna vilket gör det mindre lönsamt att konvertera E från kol till biobränsle.

Koleldade rostpannor har inte konverterats i lika stor utsträckning som fluidii i serade bäddar. Resultat från försök med blandning av kol och biobränslen har p inte varit positiva. l de fall man gått över till 100 % pellets så har resultaten E varit mer lovande, försöken har främst genomförts i mindre pannor 20 MW. i Effektminskningen som erhålles med ett förädlat biobränsle kan uppskattas till

20 %.

Konvertering av kolpulverpannor med centralmalning torde inte innebära

några större tekniska problem. Enbart förädlade biobränslen är aktuella vid en

i

l Även

konvertering från kol. vid kolpannor med direktmalning sä är det pellets i

som är huvudalternativet vid en konvertering.

Ur teknisk synpunkt är det möjligt att konvertera de flesta koleldade

i pannorna. För rost- och direkteldade kolpulverpannor återstår det ett utveck-

lingsarbete för att finna vilka biobränslen som kan användas och som ger det

bästa ekonomiska utfallet. En viktig fråga för det ekonomiska utfallet är hur

mycket man måste klassa ner pannan med avseende maximala effekten. En l annan viktig parameter är också till vilket pris som man kan producera

förädlade biobränslen, framförallt biopellets.

ä á

,

34s.7,23..s

s -

Vattenfall Energisystem AB Bilaga 2

MILJÖ- OCH

BlOENElgGlNs

HALSOEFFEKTER

Vattenfall Energisystem AB Mark, Miljö och Energiutveckling Box 528 162 15 VALLINGBY Telefon 08-739 60 00 Telefax 08-37 56 61

.%$3M308

ü

a - 4 v l

. .

v

,gigaâzfäâma áiäivl EA meøayaigxaraiiiisrnsnsâl vamsamv e aaa- asa xeâi . B Ei xämbzf 00 OGä? 80 nok-MW ,á

Bilaga 2

FÖRORD

Genom åren har en rad studier genomförts av biobränslenas miljöegenskaper och miljöpåverkan. Fortfarande ñnns dock områden där kunskaperna är otillräckliga. Detta kan bero på att studier inom området saknas eller att de varit alltför begränsade. Ett annat skäl kan vara att frågorna är så komplexa att det är svårt eller näst intill omöjligt att idag göra några säkra bedömningar eller dra välgrundade slutsatser.

Biobränslekommissionens huvuduppgift är att analysera de långsiktiga förutsättningarna for en ökad kommersiell användning av biobränslen samt lämna förslag till åtgärder för att stärka biobränslenas konkurrenskraft. En given och viktig förutsättning for kommissionens arbete är att biobränslen är miljövänliga och en på lång sikt uthållig energiresurs. För att belysa detta gav Biobränslekommissionen den 19 december 1992 i uppdrag åt Vattenfall Energisystem AB att sammanfatta och sammanställa dagens kunskaper om biobränslenas miljöegenskaper och miljöpåverkan.

Uppdraget har genomförts av en arbetsgrupp bestående av Susanne Rosén- Lidholm, Per Sundell, Lars Welander, Helena Dahlberg, Bengt Hanell och undertecknad. Miljökonsultema i Studsvik har också medverkat. Gullbritt Malm har svarat för layout och utskrift.

En mycket kort tid har således stått till vårt förfogande för att gå igenom, värdera och sammanställa tillgänglig litteratur och skriva föreliggande rapport. Tack vare arbetsgruppens mycket engagerade och uppoffrande arbete har uppgiften kunnat genomföras i stort sett inom givna tidsramar och som vi hoppas med ett tillfredsställande resultat.

För att följa arbetet, ge förslag till lämplig litteratur, göra prioriteringar samt granska rapporten tillsattes en referensgrupp med följande deltagare Rune Andersson SNV, Leif Bemegård SNV, Bengt Boström NUTEK, Sten Frostäng NUTEK, Gunnar Hovsenius Vattenfall, Tomas Kåberger Naturskyddsföreningen, Kaj Rosén SLU, Eva Ström Biobränslekommissionen samt Katarina Victor-in IMM. Vi tackar medlemmarna i referensgruppen för gott stöd, hjälp med litteratur mm. Vi vill dessutom rikta ett särskilt tack för stor hjälp till Sven-Olov Ericson, Anna Lundborg och Jan Nilsson på Vattenfall Research

Vällingbyi mars 1992

Johansson

tland

Vattenfall Energisystem AB Mark, Miljö och Energiutveckling

Förord

Bilaga 2 SAMMANFATTNING Nedan sammanfattas de olika kapitlen. Biobränsle från skogen

Sammanfattning

Bilaga 2 Askáterföring

Sammanfattning

Bilaga 2

Biobränsle från åkermark

Dagens jordbruk orsakar.. läckage väktnäüng kväve och fosfor, kräver an

av vändning bekämpningsmedel och leder till minskat livsutrymme för växter

av och djur.

. A ,

En ökad odling enérgigrödor och energiskog på jordbruksmark förutses i hu-

av

vudsak miljövinster. Valet av grödor respektive lämpliga markömråden av-

ge gör stora dessa blir. Odling avandra grödor änspannmål för energiända-

hur

mål t vall till dbiogast samt energiskog bör ha positiva; effekter på kväve-

ex läckaget, minska behovet kemiskabekämpnjnglsmedel och gynna markens

av. humusinnehåll.

. Liksom vid jordbrukkommer kalkning attvara nödvändig och

traditionellt en

återkommande åtgärd energiskogsodlingifjÅterfdi-ingavaska bör

i en utvecklad

sketill mark somfanvänds eller skall kunna återanvändas för livsmedelsproduktion. .- - - v

. v

.Energiskogj-;jochpösi;§g§§15nceanggus-åker lsnubägdéi.kan vara positivt

i

förmtetdåtlevtgerg . kföâái. M .

p

skapsbildenän epeggiggkögsçalángág,

Hantering och transport

s rus bandvmedb

.ommsiköiáåavt p

tesun

.

A i

trädresterg rörflen. 1 ha1mfj

-.

1,8-3,0 -f1.2 O;5-.1litcrddieseL'llWhbr

.

Fossnbränsjéfárb producent 1111användare

OEZlite tran H p p ätmil;

omkring poftávstiåáiåét.

Den

ningsanläggáingé

. .

ijärivärmealoçheller

AKVäveoáddemissio tta chftränsport biobrän lenkánfidagütgörauppti11-30 % fsçiohefijxgçrtsom fås. eldxiingifavbiobränslena i for.

vid

bränningsaxiläggiüngarna; framtiden förväntas emissioner-na vid uttag och transport att Amotoremadförses med katalysatorer eller andra

minska genom

reningsåtgärder. t l

Biobränslekedjansiexnissionersvavel och koldioxid härstammar från trans-

.av porter och .utgör dock endast ett procent av

bränsleuttaggEmissionerna par

vad motsvarande fossiglegldadeanläggningskulle ge upphov till.

Sammanfattning

Bilaga 2

Emissioner vid förbränning och förgasning

Förbränning av biobränslen medförutsläpp koldioxidgsvaveldioxid, kväveox

av ider, stoñ och kolväten. Emissionema stoft, svavel och kväveoxider är oftast

av i nivå med eller lägre än för fossila bränslen. Svavelemissionema från biobränslen innebär i princip inget nettotillskott av svavel. Samma mängd svavel

som biobränslet bundit under. sin tillväxt tillförs. åter namn-en vid förbränningen. Förbränning av biobränslen innebär inget nettotillskott koldioxid, vilket där-

av emot kol och olja gör. i i

.. . . Emissionerna av kväveoxider är normaltså låga att demedigod marginal klarar de riktvärden som riksdagen foreslagit. Biobränsleuttag och förbränning bör i stora delar av landet kunna fungera sänka for kväve. Uttaget in-

som en nebär en kväveavlastning. i de områden där bränslet tas ut. Eftersom totala utsläppet av kväveoxider endast utgör ca 10% av mängden kväve i bränslet blir nettoeffekten en kväveavlastxiing; Störsfbetydelse har dettaei södra och sydvästra Sverigedär kvävenedfalletär särskilt stort, x-

;

Utsläppen av kolmonoátivds,och kol år de nförbränningsteknik, bränslets egenskapeiy bl oaâiiikthalt oclidriñförliâllanden. Små föfbränningsanläggningarkan utsläppenêâvkolnionoxid och kolväten bli; höga,- särskilt

om

man tillämpar onofildzfiihdvs pannan regleras net üllvmixilast flefzigånger per

dygn. För att nålågáutsläppikiâvsattbränslet Aochhöglkvalitetochv att anläggningenkan på reiativt jämn lastÄStoreianläggningar har nor-

malt låg 1utsläpp av;ko onoiäd fdcuh.kolväteniifäidená ligger väl ,under tilläiir

pade riktvärdenélsâéd . må 9931 . . .. hån, h.

gllttiPlld ämábräh$1ék..

valiteb

oxid och kolväten. iH

Omgivningspåverkan vid förbränning och förgasning

Stora anläggningar ;5110.;Mwlskan--xdag-zmedwvmargznal klaradeexnissionskrav, som ställs påutsläpptill QonigivandéIüftfFöfutsättningafna järeniväl funge. rande förbränning .utan di-iñzstömingar, en ieffektiv rökgásrening-samt -hög

skorsten. I små 10 MW kan dock .problem uppståimed höga

halter av kolväten och kolmonoitid i fdrbrânningsgasen. t

.få z

a. Vid lokalisering-aven fotbränningsanläâgâixig bör hänsyn tzillfbullerffyrån

tas

anläggning och transporter, damm saint störrerök- och stoñmtsläpp i samband med brand ellerdriñstörning. .

i v -.. v

Sammanfattning

Bilaga 2 Globala frågor Restprodukter

Sammanfattning

Bilaga 2

Arbetsmiljö

Sammanfattning

Bilaga 2

KUNSKAPSLUCKOR OCH FORSKNINGSBEHOV

I nedanstående uppställning anges de kunskapsluckor och behov av fortsatt eller

forskning som denna studie har identifierat. Frågorna är inte av den arten att ny de hindrar en sansad utökning av bioenergianvândxzingen, men behöver besvaras för att kunna ta ställning till en större satsning. Därför kan en lämplig kontrollpunkt vara om ca 10 år.

Kunskapsluckorochfbrskningsbehøv

Bilaga 2

Kunskapsluckorochñrskningsbehov 2 l20752

Bilaga 2

1. UPPDRAGET

Biobränslekommissionen tillsattes följd den trepartiöverenskommelse

som en av

den framtida energipolitiken träffades i början av 1991. Biobränslekomom som missionen skall lämna sitt slutbetänkande den 1 oktober 1992. Kommissionen skall enligt direktiven bl analysera de långsiktiga förutsättningarna för en

a ökad kommersiell användning biobränslen samt lämna förslag till åtgärder för

av att stärka biobränslenas konkurrenskraft. En utgångspunkt för arbetet skall va-

att inventera de faktorer idag försvårar ökad användning av biobränsra som en len. Kommissionen bör bedöma risken för såväl direkta indirekta miljöeffek-

som

ökad biobränsleanvändning och utforma sina förslag med utgångspunkt i ter av att de samlade negativa effekterna för miljön skall bli så små som möjligt.

Mot denna bakgrund har Vattenfall Energisystem AB fått i uppdrag att göra en sammanställning befintlig litteratur och kunskap avseende miljö- och hälsoef-

av fekter vid produktion, transport, lagring och förbrânningförgasning biobräns-

av len för energiändamål. En referensgrupp med deltagare från Naturvårdsverket, Nutek, Vattenfall, Naturskyddsföreningen, Statens lantbruksuniversitet, Institutet för miljömedicin och Biobränslekommissionen har lämnat synpunkter på före-

liggande rapport samt bidragit med egna och andras kunskaper.

Vissa avgränsningar har gällt för uppdraget. Således behandlas följande områ-

den i föreliggande rapport

vad gäller bränslen berörs slakteriavfall, biologiskt avfall och torv, -

förädling till drivmedel metanol, etanol och vegetabilisk olja, - t ex

effekter anläggningar 1 MW studeras ej, - av

miljöeffekter av växthusgaser berörs ej. -

Uppdraget

Bilaga 2

2. INLEDNING

Rapporten är ett underlag till Biobränslekommissionens slutbetänkande. Målsättningen är, att trots den korta tid som stått till förfogande, kunna redovisa

Rapporten redovisar fakta och slutsatser i aktuell litteratur samt erfarenheter och kunskap kontakt med nyckelpersoner inom området och från pågående

genom projekt och forskning.

Tyngdpunkten i arbetet har i första hand varit att belysa, sammanväga och så långt det varit möjligt, göra värdering de viktigaste frågorna. Övergripande

en av analyser och ställningstaganden måste beakta inte bara miljö- och hälsoaspekter utan även ekonomi, försörjningstrygghet, etc varför detta lämnas till Biobränslekommisionen.

Inledning

Bilaga 2

BIOBRÃNSLEN EGENSKAPER MILJÖ- 3. - SYNPUNKT

I detta kapitel beskrivs del karaktäristika for biobränslen. Kapitlet behandlar en tillgång och produktion, energiinnehåll, fukthalt och kemisk sammansättning. Dessa parametrar är alla viktiga från miljösynpunkt. Tillgången på biobränslen uppfattning hur mycket fossilt bränsle som kan ersättas och därmed ger en om minska emissionerna bl koldioxid. Energiinnehåll och fukthalt är viktiga paav a rametrar vid transport och förbränning biobränslen. Bränslets kemiska samav mansättning information det finns miljöfarliga ämnen som tungmetaller ger om och klor i bränslet. Kväveinnehållet i bränslet påverkar också emissionerna av kväveoxider vid förbränning. Nedan beskrivs kortfattat några av de vanligaste

biobränslena i Sverige.

i Ãkerbränslen

lövträd energiproduktion.Salix har visat sig

Energiskogr i .Snabbväxánde

A det lämpligaste trädslaget. Odlingen är mer jordbruk än Qvara skogsbmkmedfskördvart iiiärde tillfemte år. Avkastningen kan . 20-30 år.

f I f upP8åjüniOmkñ$18j12..t0ÅTS,hagä- A9m19ppstid

i med liggtid Rörflen - en

2av'3-5 åzrAvkastningen är omkring 9 ton TSha,åpr.

V. - - -v .

i

Luserni upp

. fastbränsle g användas som

njjnppgågr till .omkring 9

Avk

3-4 Hahn i .iiijestpiåbduktfrånfstrås ton

. V TSha,åi§f - v- vi

n

Avverkningsresterti inte vara lön-

n i avverkningsresterna.

Ind; biprodukter .JBäz-k, ihsfoch-spânjfrânsâgverk ochträdbearbetande industri

samt-barlnochirensferiavfall.frán--massáindustx-m.[Massaindus-

. trins lutarfeller returpapperl räknas inte§in..Ii1lgången är helt . beroende. industzins--.pmduktion. Idag-står industrins bipro

g avg

dukter för ungefär hälften det fskogsbränsle som används. .av

Uål-Yttiaeâéäêâeêêülöâl-

.. Rundvirke av framför . bli intressant i framtiden.

skogsägare Kanjeventuellt

3. Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt -

Bilaga 2

Andra biobränslen som kan bli aktuella är återvunnet bränsle och importerade bränslen. Återvunna bränslen

som rivningsvirke, formvirke och kreosotbehandlat virke räknas inte till trädbränslena. Importerade bränslen kan komma att öka i framtiden. På kort sikt finns tillgång till träpellets från sågverksindustrin i USA och på längre sikt från sågverksindustrin i Baltikum. Redan idag importeras olivkross från medelhavsländema. Olivkross restprodukt från olivoljetillverk-

är en

mngen.

3.1 Tillgång och produktion

Bränslen från åkermark

Tillgången av biobränslen från åkermark beror framför allt på hur stor åkerareal som kan avvaras från livsmedelsproduktionen och på de miljökrav bör ställas

som i samband med odling energigrödor och energiskog. På kort sikt bestäms till-

av gången av bränslepriset, dvs marknadskraltema.

För odling av energigrödor rörflen, lusem och rotfrukter är inte miljökraven

som begränsande.

Vid odling av energiskog på åkermark måste hänsyn tas till landskapsbilden och till naturskyddade områden och kulturminnesvårdens intressen. Alternativet att odla skog på åkermark framstår dock som sämre.

Tillgången på halm bestäms av produktionen av stråsäd och hur mycket

av som måste lämnas kvar på åkern av markvårdsskäl.

I dagsläget bedöms ca 400 000 hektar tillgängligt för energiproduktion. Hur

vara mycket energi det motsvarar beror på vilka energigrödor väljs. Tabellen ned-

som an visar hur mycket energi som skulle kunna produceras på den arealen beroende på vilken energigröda som väljs.

Tabell31 Potentiell energiproduktion på 400 000 hektar åkermark.

Tillgången på överskottshalm beräknas motsvara omkring 10 TWh år

per varav ca 2,5 TWh kan utnyttjas praktiskt. Det bör tilläggas att areal i framtiden

som kommer att ställas från odling stråsäd till odling energigrödor gör att

om av av tillgången på halmbränsle minskar. Om till exempel 400 000 ha konverteras från spannmålsodling till energiskogsodling så minskar tillgången på halmbränsle

med omkring 1,5 TWh. Detta är baserat på att avkastningen för halm är 3 ton TSha, år och att 25 procent överskottshalmen kan utnyttjas.

av

Långsiktigt beräknas ca 900 000 hektar kunna friläggas för odling energiråva-

av ror. Om hela den arealen används till energiskogsodling så motsvarar detta 45

ca TWh. En pågående utredning att den sammanlagda bränslepotentialen

anger från jordbruket kan komma att bli 50-60 TWh baserad på 800 000 ha åkermark. Då har hänsyn tagits till utveckling inom växtforädling och odlingsområdet.

3. Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt

-

Bilaga 2

Skogsbränslen

Tillgången på skogsbrânsle i Sverige efter sekelskiñet har utretts av bl a Skogsstyrelsen EVB 89, SIMS, SLU och Statens Energiverk.

Osäkerheten vid bedömningen av tillgången av skogsbränslen är förknippade med hur stor del nettouttaget är av bruttotillgången, samt vilket energiinnehåll och fukthalt som antas vid omvandlingen från volymsmått till energimått.

De senaste åren har ca 31 TWh skogsbränslen använts per år. Avverkningsrester är den typ som bedöms kunna öka mest.

Tabell 32 Tillgång av trädbränslen år 2010.

Källa FUD 1991 18, Vattenfall utveckling och miljö.

Uppgiñzema i tabellen är baserade på vad som är ekologiskt och ekonomiskt möjligt under förutsättning att det ñnns avsättning for bränslet. 62 TWh anses som en möjlig potential vid ett bränslepris av 150 krMWh och 55 TWh vid 115 krMWh. Uppgifter ur den pågående utredningen AVB 92 visar på större trädbränsletillgångar. Förutsättningarna for detta är att kompensationsgödsling av skogsmarken och ändrade rutiner vid gallringar leder till att en större mängd avverkningsrester kan tas ut.

Importerade biobränslen

Importerade biobränslen förekommer idag endast i begränsad omfattning på den svenska marknaden. Tillgången på lång sikt är svårbedömd. Den största potentialen bedöms finnas i Baltikum och i Ryssland. På kortare sikt finns betydande tillgångar i USA och Kanada i form av biprodukter från sågverksindustrin. Dessa biprodukter har idag ingen eller endast liten avsättning på hemmamarknaden.

Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt

-

Bilaga 2

Bränsle Exportör Potential 3 år

Olivkross Medelhavsländer 1-2 TWh

Pellets USA, Kanada 10 TWh

Flis Öststaterna Stor på sikt

För att importerade biobränslen skall kunna miljövänliga bör

anses vara man ställa samma krav som för inhemska bränslen vad gäller miljöhänsyn och ekologi vid produktion och hantering.

3.2 Energiinnehåll och fukthalt

Biobränslenas energiinnehåll och fukthalt är viktiga parametrar inte minst från miljösynpunkt. Hög fukthalt och lågt värmevärde sämre förbränning vilket

ger kan leda till ökade emissioner. Fukthalten styr också till viss del temperaturen i förbranningsrummet. Detta kan påverka andelen oförbränt material i rökgasen och därmed också rökgasemissionen. Jämfört med andra bränslen har biobränslen relativt lågt energiinnehåll per viktsenhet. Energiinnehållet är beroende

av bränslets kemiska sammansättning och fukthalten. Nedan görs jämförelse

av en mellan olika typer biobränslen och fossila bränslen. Vid lagring biobränslen

av av sjunker biobränslets kalorimetriska värmevärde, eftersom bränslet samtidigt

men torkas så blir nettoeffekten oftast att det effektiva värmevärdet ökar efter lagring.

Biobränslen i

i

i

Effektivt värrnevärde Effektivtvärmevärde

MWhton MWhton

. .

torrt vått j

. .-

.

Avverkningsrester50 % fukt 5,4 2,4 Eldningsolja 11,4, Träbriketter 10 % fukt 5,4 4,8 Gasol 12,8

i Energiskog Salix 50 % fukt Motorbensinw .

5,1 2,2 11,9 Hahn 10 % fukt 4,8 4,3 i

i . . . .

Tabell 33 Energiinnehåll hos olika bränslen, Effektiva värmevärden MWh ton.

Källa Statens Energiverk 1989R17.

Biobränslenas energiinnehåll försämras med ökad fukthalt. Diagrammet nedan visar hur värmevärdet sjunker med ökad fukthalt för Salix, avverkningsrester och halm. Om rökgaskondensering används i samband med förbränning, vilket är möjligt vid värmeproduktion, är fuktiga bränslen ingen nackdel eftersom energin i den fuktiga rökgasen då tas tillvara.

3. Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt

-

Bilaga 2

-o- Avvorknlngsrestor MWhton

-0- Avvorknlngsrester MWhton

h -D- Sallx MWhton TS -I- Salix MWhton tot -O- Halm MWhton TS + Halm MWhton tot

Fukthalt 9G

Figur 31 Effektiva värmevärdet för biobränslen som funktion av fukthalten.

Förädlade biobränslen briketter, pellets och pulver är torrare och homogena-

som

än oförädlade bränslen och därför bättre miljösynpunkt. Fukthalten för brire ur ketter och pellets är mellan 10-15% och för pulver mellan 3-5%. Detta ger bättre förbränning och mindre sotbildning. Risken för driftstömingar är också mindre med förädlade bränslen.

I vissa anläggningar kan det svårt att få bra förbränning med fuktiga bio-

vara bränslen. Bränslet kan då blandas ut med annat bränsle som har högre värmevärde t kol, torv eller förädlat biobränsle. Det är då möjligt att få en bättre för-

ex bränning och minskade emissioner kolmonoxid och oförbrända kolväten.

av

3.3 Kemisk sammansättning

Biobränslen består i huvudsak kol, och väte. Tabell 34 anger typvärden

av syre för halterna hos några olika biobränslen, kol och olja.

Tabell 34 Elementaranalys huvudkomponenter % av TS.

av

Egenskaperfrån miljösynpunkt

Biobränslen -

Bilaga 2

Ask- och fukthalt

Figur 32 anger ungefärliga intervall for olika biobränslens ask- och fukthalt. Bränslenas askhalt och askans sammansättning behandlas utförligare kapitel i 9.

.

Halm

å .

.

Kutterspán I

Fulitñaáiss-

Figur 32 Biobränslenas ask- och fukthalt.

Svavelinnehåll

Svavelhalten i bränslet hur stora svavelutsläppen maximalt kan bli vid förbränning. Efter förbränning återfinns den delen största av svavlet som svaveldioxid i rökgasen medan mindre del hamnar i askan. Rökgasrening en kan avsevärt minska svavelemissionema.

Svavelhalten i biomassa är normalt låg. I områden med stort svavelnedfall är halterna något högre. Stamveden hos tall och har låg svavelhalt, 0,01-0,03% gran av TS. Kvistar och barr innehåller högre halter omkring 0,04-0,2% av TS. Halm innehåller generellt sett högre halter än skogsbränsle O,1-0,3% av TS. Svavelutsläppet vid förbränning ett biobränsle innehåller 0,1% svavel blir av som omkring 60 mg svavelMJ tillfört bränsle förutsatt att allt svavel i bränslet emitteras. Tabell 35 visar typiska intervall för svavelhalter i några bränslen.

Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt-

Bilaga 2

TS mgMJ bränsle

% av Stamved tall 0,01 5

av

bränslen med hög svávelhalt kräver norrnalt extern svavelrening Förbränning av

Tabell 35 Svavelhalter i bränslen. Källa Gärdenäs, SNV 1708, Hanell.

Kväveinnehåll

Kväveinnehållet i biobränslena har betydelse både för näringsbalansen hos den producerande marken och for kväveoxidbildningen vid förbränningen. Bortförsel kväve och andra växtnäringsämnen påverkar också markförsurrüngen. av

De högsta kvävehaltema i växterna finns i tillväxtdelarna dvs barkens innerskikt, barren och löven. Den stamveden har betydligt lägre kvävehalt. Kvärena vehalten hos bränslen från åkermark påverkas framför allt av gödslingen. Tabell 36 visar typiska kvävehalter hos skogsbränslen och bränslen från åkermark. Det bör påpekas att stora variationer förekommer i verkligheten.

skøgsbränslggg;;typ§ä;§aéiitörfkyâvçhanén .

.

l Bjárå

.larm

l y y -

Stmvedrfág

Bark. I Gren inkl. bark l Barr 7.17,1y

kväveháltlav 0,4%.

. Bränslen

Rämen r Åtal jçilloljá

ff d

0,3-0,5 jo;4§1,1 1,5 3,3

0,4;0,6.ij0,3o;6

Tabell 36 Kväveinnehåll i biobränslen.

Egenskaperfrån miljösynpunkt Biobränslen -

Bilaga 2

Åkermarksbränslena

uppvisar inga stora interna skillnader i kväveinnehåll. När det gäller skogsbränslena är det viktigt att notera den skillnaden stora i kväveinnehåll mellan barr och vedsubstans. Detta gör att kvävehalten hos avverkningsrester bestäms av dess sammansättning olika träddelar. Genom låta av att avverkningsrester torka på hygget före sammanföming och flisning kan kvävehalten sänkas eftersom de kväverika barren faller. Vissa bränsletyper från sågverksindustrin som sågspån och kutterspån uppvisar låga kvävehalter eftersom de härstammar från trädens veddelar.

Mineralinnehåll

Alkaliska ämnen natrium och kalium kan vid förbränning som ge upphov till beläggningar och korrosion vilket kan leda till driftsstörningar. Detta är ett problem framför allt vid elproduktion från biobränslen. Klor i bränslet kan också leda till besvärliga korrosionsproblem. Förbränning klorhaltiga bränslen kan av också leda till dioxinbildning. Här spelar dock förbränningsförhållandena stor roll, se vidare kapitel

Tabell 37 Mineralhalter i biobränslen.

Generellt sett ökar bränslenas innehåll klor och alkali i ordningen av lövträd barrträd Salix halm rörflen sommarskördad. De höga klorhalterna som redovisas för rörflen och halm är till stor del förknippade med tillförseln av handelsgödsel. Kalium tillförs åkermarken i form kaliumklorid vilket höga av ger klorhalter i bränslena. Av denna anledning kan Salix, gödslad även med kaliumklorid, fä högre klorinnehåll än vad angivits i tabell 37. Vårskördad som rörflen ger lägre halter både kalium och klor. Halm från oljeväxter högre av uppvisar halter av klor, kalcium och natrium.

Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt -

Bilaga 2

Tungmetaller

Tungmetallinnehållet i askor från biobränsleeldning behandlas i kapitel 9. Tabell 38 översiktlig bild tungmetallinnehållet i några olika bränslen. Det är

ger en av anmärkningsvärt att notera de höga halterna av kadmium i Salix. Salix tar upp kadmium och vid förbränning hamnar det mesta i flygaskan. Flygaskan kan fång-

med relativt enkel reningsteknik. Askan kan sedan deponeras for att på så as upp

åkermarken från kadmium. I övrigt har biobränslena lägre tungmetallvis rena halter än kol. Till skillnad mot kol och olja ger inte biobränslen något nytillskott av tungmetaller.

Tabell 38 Tungmetaller i biobränslen och kol..

3.4 Referenser .

Andersson R, Biobränslen från jordbruket, Naturvårdsverket, Rapport 3713, 1990

Axenbom et al, Halm bränsle för framtida elproduktion, Vattenfall

som Utveckling och Miljö, FUB-rapport 199144

Gärdenäs Alkali och klor i biomassa ett problem vid elgenerering, Vattenfall

- Utveckling och Miljö, FUD-rapport 199140

Gärdenäs Sture, Vattenfall Utveckling AB, Personlig kontakt

Hanell Bengt, Vattenfall Energisystem AB, Personlig kontakt

Johansson Bränslekaraktärisering Kvâveföreningar, Vattenfall Utveckling

och Miljö, FUD-rapport 1991139

Johnsson T, Bränsle från skogen, Vattenfall Utveckling och Miljö, FUD-rapport 199118

Nilsson et al, Miljöeffekter av ved och torvförbränning, SNV PM 1708, 1983

3. Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt

-

Bilaga 2

Regionala bioenergibalanser, Statens Energiverk, 19891117 Sieurin Jan, Vattenfall Energisystem, Personlig kontakt Prädbränsle 1987 Teknikläget Idag, Statens Energiverk

-

3. Biobränslen Egenskaperfrån miljösynpunkt

-

Bilaga 2

UTTAG AV BRÄNSLE FRÅN SKOGEN 4.

Enligt Skogsstyrelsens Allmänna råd skall vissa marker undantas från helträdsutnyttjande, d att förutom stamved även ta ut avverkningsrester, vilket med-

v s for begränsning for uttag av grenar, barr och toppar för energiändamål.

en

Skogen har i de områden där skogsbruk bedrivs och där biobränsleuttag kan vara aktuella genomgått stora förändringar under de senaste 100-150 åren. Bland annat kan pekas på omfattande skogsplantering, val av plantmaterial, en stor förändring av tillväxten och ändrad närixigstillförsel på grund av atmosfärisk deposition.

Biobränsleuttag kommer således att ske från skogar som redan är störda och inte befinner sig i ett naturligt tillstånd.

I kapitlet behandlas främst de skogsområden som nu är tillåtna för uttag av biobränsle.

4.1 Växtnäringstillgång

Kväve

Kväve är det ämne normalt begränsar tillväxten i skogen. Överskott på kvä-

som ve kan medföra markförsurning och eutroñering övergödning av sjöar och vattendrag. Huvuddelen kvävet i marken är organiskt bundet i mer eller

av mindre svårtillgänglig form. För att kunna växterna måste kvävet fö-

tas upp av religga lösta joner i form av nitrat eller ammonium. Figur 41 illustrerar kvä-

som vets omvandlingsprocesser.

Biologisk

N-flxering

Deposition,

gödsling

NH 4...

Qi-l .

Markyta

Organiskt material

upptag i växter

Mineralisering

N2o

NO3 #4;

Nuriflkauon Denltrifikation

aerob miljö anaerob miljö

Utlakning

Figur 41 Kvävets omvandlingsprocesser.

Uttagav bränsle från skogen

Bilaga 2

Huvuddelen det kväve som träden tar upp lokaliseras till blad, bark, ñnrötter, av kvistar och andra med kort livslängd. Dessa växtdelar tillförs så småningorgan marken forna. Avverkningsrester kan också betraktas som forna. om som

Vid mineralisering organiskt material frigörs kväve ammoniak. Skogsav som mark är relativt och ammonium bildas snabbt. Ammoniumbildningen är pHsur höjande NH3 H NH . Vissa bakterier kan utvinna energi genom att oxi- + dera ammonium till nitrat nitriñkation. Nitriñkationen sänker pH NH4+ 202 - N03 H20 2H. Bildat nitrat är utlakningsbenäget än ammonium. + + mer Processen god tillgång till ammonium, syre och någorlunda högt pH. gynnas av När kvävetillgången är stor ökar också den mängd kväve som omsätts och risken

för nitratbildning ökar.

Andra bakterier kan vid brist på syre utnyttja syret i nitratet för att kunna utvinenergi organiskt material. Nitratet reduceras till dikväveoxcid eller kvävgas na ur denitiiñkation NO3 N02 NO N20 N2.

Uttag av avverkningsrester en kvävesänka

-

Uttag och förbränning av avverkningsrester kan innebära en kväveavlastning i kväverika skogsekosystemjiämfört niedvatt låta avverkningsresterna ligga kvar i skogen. Vid förbränningavgår kvävet som är bundet i bränslet till största delen somkvävgas; endast enfijnindre delgivgår som kväveoxider. Om avverkningsresistället får ligga kvar på bygget så ökar markförrådenc avkväve. I kvävebe-v erna lastade områden ökardå riskenför- kvävemâttnadochkväveläckage Baserat på att avverkningsrester innehåller ca 200-480 kg Nhai södraoch mellersta Sverige så innebär uttag av avverkningsrester ett kvåveuttag med 2-5 kgha; år förutsatt att 70% av avverkningsresterna kantas ut och att en skogsgeneration är 80 år; Följande enkla räkneexempel Afåritjâina som-illustration av resonemanget. i i

Avverkningsrester innehåller ca 0,5% . , kväve N. 4 1 ton TS innehåller Vi 5 kg kväve N S V T f Emissionerna av kväveoxider från en av modern biobränsle- N . anläggning är 50-

100 mg NOX

NOglMJ. Det motkg . svarar 0,26-0,52 kg Bortförsel av kväve Emission av kväve vid bränsleuttag vid förbränning i kVäVe N P81 C011

i TS bränsle.

r

Enligt detta räkneexempel återgårgendást 5-.10 % avdet uttagna kvåvettill atmosfären i form av kvävedioxider vid förbränningen dikväveoicidvochammoniak tillkommer. Det förda resonemangetfömtsätteratt om avverkningsresterna ligger kvar på hyggetsâ utgörde på sikt en kvävekälla varurkväve återförs till kretsloppet på ett sätt som kan gemiljöproblem t kvåvemättnad. Detta är emellerex tid inte klarlagt men pågående forskning indikerar att det är så.i

4. Uttagavbränslefrån, skogen

Bilaga 2

Mineraler

I ñgur 42 nedan illustreras de faktorer påverkar mineralbalansen i skogen. som

Figur 1 Marken tillförs mineraler genom mammans nedfall och vittring. Mineraler går uumuwuwau Mlnonllåøhnâar förlorade genom utlakning och vid skörd figur 1.

När döda träd bryts ned frigörs växtnäring. Om stamved, grenar etc. förs bort förloras dessa ämnen. Då man övergår från att skörda enbart stamved till att Ngum mm 93W äng L Jsrmvao även ta ut grenar och toppar mer , än fördubblas uttaget av växtnäring från skogen. Där syradepositionen dessutom är hög och vitt- Figur 2 ringen låg, kompenserar inte vitt- Mlnønltløñnøl ringen för förlusterna. Detta är allvarligt i de försurade skogarna i södra Sverige figur 2.

Om vedaskans mineraler återförs till skogsmarken motverkas risken för långsiktig mineralförlust figur 3. Då skulle skogsbränsle kunna I produceras uthålligt utan

att marken utarmas. I Sverige kan

norra man även behöva tillföra kväve.

Figur 3 Kunskap vittringen behövs för

om bedömning av mineralbalanser vid Mmm Mmmm, bränsleuttag.

Om kväverik biomassa förs

ut ur kvävebelastade skogar och förbräxms, bör risken för problem med kväveöverskott minska.

Figur 42 Källa Bioenergi-Ekologi-Miljö, Anna Lundborg, stencil.

4. Uttagaubränslefrån skogen

Bilaga 2

Luñfororeningarna och skogsbruket har lett till att skogsmarkeni stor del

en

av Sverige är forsurad. Brist på mineralnäringämnen kan tänkas uppstå inom

en snar framtid.

i . .

Kgha, år Kgha, år

Nedfall av svavel Nedfall av kväve

Södra Sverige Norra Sverige Södra Sverige Norra Sverige

Nedfalletavsvavel och kväve ligger i södra .Sverigelångtöver den kritiskagränsen för vad marken

långsiktigt tal. svavslnedfallet skule behöva minskas med 75procent och kvävenedfalletmed

50procent I storadelarav Svealand och Norrlandärsituationen bättre. Figur 43 Källa Projekt Bioenergi. Underlag till resultatrapport december 1991.

Ca 20-25 kg svavel respektive kväve deponeras hektar och år i skogsmark i

per sydvästra Sverige, medan nedfallet är mycket mindre inorra Sverige. Främst kvävet, men även en del av svavlet tas upp av växterna. Överskrider depositionen av svavel och kväve upptaget kan överskottet lakas ut och djupare markhorizonter och vatten forsuras. Utlakningen av sulfat och nitrat åtföljs av baskatjoner Ca, Mg och K som är viktiga växtnäringsämnen.

Att förutom stamved ta ut avverkningsrester grenar, barr och toppar ger ungefär lika stor förlust av mineralämnen som enbart stamvedsuttag. Denna förlust är en biologisk betingad försurning som uppstår till följd av trädens upptag av baskatjoner.

ningsrestertäiriavi, å, å;

.. -

depositionengimen proper onerjna kan varierarmellanrolika i

Ett ökat biomassauttag, utan askåterforing eller motsvarande mineralämneskompensation, kan på sikt komma att leda till en utarmning av ett eller flera vitala näringsämnen. Detta kan då leda till att andra ämnen än kväve inom en eller ett par omloppstider kommer att begränsa tillväxten.

avgör hur stor. hel-

Det som trádsutnyttjande år omvitt1°ing, imineralisering och atmosfärisk deposition

av baskatjoner snabbt nog kan ersätta förlusterna från det lättillgängliga växtnäringsforrådet.

4. Uttagau bränslefrån skogen

Bilaga 2

Vittringen av berggrundsmaterial och mineralpartiklar i marken frigör bas-

nya katjoner och neutraliserar de försurande ämnena. I stora delar av Sverige är dock vittringen inte tillräcklig för att kompensera förlusterna vid ett helträdsuttag. För konventionell stamvedsavverkning kan vittringen ensam ersätta växtnäringsförlustema av Mg och K, men inte av Ca. Om helträdsavverkningen genomförs konsekvent kommer kalciumbalansen att bli än negativ i hela landet. För mag-

mer nesium och kalium kommer balanserna att bli negativa på många ståndorter i stora delar av landet, särskilt i söder, där den försurande depositionen redan fororsakat minskade förråd av växttillgängliga baskatjoner.

Det finns förutsättningar förattlförsurningenseffekter kan förhindras helt eller delvis med kompensationsåtgärder som vitaliseringsgödsling eller återforing av

vedaskaForskningpågår.

v

Ag g

I figur 43 redovisas skillnaden mellan mineraljordsvittring och upptag av kalcium, magnesium och kalium i den växande biomassan vid konventionell stamvedsavverkning respektive helträdsuttnyttjande. Figurerna återspeglar resultatet av modellberäkningar baserade på material från riksskogstaxeringen och ståndortskarteringen se nedan och utgår från att avverkningsresterna lämnas jämnt spridda på marken alternativt att all biomassa ovanför stubben tas ut vid helträdsutnyttjande.

I verkligheten lämnas dock avverkningsresterna vid konventionellt stamvedsuttag för det mesta i högar och strängar. Vidare blir ca 30% av avverkningsresterna kvar även vid helträdsutnyttjande, vilket främst beror på att maskinerna inte får med sig allt. Sammantaget innebär detta att skillnaden mellan helträdsutnyttjande och stamvedsuttag inte blir så stor som figuren visar.

Lämnas avverkningsrestema kvar i högar och strängar medför detta en ökad mineralisering och nitriñkation i humustäcket under dessa, vilket leder till en starkt förhöjd kväveutlakning. Detta kan beror på skillnader i temperatur och markfuktighet och varierar med koncentration av avverkningsrester.

Om nedfall och utlakning av mineraler hade inkluderats i budgeten i figur 43 hade bilden ur växtnäringssynpunkt blivit än mer negativ eftersom utlakningen av dessa ämnen är större än nedfallet.

Riks; för skogstaxe-

ring, SLU, ;Umeå ;Det ärgenöfårll ickprovsinventering av, Sveriges. skog där

tillståndråtgärdervioch förän jregistreras, - -

- . p.

A ,

Ståndortstakeringen av SLUifregistrerar ochAförändringari

och vegetation på objektivtutlaggçla provytorj Ä

mark

V H

4. Uttagav bränslefrån skogen

Bilaga 2

cnmøimrvv I -114 I -114-0 I 0-107 å 107

Helträdsutnyttjande

-129 -129-0 0-77 77

Figur 43 Balansen kemisk vittring växtnäringsupptag i trädbiomassa mellan tillförsel och förluster av Ca, Mg och K vid konventionell stamvedsavverkning A respektive helträdsuttnyttjande B. Se kommentar i texten sid 26. Källa Olsson M fl; Regional modelling of base cation losses from m Swedish forest soils due to whole-tree harvesting.

4. Uttagav bränslefrån skogen

Bilaga 2

4.2 Trädtillväxt efter bränsleuttag

I praktiska försök har bortförsel av avverkningsrester ökat plantöverlevnaden, både för gran och tall.

Pillväxten efter bortförsel av avverkningsrester vid slutavverkning förblir oför-

ändrad för tallen; medan i det tidiga skedet tappar tillväxt. Detta skulle

granen motsvara en förlängd omloppstid på0,5-4,5 år. Tas avverkningsrester ut efter röjning och gallring påverkas tillväxten både för gran och tall under en begrän-

sad period. Denna1;i1lväxtförlust_kan troligen kompenseras med hjälp av göds-

Ett samband tycks ñnnas mellan bonitet markens naturgivna produktionsförmåga och tillväxtförlustens varaktighet vid granplantering efter uttag av avverkningsrester. En bra bonitet medför att tillväxten sänks under en kortare period ca 10 år jämfört med en dålig ca 25 år.

Om tillväxtnedsättningens varaktighet blir utdragen som på låga boniteter finns en risk för bestående, nedsatt förnaproduktion, vilket kan resultera i en bonitetssänkning. Risken för detta är större för gran än för tall.

Den relativa tillväxtnedsättningen som orsakas av helträdsuttag, räknat som förlust i form av förlängd omloppstid, bedöms vara störst på torra, näringsfattiga marker och minst på fuktiga, näringsrika ståndorter. Den absoluta tillväxtnedsättningen kan dock vara störst på den näringsrika marken.

I Skogsstyrelsens Allmänna råd för helträdsutnyttjande avrådes från uttag av avverkningsrester på torra, näringsfattiga marker med tunt humusskikt och på marker med hög deposition. På övriga marker medges uttag en gång per skogsgeneration. Råden har satts med hänsyn till markens långsiktiga produktionsförmåga. Hänsyn har dock inte tagits till möjligheten att kompensera för näringsförluster. Råden ses för närvarande över. Större tyngd läggs där vid baskatjonsituationen.

4.3 Förna och humus

Det överståmairlålaáiitétfömanébildas äiI-Zdötltvfilâxtáochdiurmatériål.på

ochi markenJDet utgörsjyi;hiivndsaktavg barrglöv; ris påoch i marken;

tjocklek varierar ifigolikanaturtyper.

g

När tillförseln av färsk forna är liten minskar omsättningen och mängden mineraliserad växtnäring blir låg.

4. Uttagau bränslefrån skogen

Bilaga 2

Humus är livsmiljö för markens flora av bakterier och svampar. Dessutom binder humus vatten, salter och näringsämnen. Humus bidrar till att upprätthålla markens produktionsförmåga.

Det årliga fömafallet varierar mellan ca 0,7- 5 tonha. Det extra biomassauttaget som helträdsutnyttjande innebär i form av toppar och grenar under en hel omloppstid varierar mellan ca 20-55 tonha. Förutom fömafall tillkommer också rotförna som kan vara av samma storleksmängd som den ovanjordiska föman. Ett konsekvent biobränsleuttag skulle alltså motsvara ca 5- 10 års fömafall.

Med avseende på mängden organiskt material i marken är det av större betydelse att upprätthålla en hög produktion och därmed ett stort förnafall, än att undvika att ta ut avverkningsrester. Risken för reducerat förnafall och därmed en långsiktig minskning av mängden humus i marken är störst vid låga boniteter.

Någon signifikant minskning av organiskt material i marken efter försök med helträdsutnyttjande har konstaterats.

Undersökningar av temperaturförhållanden på hyggen med eller utan avverkningsrester visar att det på kort sikt leder till större temperaturvariationer i markytan om avverkningsrestema skördas.

Fuktighetsförhållandena i skogsmarken påverkas sannolikt lite av helträdsutnyttjande, dock blir mark utan avverkningsrester förmodligen torrare på ytan på grund högre instrålning. I ett längre perspektiv kan minskning markens

av en av förråd av organiskt material leda till att markens kapacitet att lagra vatten minskar. Detta kan dock undvikas uttaget av avverkningsrester sker på ett sätt

om som inte leder till minskad skogsproduktion med försämrad föma-humustillstånd som följd.

4.4 Kompensationsåtgärder med aska, kalk och handelsgödsel

En utarmning av näringsämnen och eventuellt också organiska ämnen från skogsmarken på grund av helträdsuttag måste kompenseras på något sätt för att skogsbruket inklusive uttag bränsle skall bli ekologiskt uthålligt. Dessutom

av krävs kompensation för den näringsutarmning som följer av syradeposiüonen.

4. Uttagav bränslefrån skogen

Bilaga 2

Det finns två syften med kompensationsâtgärder, dels att direkt, på kort sikt motverka tillväxtnedsâttning och dels att motverka försämring det en av markkemiska tillståndet på sikt kan leda till sänkt produktionsförmåga. som Det första åstadkommer under svenska förhållanden, i de flesta fall bäst man, genom en kvävegödsljng, det andra baskatjontillförsel i form aska genom av eller handelsgödsel. .

Kvävegödsling

Kvävegödsling är den traditionella formen skogsgödsling då huvudsyftet är att av öka tillväxten. Kväve är normalt det ämne begränsar tillväxten. På år som senare har skogsbruket avsevärt minskat kvävegödslingen. Ett skål är att det atmosfäriska nedfallet ökat. Ett annat skäl är att vissa kvävegödselmedel är försurande. I Skogsstyrelsens Allmänna råd avråds från kvävegödsling i de södra delarna av Sverige.

I Norrland, där kvävedeposiüonen är låg, kan kvävegödsling bli aktuell komsom pensation för minskad trädüllväxt bränsleuttag. p g a

Vitaliseringsgödsling

Vitalisering innebär att vill öka trädens motståndskraft mot olika typer man av stress bl a luftföroreningar, surt nedfall, sjukdomar och torka och motverka mineralförluster och näringsobalans.

Vitaliseringsgödsling kan göras i samband med kalkning och de ämnen tillsätts som marken g försurningen fått brist på, vanligtvis Mg, K, P och olika mikrop a näringsämnen. Försök pågår.

SNV kommer att utarbeta förslag och anvisningar skogsvitalisering. om

oavsettêüavvérknin gêqxjesftéjz-Itaéáf-ut.é11érf§jhärenligtståndsortskafteringen

ca 650 000 hektarskogsmärk i-södraplSverige islåfllågtvpH, p ga den belastning

som syradepositioneri förorsakar, att deâr ibehovav att skyddskalkas eller vitaliseras. f i 3 -v -

Kompensationsgödsling och askåterföring

Kompensationsgödsling är i princip samma sak vitaliseringsgödsling. Skillsom naden är att kompensationsgödsling inte görs på grund försurningen utan för av att kompensera för näringsförluster till följd biomassauttag. Kompensationsav gödsling kan ske med handelsgödsel eller vedaska. t ex

4. Uttag av bränslefrån skogen

Bilaga 2

Vedaskan innehåller alla de viktiga näringsämnena utom N. Den bör återföras främst som kompensation för bortförd biomassa, men kan eifektmässigt ses som ett kombinationsgödselmedel kalk och vitaliseringsgödsel i ett. Se vidare kapitel 10.

Kalkning

Kalkning görs för att motverka försurning g syradeposition och har inte någon

p a direkt anknytning till biobränsleuttag. storskaliga försök genomförs sedan några år i södra och västra Sverige i Skogsstyrelsens regi. Kalkningen är en åtgärd för att förhindra att skogen skadas ytterligare. pH-höjningen kan på vissa marker stimulera nitriñkationen och medföra nitratutlaknixig. Typisk sur barrskog med humusformen mår har dock måttlig benägenhet att nitrifiera. Kalkningen kan innebära förändringar på flora och fauna, men skulle ingen kalkning ske skulle det troligen ändå ske förändringar.

Övrigt

Genom att ståndortsanpassa både bränsleuttag och kompensationsåtgärd kan största möjliga hänsyn tas till markkemi, flora och fauna samt de olika markty-

känslighet. Det gäller främst vid askåterföringkompensationsgödsling inpernas klusive kvävegödsling. Fördjupad kunskap krävs dock för att det skall bli praktiskt genomförbart.

Återföring av gröndelar, dvs småkvistar och barr i samband med skörden har också setts möjlighet att motverka höga förluster av växtnäring och organiskt

som en material. En viktig förutsättning är att de fördelas jämnt över marken. Bränslet vinner i bränslevärde på att de kväverika småkvistarna och barren lämnas kvar i skogen, men verkningsgraden vid gröndelsavskiljningâterföring är låg och det är en förhållandevis dyr åtgärd.

4.5 Flora och fauna

Uttag av avverkningsrester genom heltrâdsutnyttjande tillsammans med kompensationsåtgärder kan leda till effekter på floran; uteblivet skydd mot uttorkning, temperaturextremer, minskad beskuggning på hygget, minskad tillgång på substrat för framförallt nedbrytande svampar samt minskning av näringsämnen och organiskt material i marken.

Helträdsutnyttiande är positivt för vissa arter av kärlväxtfloran och negativt för andra. Bland annat gynnas lingon och blåbär samt gräs medan produktionen av hallon på hygget minskar. Helträdsutnyttjande innebär en ytterligare störning för floran i produktionsskogen och kan ha en mycket negativ effekt på lavar, mossor och nedbrytande svampar.

4. Uttag avbränslefrån skogen

Bilaga 2

Om följande hänsyn tas bedöms helträdsutnyttjande bli acceptabelt för floran. Kruuse, A; 1992; Skogsenergins konsekvenser for floran och för vissa naturvärden.

Dessa hänsyn tas i princip redan i dagens skogsbruk.

För de flesta arter sker den avgörande förändringen livsvillkoren ett resul-

av som tat av avverkningen som sådan, men ytterligare effekter till följd uttag

av av avverkningsrester har noterats.

De djur eller växter är beroende döende eller död ved livsmiljö eller

som av som föda kan hotas. Att lämna kvar stubbar och några hela träd är sannolikt viktigare än att lämna grenar.

Tas ovan nämnda hänsyn bör dock generellt sett inte uttag avverkningsrester

av innebära stora risker för växter och djur.

4.6 Påverkan på landskapsbilden

Skogsbryn, små biotoper med löv- eller trädblandsskog, våtmarksskogar och sumpskogar bör bevaras både flora- och faunasynpunkt, även för att de är

ur men viktiga estetisk synvinkel. En del dessa bör kunna skötas och gallras så att

ur av både naturvärden och biobränsle kan erhållas.

Uttag av avverkningsrester har positiv inverkan på landskapet. Skogen blir

en mer tillgänglig med tanke på rörligt friluñasliv och mindre skräpig ut.

ser

Uttagau bränslefrån skogen

Bilaga 2

4.7 Inblandning lövträd

av

I björkbestånd daggmaskar och andra markdjur. Björken har djupare gynnas rötter än t ex granen och tar upp mer mineral på djupare nivå. Följden blir att baskatjoner förs och tillförs markytan med föman. upp

Produktionsmodeller där tillväxten hos enskilda träd relaterats till deras närmiljö har visat att granar växer bättre med björkar närmsta konkurrent, jämfört som med en omgivning med bara Björk växer på motsvarande bättre ju höggran. sätt re andel gran den har i sin omgivning. Lövträden kan också utnyttjas frostsom skärm och ge möjlighet att odla på frostlänta marker. gran

En ökad andel av lövträd torde kunna mildra effekterna uttag avverkningsav av rester om lövträden skördas med urskiljning. Om lövträd får ökad betydelse som bränsle borde detta kunna medföra att lövträden i skogen. ges större utrymme

4.8 Miljömål för skogsbruket

Internationell verksamhet ochinternationellt samarbete inom skogsområdet har

expanderat kraftigt under de senaste åren. Inte minst påverkan från olika genom miljöorganisationer har frågorna blivit aktuella för den internationella opinionen.

Den viktigaste pådrivande faktorn just är den förestående FN- konferensen nu om miljö och utveckling hålls i Rio de Janeiro i juni 1992. Mycket tack FNsom vare konferensen har skog och skogsbruk varit på dagordningen nästan varje gång som världens rikaste och mäktigaste länder de sk G 7 staterna har träffats de

under

senaste åren. FN-konferensen har också varit drivkrafterna i arbetet för en av en internationell skogskonvention.

Västvärlden har de senaste åren insett att det behövs djupgående intematiomer nellt samarbete när det gäller skog än att bara diskutera avskogning eller genom att göra särskilda protokoll om skogi konventionema biologisk mångfald om

4. Uttag aubränslefrån skogen

Bilaga 2

och klimatstabilisering. Från olika håll, bl a från Sverige, har det framförts förslag att få till stånd fristående, legalt bindande skogskonvention. En kon-

om en vention skulle handla användning, bevarande, hushållning och utveckling

som om av skog.

Ett övergripande mål med skogskonvention skulle vara att åstadkomma en

en varaktigt uthållig användning, bevarande och utveckling av världens skogar inom

uthållig och rättvis samhällsutveckling. skogsbruket skall därvid ramen för en tillgodose nuvarande och framtida mänskliga behov av ekonomiska nyttigheter

samt ekologiska, sociala, kulturella och andliga värden.

av

För att nå dessa mål måste försöka stoppa den nuvarande avskogningen och

man samtidigt medverka till att bevara den biologiska mångfalden och till åtgärder

medverkar till att stabilisera det lokala och globala klimatet. I industrilänsom derna gäller det främst att radikalt minska luftföroreningama och hejda den snabbt ökande försurningen för att därigenom avlägsna det nuvarande och framtida hotet mot skogen och markens långsiktiga produktionsförmåga.

Arbetet med internationell skogskonvention är ännu i ett förberedande skede.

en Tidigast under år 1993 torde man påbörja reella förhandlingar.

En parlamentarisk kommitté, 1990 års skogspolitiska kommitté, genomför för närvarande översyn skogspolitikens mål och medel. I uppdraget ligger bl a

en av att förslag till ett miljömål för skogsbruket och till en ny skogsvårdslagstiflz-

ge ning. Arbetet skall avslutat hösten 1992. En skogspolitisk proposition beräk-

vara

läggas fram för riksdagen under våren 1993. nas

Naturvårdsverket har tagit fram ett förslag på handlingsprogram för skogsbruket där bl fyra övergripande miljömål för skogsbruket slås fast. Handlingsprogram-

a met kan ett underlag till skogspolitiska kommitténs arbete.

ses som

Den grundläggande målsättningen med den skogsvårdslagen bör enligt

nya Naturvårdsverket en hushållning med hela naturresursen skog.

vara

Uttag av bränslefrån skogen

Bilaga 2

Ett mer ståndorts- och naturvårdsanpassat skogsbruk där alternativa bruksmetoder bör användas i särskilt känsliga miljöer förespråkas, liksom längre omloppstider begränsning av markavvattning och skyddsdikning samt sanktioner vad gäller natur- och miljöhänsyn.

Handlingsprogrammet innehåller dessutom önskemål och krav på miljökonsekvensbedömningar innan brukningsmetoder införs i större skala.

nya

4.9 Referenser

Albrektson A, Leijon B, Sinclair E, 1991, Plantöverlevnad och tillväxt etter helträdsutnyttjande sammanställning fältförsök, Rapport till Vattenfall

- av

Brolin L, Johansson R, 1991, Projekt Bioenergi, Underlag till resultatrapport, Vattenfall

Kardell L, 1991, skogsbruket och landskapsvården, Artikel 391 i Skog Forsk-

o ning

Kjeme 1992, Lagen har överlevt sig själv, Artikel Miljöaktuellt Natur-

nr vårdsverket.

Kruuse A, 1992, Skogsenergins konsekvenser för floran och för vissa andra naturvärden, Utvärdering av nuvarande kunskap samt identifiering kunskapsluck-

av or, arbetshandling, Vattenfall

Lundborg A, 1990, Trädbränsle och Skogsekologi, Projekt Skogskrañ Rapport nr Vattenfall

Lundborg A, 1991, Bioenergi-Ekologi-Miljö, stencil

Lundborg A, personlig kontakt

Rosén K, 1991, Skörd av skogsbränslen i slutavverkning och gallring ekologiska

effekter, Meddelande nr 5-1991, Skogsstyrelsen

Rosén K, 1988, Skogsenergi eller fossila bränslen jämförelse försumings-

- en ur synpunkt, Naturvårdsverket rapport 3521

Skogen, skogsbruket och miljön, 1991, Handlingsprogram arbetshandling,

- Naturvårdsverket

Skogsvitalisering, Program för Naturvårdsverkets försöksverksamhet med skogsvitalisering perioden 199091-199596

Svensson Sven A, Skogsstyrelsen, personlig kontakt

Uttag aubränslefrån skogen

Bilaga 2

AV BRÄNSLE PÅ ÅKERMARK 5. PRODUKTION

5.1 Växtnäringsläckage

Mängden outtnyttjat kväve har ökat och idag tar växterna bara hälften av

upp det kväve tillförs med gödseln. Studier visar att ingen ansamling av kväve

som sker i åkermarken. Alltså måste överskottet, ca 60 kg kväve per hektar och år, hamna i luñ och vatten. I medeltal förloras ca hälften av detta kväve till olika vattensystem. Kväveläckaget är störst från djurintensiva gårdar med dålig hantering av stallgödsel.

Fosforgödslingen lämnar också ett överskott inte följer med den skördade

som grödan. Fosfor lämnar dock inte marken i gasform som kvävet. Fosfor avrinner främst på markytan eller i sprickor i marken. Förlusterna blir därför störst i erosionsbenägna finkornsjordar och i kuperad terräng. Den oorganiska fosfom är långt mindre rörligi marken, vilket medför att fosforutlakningen är ca 100 gånger lägre än kväveutlakningen. Fosforförrådet i den svenska åkermarken har således ökat kraftigt sedan handelsgödseln infördes, särskilt på de djurintensiva gårdarna.

Läckaget kväve och fosfor är högst under höst och vinter, då växtnäringsuppta-

av get är lågt och avrinningen är stor, och varierar mycket mellan år och mellan olika fált. Sandiga jordar läcker ofta dubbelt så mycket som leriga jordar. Vallgrödor läcker bara fjärdedel jämfört med fält bär spannmål, potatis eller oljeväx-

en som ter.

Faktorer klimat, jordart, djurhållning och förbrukning av handelsgödsel vari-

som

mycket geograñskt sett vilket gör att även växtnäringsläckaget varierar inerar

landet. Kväveläckaget är störst i södra Sverige och avtar mot norr. Marken i om västra Sverige läcker kväve än östra g a rikare nederbörd. Inom jordbruks-

mer p intensiva slättbygder utgör åkermarken den största kvävekällan för yt- och

totalbelastningen. Åkermarkens totala grundvatten, ofta mer än 75 procent av fosforbidrag varierar mellan 20 till 60 procent. Jordbruket svarar för ca 60 pro-

den totala kvävebelastningen på Västerhavet. cent av

Nitratföroreningar grundvatten är ett allvarligt problem i många jordbruks-

av bygder. Utlakning nitrat från marken är långsam Att nitratavlasta

av en process. djupare grundvatten tar lika lång tid ofta mer än tio år som att förorena.

Produktion av bränslepå åkermark

Bilaga 2

Energigrödor för biogasproduktion

Biomassan från vallen kan utnyttjas för biogasproduktion och rötresten

som växtnärings- och jordförbättringsmedel. Vallväxter kan ingå ett naturligt inslag i

som växtföljden. Marken används då både till energi- och livsmedelsproduktion samtidigt som positiva effekter på marken erhålls.

Genom att utnyttja baljväxter på vallen, t lusem eller rödklöver, kan kväve-

ex en fixering ske som i flera fall täcker växtföljdens kvävebehov. Behovet handels-

av gödsel minskar.

Energiskog

Försök med energiskog pågår sedan än 10-15 år på torvmark och jordbruks-

mer mark. Under senare år har intresset för odling på torvmark i stort sett upphört.

Odling energiskog på jordbruksmark kräver normalt inga grundförbättrande

av åtgärder med undantag för jordbruksmark inte utnyttjats för jordbruksgrö-

som dor på flera år och fått växa igen. Då krävs någon form bearbetning,

som av ogräsbekämpning och i vissa fall också kalkning.

Effekterna på mark och vatten är relaterade dels till tidigare uppbyggt förråd

av organisk substans i marken, dels gödslings- och bekämpningsåtgärder i själva odlingen. Erfarenheterna av miljöeffekter och odling på jordbruksmark är begränsade g den korta tiden försöken med energiskogsodling har pågått.

p a som

Avdunstningen vatten från energiskog är hög, dubbelt så för vanliga

av stor som jordbruksgrödor, vilket indikerar att framgångsrik energiskogsodling förutsätter starkt vattenhållande, lågt liggande jordar eller tillgång till vatten för bevattning. Avrinningen blir jämförelsevis låg. Energiskogens stora vattenkonsumtion leder till att markproñlen ned till minst 1 meters djup i det närmaste tömd på

är upptagbart vatten vid höstens inträde, bevattningen varit otillräcklig eller

om utförts alls.

Höga nitratmängder har uppmätta i markproñler, dräneringsvatten och grundvatten vid tillämpning av intensiva produktionsmetoder. Det saknas ännu relevanta mätdata rörande växtnäringsläckage från mindre intensivt gödslad energiskog.

5. Produktion avbränslepå åkermark

Bilaga 2

Energiskogen skulle således fungera som ett biologiskt filter och hindra läckage till yt- och grundvatten. Hur effektivt detta fungerar är ännu osäkert.

Salix tar upp mycket kadmium från marken. Odling och förbränning av Salix med deponering av flygaskan kan vara marken på kadmium.

ett sätt att sanera

Skog på åker

På skogsplanterad åker kan nitratutlakningen förväntas vara förhöjd de första åren efter plantering. Detta skulle kunna bero på mineraliseringen. Ur det tidigare uppbyggda förrådet av organiskt material frigörs mer kväve än vad trädplantor och fältskiktsvegetation förmår utnyttja. Efter den inledande fasen av växtnäringsläckage kan utlakningen förväntas ligga på en lägre nivå under den efterföljande snabba tillväxtfasen. Jämfört med om samma mark använts till konventionellt jordbruk bör kväveutlakningen bli lägre. På genomsläppliga sandjordar minskar kväveutlakningen mer än på leriga jordar.

5. Produktion au bränslepå åkermark

Bilaga 2

5.2 Återföring restprodukter

av

Kadmiumfororeningen svensk åkermark är betydande till följd främst

av av atmosfäriskt nedfall och långvarig användning kadmiumförorenade fosforgöd-

av selmedel. Målsättningen är att tillförseln kadmium skall minska, både vad gäl-

av ler atmosfäriskt nedfall och handelsgödsel riktvärde 5 gton P.

Aska från t Salix innehåller 06a höga halter kadmium och är olämplig

ex av att återföra till mark används eller skall kunna återanvändas för livsmedelspro-

som duktion.

Följande angivits i Naturvårdsverkets Miljöprogram för kadmium.

Observera att med begreppet annan mark inte jordbruksmark.

ovan avses

Den restprodukt framställning biogas energigrödor innehåller vik-

som av ur ger, tiga växtnäringsämnen. En återföring av restprodukten möjliggör återcirkulation

av växtnäring till jordbruket och minskar behovet handelsgödsel på åkermar-

av ken.

För biogasproduktion kommer sannolikt samrötning med annat organiskt avfall, t ex slakteriavfall, eller avloppsslam att bli mest lönsamt. Krav bör ställas på det avfall som tillförs biogasprocessen rötresten skall återföras till jordbruket.

om Med hänsyn till markens långsiktiga användning får avfallet och rötresten inte innehålla ämnen som är skadliga för marken eller för grödorna odlas.

som

5.3 Åkermarkens mullinnehåll

stallgödsel ger också tillskott mullämnen. Mullhalten i matjorden på svensk

av åkermark varierar mellan 2-5 viktsprocent. Mängden mull till 30 djup

ner ca cm är 70-200 tonha. På gårdar med vallodling och nötkreatur kan mullhalten

vara dubbelt så hög på gårdar där djur saknas och där spannmål dominerar.

som

5. Produktion au bränslepå åkermark

Bilaga 2

En hög mullhalt blandat med minerogent material ger en lucker markstruktur och främjar infiltration och transport av vatten och syretillförsel till rötterna. Mullen förbättrar markens vattenhållande förmåga och gör den mindre känslig för packningsskador i samband med körning av tunga fordon. Dessutom är den viktig föda för markorganismer.

storskalig användning halm kan orsaka brist på mullråämnen, särskilt på kre-

av aturslösa spannmålsodlande gårdar. Vid skörd av halm som bränsle måste hän-

tas till markens behov av organiskt material. Utveckling av odlingssystem syn med mellangrödor ökar möjligheterna att från mullhaltsynpunkt bärga halm som energiråvara.

Energiskogen tillför organiskt material till marken, i form av ñnrötter och

mer blad, än vad spannmålsgröda gör i form skörderester. Jorden bearbetas ba-

en av

gång per omloppstid vilket kan öka humushalten. ra en

5.4 Markförsurning och kalkning

I tabell 51 redovisas beräkningar skördeuttagets försurande verkan kombine-

av rat med beräkningar försurning orsakad övriga försumingskällor. Av tabel-

av av len framgår att sett medeltal for landet orsakar utlakningen och kvävegöds-

som lingen tillsammans 70% det totala behovet av underhållskalkning i jordbruket

av 174 CaO kgha och år.

5. Produktion avbränslepå åkermark

Bilaga 2

Tabell 51 Jordbruksmarkens underhållskalkningr

behov av Källa Eriksson Bertilsson, 1982 och Beck-Friis Bäckman, 1989, Medelvärden för hela landet.

5.5 Växtföljd och kemiska bekämpningsmedel

Behovet av kemiska bekämpningsmedel i det traditionella jordbruket påverkas både av växtföljdens sammansättning och gödslingsintensiteten. av

Det svenska jordbruket kännetecknas allt ensidighet av en större och specialisering. En ökad andel gårdar med kreaturslös drift, mindre allsidig växtföljd med minskad vallodling och ökad ensidig spannmålsodling har medfört större problem med bl ogräs och Detta har lett till ökat beroende a svampar. av kemiska bekämpningsmedel i jordbruket.

De rester bekämpningsmedel påträffats i och grundvatten av som yt- förmodas främst bero på brister och vårdslöshet i hanteringen av preparaten. Rester av bekämpningsmedel i vatten påträffas främst i maj-juni i samband med ogräsbekämpningen.

Dagens kunskap effekterna bekämpningsmedel på om av ytvattnens fauna och flora säger att inga bestående skador uppstår. Halterna anses också ligga flera tiopotenser under den nivå där hälsoeffekter befaras.

5. Produktion avbränslepå åkermark 3 12-0752

Bilaga 2

5.6 Effekter på flora och fauna

förändringar for floran jämfört med Odling energigrödor innebär inga större av

traditionell spannmålsodling.

angränsande marker då åker skall planteras med Hänsyn bör tas till floran på artrika småbiotoper t på åkerholmar, i vägrenar, energiskog. Angränsande ex på naturbetesmark kan påverkas negativt. åkerrenar och annars

kraftigt ogrâsdominerad. En del mindre vanliga arter, Floran i energiskog är en kan förekomma. Icke-åkermark med artrik eller från skogs- och kärrmiljöer t ex flora bör undantas från odling med energiskog. Kantzoner särpräglad naturlig diken i anslutning till energiskogen bör bibemed träd och buskar liksom öppna

hållas för floran och faunans skull.

5. Produktion au bränslepååkermark

Bilaga 2

Energiskogsodlingar kan ge föda och skydd åt diverse djur. Alg, rådjur och sork kan dock åsamka stora skador på energiskogsodlingar. Många fägelarter

unga t ex fasan, kärrsångare och törnsångare energiskogen medan andra sk

gynnas av öppenmarksarter, lärkan, missgynnas.

t ex

Energiskogsodlingen får också positiv effekt på den primitiva markfaunan,

en t ex daggmaskama, att jorden inte bearbetas lika ofta i normalt jordbruk.

genom som Detta gynnar daggmaskätande arter t koltrast, igelkott och grävling.

som ex

5.7 Påverkan på landskapsbilden

Odlingsytans storlek bör till landskapets skala. Lämpliga platser

anpassas att

odla på är sänker, t ex vattensjuk åkermark, för att överblickbarheten i land-

skapet inte skall gå förlorad.

Anläggs planteringarna smala ridåer i skiñzesgränser och längs

som markvä-

gar erhålls ett omväxlande landskap.

mer

Energiskogsodlingar bör anläggas så att utsikten från större bebyg-

vägar,

gelse och andra utsiktspunkter i landskapet inskränka. Hänsyn bör till

tas

höjdforhållanden och bakomvarande kulissverkan. Både odlingar

av energi-

skog och t i närheten vägar kan försämra trafiksäkerheten

ex gran av p g a

sämre sikt och mer klövvilt på vägbanan.

Att plantera skog, speciellt barrträd, på åkermark innebär

en större påverkan på landskapet än energiskogsodling. Lövträd eller inblandning lövträd luf-

av ger ett tigare intryck och större möjlighet till rörligt friluftsliv enbart

ger än gran- eller energiskog.

5. Produktion avbränslepå åkermark

Bilaga 2

Såväl energiskog skog kan bidra till ökad mångformighet i utpräglade som en slättbygder.

5.8 Mili och odlingsrekommendationer

Naturvårdsverket har till utredningen ett miljöanpassat energisystem satt om rad miljömål och mjljörestriktioner för framtida satsning på energigröupp en en dor från jordbruket.

Näringsläckaget från i åker till fyt- och grundvatten skall överstiga v 5 Nl och 50 Pl sorxrårsmedelvärde vid 303 avi-inning. mg pg

Inga resteravbekämpningsmedel återfinnas i och grundvatten.

v

piâiiöjmrådenutanför od-

Ingen av bekämpningsmedel ske

-

Endastsådanavenergiárödor itifärjördbrtikslandskapets

ñ°rá°hfê#nâfäkallédla .- i

i

kommer tt användasgför

Asiggimgjijzsgåñáaspåmáikiesom-zanväádaeué

livsmedelspröduktion 1

var riergxgr i ioch odliiigenssomfa

a., k ,

ker 951;landskapets iâktâtgå fwlêtêü

. slåttbydgr förfåttjdâr m1

.odnrxggix-aç ja1§;4,g1gaf;ifsçij bidra

energr

áttöka1an

damlål. skall g

.svseam,

d

e

och

otaiiñgsfriastranazbáegaámxiág och områden

i .

och behövs för det vrör1igafzi1uñs1ivet.

en framkomligstrandzon

5. Produktion av bränslepå åkermark

Bilaga 2

5.9 Referenser Andersson R, 1990, Biobränslen från jordbruket- analys miljökonsekvenser,

en av SNV rapport 3713 Brolin Johansson, R, 1991, Projekt Bioenergi, Underlag till resultatrapport, Vattenfall Energiskog, 1990, Informationsbroschyr, Statens Energiverk Johansson W m 1991, Energigrödor för biogaseffekter på odlingssystemet, Jordbrukstekniska Institutet Lundborg A, 1991, Bioenergi-Ekologi-Miljö, stencil Lundborg A, 1992, personlig kontakt Miljöprogram för kadmium, 1987, SNV Informerar Skärbäck E, Svensson 1991, Energiskog inverkan på landskapsbilden, delrap-

port VBB VIAK Thyselius L, et al, 1991, Biogas från jordbruket- En utredning kunskap och

om forskningsfrågor, JTI

5. Produktion avbränslepå åkermark

Bilaga 2

6. HANTERING OCH TRANSPORT

Biobränslen förnyelsebar energiresurs och inget nettotillskott vid förär en ger bränning koldioxid och svavel. I samband med odling, skörd, transporter och av eventuell förädling bränslet förbrukas dock fossila bränslen. De emissioner av därvid uppkommer är inte är försumbara för helhetsbilden. Det här kapitlet som försöker ge svar på frågorna

Hur mycket fossilt bränsle går åt från källa till användning. Hur stora emissioner ger det. Hur mycket energi förbrukas i kedjan jämfört med hur mycket som utvinns.

6.1 Emissioner från maskiner och fordon i samband med

bränsleuttag och skörd

Under den här rubriken diskuteras förbrukning fossilt bränsle och emissioner av aktuella biobränslen. Dessa är avverkningsrester, energiskog, rörflen och för fyra halm.

Bränsleuttag från skogen

Bränsleuttag från skogen görs i huvudsak antingen träddelar vid gallring elsom ler trädrester vid slutavverkning. Träddelar dominerar i norra delen av lansom det och trädrester i den södra.

Uttag träddelar innebär att träden inte kvistas i skogen utan bara kapas till av längder som passar den fortsatta transporten.

fälg 40km

-3 mmm gg]

i

F 61 Transportsystem för uttag av trädrester.

avträdrester finns huvudsakligen två metoder. Antingen flisning di- För uttag rekt på hygget eller risskotning bilväg och flisningdär. Det senare alternatierbjuder möjlighetertill torkning på hygget lagring i täckt välta för vet genom sänka fukthalten. En tredje metod där flisningen sker vid förbrukaren föreatt kommer också.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Bränsleförbrukningen för de Skogsmaskiner skötare, flisare som används vid uttag av trädrester är hög räknat energimängd uttaget bränsle. Dieselförbrukper ningen i samband med uttag och flisning är flera gånger högre än för den efterföljande transporten till användaren. Detta beror framför allt på

Dåligt lastutnyttjande. Högre bränsleförbrukning vid terrängtransport. Flisningen kräver mycket energi.

Emissionerna för Skogsmaskin 200 kW dieselmotor m3s en som tar ut 20 per timme och har en bränsleförbrukning på 30-40 1 timme blir enligt tabell 61 per

Tabell 61 Emissioner för bränsleuttag och flisning. Källa SNV 3756.

Osäkerheten i dessa siffror är stor, det står ändå klart i den jämförelse men som görs i avsnitt 6.4 att emissionerna från Skogsmaskiner i samband med bränsleuttag utgör en väsentlig del av de totala emissionerna i samband med produktion av biobränslen.

Energiskog

Det finns två huvudmetoder för skörd energiskog. Antingen sker flisningen av direkt vid skörden med kombinerad skörde- och flisningsmaskin eller också en separat vid avlâgg.

Energiskogsodling kräver insatser fossilt bränsle för av

Anläggning, skötsel Avverkning Intern transport Flisning

Enligt uppgifter från SLU blir för metoden med flis-

álieselförbrulmingen separat

ning på avlägg omkring 2,7 lm s.

kombinerade skörde- och flisningsmaskinen betydligt lägre dieselförbruk-

Den ger

mng.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

mi 5a mmwkm d

___.cv:l

Figur 62 H uvudmetoder för skörd och transport av energiskog.

Baserat på emissionsdata från SNV blir emissionerna för odling och skörd av energiskog räknat producerad MWh flis som tabell 62 visar.

per

Emissioner vid odling och skörd av energiskog

Bränsleförbrukning 1m3s

2,7

. .

co C02 HC Partiklar Nox S02

200 13 53 10 300 21 Ö 23 gMWh flis

m3s MWh för energiskogsflis 1 0,7

Tabell 62 Emissioner från fossilt bränsle vid odling, skörd och flisning av

energiskog.

Rörflen

Rörflen kan skördas antingen på eller på våren. Vårskörd av rörflen är

sommaren

teknik är under utveckling. Vårskördad rörflen ger mindre avkastning en ny som räknat ton TS hektar, är i gengäld ett torrare och bättre bränsle som

som per men kräver mindre efterbehandling. Sommarskördad rörflen har högre fukthalt och

en kräver därmed torkning. Följande moment kräver insatser med fossilt bräns-

mer le i samband med odling och sommarskörd av rörflen.

J ordbearbetning och sådd.

Skörd.

Vändning materialet vid falttorkmng.

av

Strängläggning.

Uppsamling och balning.

JTI har uppskattat behovet fossilt bränsle för dessa moment till 60-70 liter

av bränsle hektar och år. Det motsvarar 1,6 liter diesel per producerad MWh

per ca rörflensbränsle. Baserat på emissionsdata för traktorer från SNV blir utsläppen för odling och skörd av rörflen som tabell 63 visar.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Tabell 63 Emissioner av fossilt bränsle i samband med odling och skörd av rör flen, räknat MWh producerat bränsle. per

Halm

Halm är en restprodukt från spannmålsodling och avkastning ger en av 2,5-3 ton TS per hektar och år. Den extra insats går åt for att tillvarata halmen forsom är hållandevis liten jämfört med andra energigrödor. De enda moment som kräver insatser av fossilt bränsle är bärgning och interna transporter. JTI har uppskattat att dieselforbrukningen for dessa moment är omkring 10 literha, år. Det motsvarar ca 0,7 liter diesel per producerad MWh halmbränsle. Baserat på emissionsdata for traktorer SNV blir utsläppen för tillvaratagande halm tabell 64 viav som sar.

Tabell 64 Emissioner fossilt bränsle vid tillvaratagande halm.. av av

6.2 Transport biobränslen av

Miljöproblemen i samband med transport biobränslen i huvudsak förknippaav är de med emissionema från transportfordonen. Dessa emissioner härrör från dieselolja. I det här avsnittet görs kvantiñering emissionerna sedan ställs en av som i relation till övriga emissioner för bioenergikedjan. En total emissionsjämförelse görs också mellan biobränslekedjor och motsvarande fossilbränslekedjor.

Flis från trädrester och energiskog

Trädrestema flisas-i de flesta fall direkt på hygget eller vid avlägg. Därefter transporteras flisen vidare med containerfordon eller flislastbil.

Ett containerfordon ed tre containrar fraktar normalt 90 m3s flis. En flislastbil fraktar upp till 120 Containerfordonen är flexibla. m s. mer

Energiskog kan transporteras antingen flis eller lösa skott. Vid flissom som transport används lämpligen containerfordon. Vid transport lösa skott av kan trädrestfordon eller rtmdvirkesfordon användas.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Figur 63 Flisfordon.

Halm och stråbränslen

Stråbräxislen transporteras i form balar med traktor eller lastbil. Traktor är av att föredra transportavstånden är under 3-3,5 mil. Vid halmbärgning domineom nmdbalar och högdensitetsbalar. JTI uppger transportkapaciteten per lass rar till

Traktor 9 tonlass Lastbil 14 tonlass

Emissioner från tunga dieselfordon

Emissionema från tunga dieselmotorer beror på motortypen och om fordonen har avgasrening med partikelñlter och katalysatorer. Tabell 65 emissioner for anger några generationer tunga lastfordon. av

Tabell 65 Emissioner från tunga dieselmotorer g kWh axeleffekt. Källa Ekelund 1990.

Andra källor liknande emissionsdata. För kvanññering av emissionema uppger vid transport biobränslen har i den här studien dagens miljömotor antagits av representativ for 90-talets fordonsflotta. vara

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Transporter av fossilt bränsle sker i huvudsak med fartyg. Nedan typiska anges emissioner för fartygstransport. Uppgifterna är baserade på 4-takts dieselmotor och 80% last.

Tabell 66 Emissioner vid fartygstransport g ton km.

Transportavstånd

Emissionema från fordon i samband med transport biobränslen beroende av är av avståndet. Avståndet är beroende upptagningsomrâdet i sin tur beroenav som är de av värmeverkets storlek. Här några exempel. ges

Tabell 67 Emissioner vid transport flis. av

6.3 Lagring

Biobränslen skördas eller tas ut vid tidpunkter inte alltid följer växlingarna som i energibehov. Bränslet behöver ofta lagras under längre eller kortare perioder.

Bränslet påverkas under lagringen kemiska och mikrobiella genom processer som bryter ner materialet. Med vilken hastighet och hur nedbrytningen sker, beror av lagringsfdrhållandena. Vid lagring under längre tid kan del substansförlusen en ter uppstå. Nedbrytningen beror lagringstiden, mängden upplagrat material, av

Hantering ochtransport

Bilaga 2

materialsammansättning och fukthalt vid uppläggning. Det är framför allt under den första lagringsveckan nedbrytningen är störst. Energiförändringen hos

som det lagrade materialet beror av nedbrytningen substansförlusten och fukthaltsminskningen. Tabell 68 ger några exempel.

Lag-__g Fukthalt Sub- Energi-

i

.

rings- iliefter lag-I stansför-förändy

tid ring 70 lust % ring%

Vinteravverkade hyggesrester lag maj 40 i 1 +4

rade i 4 meter hög välta sept

H Sönderdeladefärska hyggesrester maj i ,50 20 -18

lagrad i 60 m3 - . . A

stacki detfria - v anov .

,

Flisade färska hyggesresterlagradef juni; L s -4

i 7 m hög opackad stack i det fria jan

.

Tabell 68 Energiförändring och systemförlust vid lagring av hyggesrester i det

fria. Källa Trädbränsle 1987.

Biobränslen har ofta hög fukthalt efter uttag. Bränslevärdet hos materialet för-

en sämras fukthalten är hög. Med ett torrt bränsle blir förbränningen effektivare,

om vilket medför att föroreningshalten i förbränningsgasen minskar. Det kan därför vara ändamålsenligt att lagra materialet.

Bränslets fukthalt i början lagringstiden har mycket stor betydelse för tempe-

av raturutvecklingen och substansförlusten. Vid lagring av flis gäller att vid fukthalter under 35% blir substansförluster och temperaturstegring låga, men vid fukthalter över 40% blir de betydligt högre.

Om bränslet får torka utomhus krävs en lång lagringstid for att få ner fukthalten. Känsligheten för är dessutom stor. Hyggesrester torkar från ungefär 55%

regn fuktighet i januari-mars till 40% i juni. I augusti börjar hyggesrestema bli ñiktigare och i november kan fukthalten vara 50%.

En billig lagringsmetod vad gäller träbränsle är lagringi välta. Bränslet i form av hela får torka på hygget eller skördeplatsen. Fördelarna är att den luftiga

grenar uppläggningen av bränslet tillåter luften att ventilera vältan som därmed torkar. Detta leder till att tillväxten av mikroorganismer och därmed nedbrytningen minskar. För att skyddas mot regn kan vältan täckas med papp.

Under lagringen ökar värmen i det lagrade bränslet på grund av den aktivitet

pågår i materialet. Mikroorganismer bidrar till temperaturstegringen i intersom vallet 0-70 °C. Vid ogynnsamma förhållanden kan temperaturen bli så hög att materialet självantänder under inverkan kemiska hydrolyseringsprocesser. Fakto-

av

inverkar på risken för självantändning är materialets fukthalt och syrerer som tillgång, mängden upplagrat material samt närvaro av pyrofora metaller funge-

katalysatorer. En hög permeabilitet hos det upplagrade materialet medrar som för bra genomluitning och bortventilation av den värme som bildas. Permeabili-

en teten ökar med större och jämnare bränslebitar.

6. Hantering ochtransport

Bilaga 2

Vid lagring under förhållanden där självantändning är möjlig finns risk för brand och explosioner. Det är viktigt med kontroll av lagringsutrymmen. Om brandrisken är stor bör inte materialet lagras under längre tid. Lagringsutrymmet bör tömmas med jämna mellanrum.

Träbränslen avger terpener och isoprener under lagringen. I bark och kvistved är halten av terpener högre än i trädets stamved. En större yta per volymsenhet, till exempel i samband med tlisning, ökar avdunstningen av terpener. En flisstack som lagras i en vecka emitterar cirka fyra procent av sitt ursprtmgliga terpeninnehåll.

Det kan ibland vara en fördel att låta bränslet lagras för att bli av med en så stor mängd terpener som möjligt innan torkning i torkanläggning. I en torkanläggxiing kan det annars bli problem med för stora koncentrationer av terpener. Flis från lövträd avger isoprener vilka kan påverka den marknära ozonbildningen. Detta är emellertid inte helt utrett och kvantitativa data saknas.

Lagring av halm kan ske utomhus med övertäckning på samma sätt som träbränslen, men bör helst ske inomhus. De rektangulära högdensitetsbalama är väldigt känsliga för nederbörd medan rundbalar är mer motståndskrañziga mot nederbörd.

Vattenhalten i halm får maximalt uppgå till 18 procent vid lagring. Då är risken för mikrobiell verksamhet inte så stor. Vid skörd kan halm innehålla en vattenhalt mellan 15 och 60 procent. Halm kan ibland falttorka, men vissa gånger är det nödvändigt att använda en tork for att få ett lagringsdugligt bränsle.

En fördel med självtorkning av halm är att regn lakar ur kloridjoner ur bränslet. Halm har en kloridhalt på ca 0,35 % totalvikten. Enligt danska undersökning-

av ar kan den minskas till 0,13 % av halmens totalvikt.

Halm kan också lagras i form av briketter och pellets med en fukthalt på endast 12-15 procent. De är dock mycket fuktkänsliga och sväller om de kommer i kontakt med vatten.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Trä kan också lagras i form av briketter eller pellets. Fördelen är att mikroorganismer inte förökas i det torra materialet. Problemet med mögelsvamp och fortsatt nedbrytning upphör. Bränslet tar också mindre plats. Däremot är brandrisken mycket hög. Träbriketter dammar och kan dessutom svåra att släcka

vara om de börjar pyra.

6.4 Totala emissioner från två hanteringskedjor

Förbränning av biobränslen ger inte något nettotillskott svavel eller koldioxid

av till atmosfären. Övriga emissioner från biobränsleforbränning väntas också kunna hållas på en låg nivå om rätt forbrännings- och reningsteknik används. Men biobränsleanvändning kräver också transporter och hantering där fossilt bränsle förbrukas. I det här avsnittet görs en kvantiñering av de totala emissionerna for biobränslekedjan for två typfall. Emissionerna redovisas for tre steg i biobränsleked- Jan

Emissioner från skogsuttagodlingskörd. 2. Emissioner från transporter av bränsle och aska. 3. Emissioner från förbränning.

Biobränslenas miljöpåverkan bör också i perspektiv de alternativa fossila

ses av bränslenas miljöpåverkan. Nedan görs en jämförelse mellan de två typfallen for biobränslen med motsvarande anläggningar eldade med fossilt bränsle. För

en noggrann beskrivning av typfallen hänvisas till kapitel 7.

TypfallA; ;Fas ledrgost4,5MW,ASalixbränsle

i

318 i

Iinfart bräns1e 22 sGWhir e29 000nm3nssann

i .

AntalÅti-anjspofterj ,335stbräns1e322 st+aska 13 st

, i

.f8miI-2.x4]ini1 g

Transporâavstâéd.. -

i

Förbränning .g .;ÄV kapitel iitgörs

5 -

avudâlig förbränning, kapitel 7.

. .-

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Typfall C är 40 MW anläggning typen cirkulerande fluidbädd. En beskriv-

en av ning anläggningen finns i kapitel Tabellen nedan ger en bild av de totala

av emissioner-na för biobränslekedja baserad på den anläggningstypen.

en

Hantering ochtransport

Bilaga 2 F ref 40 MW CFB, kolbränsle

Värdena är baserade på

Producerad . Energi 160 GWh 576 TJ

Pillfört bränsle 178 GWh

Bränsle kol 7;5 - t MWhton

Transport

700 fartygfrån Polen Lastbil V g

j - - v7790 styckentransporter 2 5 mil

x Förbränning ,

g EniissioneriNOå§ 58. mgMJbr,

g . . .

i SO21_00'mg1II_Jbx§;stoñ15 mgMJbr.

. . .

Vissadata saknas Ã

.- . V .

Emissionerna för odling och skörd energiskog och för av uttag av trädrester är relativt höga. NO -emissionema för dessa utgör ca 30% av den totala N 0x emissionen för hela biobränslekedjan. Vid skogsbränsleuttag beror detta på ett dåligt lastutnyttjande fordonen. Fordonen av som används till uttag av avverkningsrester har också högre specifika emissioner. Det beror på att de

svenska avgaskraven hittills gällt för vägtrafiken.

Emissionerna från transport biobränslen små jämfört av är med de totala utsläppen för hela biobränslekedjan. N Ox-emissionen är under 10% den totaav la emissionen.

En jämförelse Typfall A 4,5 MW med av en motsvarande oljeeldad anlägg-

ning visar skillnader i framför allt tre emissionstyper. Stoftutsläppen blir

högre i den biobränsleeldade anläggningen beroende på endast att enkel stoftreningsteknik har antagits för anläggningen. Detta går att åtgärda om bättre

stoftrening införs. Nettoutsläppet CO förbiobränslekedjan av är endast omkring 4% motsvarande fossilbränsleke ja. Aven av svavelutsläppen är små för

biobränslekedjan, 8-9% fossilbränslekedjan av om E05 antags vara bränslet.

Hantering ochtransport

Bilaga 2

En jämförelse av Typfall C 40 MW med en motsvarande koleldad anläggning visar på liknande resultat som fall A.

Tabell 69 Emissioner för en 40 MW biobranslekedja utryckt i procent av vad

motsvarande fossilbränslekedja skulle ge.

6.5 Energibalans för två hanteringskedjor

Hur stor del av biobränslenas energiinnehåll blir till nyttig energi i värmeverket Det är återkommande fråga i biobränslesammanhang. Hantering av biobräns-

en len kräver energiinsatser for en rad moment, t ex skogsuttagskörd, flisning och transport. Dessutom åtgår en del energi internt vid värmeverket for transportörer och dylikt. Energiåtgângen beror av lokala förhållanden och av vilken typ av biobränsle som väljs. Den inledande frågan belyses bäst genom ett par räkneexempel. Räkneexemplen är baserade på typanläggning A och C som definieras i kapitel 7.

Typexempel A är ett 4,5 MW vä everk med energiskog som bränsle. Bränsleåtgången är beräknad till 29 000 m s flis per år vilket ger en värmeproduktion av 18 GWh per år. Detta genererar 335 st transporter av bränsle och aska. Den interna energiförbrukningen vid vârmeverket antas vara 2%.

Typexempel C är en 40 MW CFB-panna som eldas med avverkningsrester. Anläggningen förbrukar årligen 237 000 m3s bränsle vilket 2730 transpor-

genererar

Hantering ochtransport

Bilaga 2

ter bränsle och aska. Energiförbruknin en vid uttag och tlisning av avverk-

av ningsrester har antagits vara 1,5 l dieselm s flis. Den interna energiförbrukning-

vid förbränningsaxiläggningen antas vara 2%. en

Resultatet ovanstående beräkningar för två typiska biobränslekedjor visar att

av omkring 5-7 % av den producerade nyttiga värmeenergin går åt internt i bränslekedjan till och med värmeproduktionen i värmeverket.

6.6 Referenser

Axenbom Kristensen D, Praks O, 1991, Halm som bränsle för framtida elproduktion sammanfattning av dagsläget, Vattenfall FUD-rapport 44 UB

- en

Brunberg Bengt, Tillvaratagande av skogsbränsle som träddelar och slutavverkningsrester, Vattenfall Bioenergi UB 199117

Ekelund Mats, Drivmedel från källa till användare. Vattenfall Utveckling AB, UG 199063

Nilsson Daniel, Bärgning, transport, lagring och förädling av halm till bränsle, SLU rapport 150, 1991

N yrén 1992, Miljöeffekter vid torkning av biobränsle, Examensarbete vid Miljövårdscentrum, KTH

Sjöfartens miljöeifekter- En inventering med förslag till åtgärder, Sjöfartsverket, 1990

SNV 3756, Luftföroreningar från arbetsfordon, 1990

Staland et al, Transportsystem för biobränslen, Vattenfall FUD-rapport 199153

Hantering ochtransport

Bilaga 2

Trädbränsle Teknikläget idag. Statens Energiverk, 1987

1987 -

Törnqvist T, Jirjis R, 1990, Bränsleflisens förändring över tiden vid lagringi sto-

-

stackar, Sveriges Lantbruksuniversitet, rapport 219 ra

Hantering ochtransport

Bilaga 2

7. OCH EMISSIONER VID FÖRBRÄNNING OCH

TEKNIK

FORGASNING

7.1 Energiomvandling ur biobränsle

Den kemiskt bundna energin i biobränslen finns till största delen i de kemiska bindningarna i bränslets cellulosa och lignin.

Förbränningsreaktionerna är snabba oxidationsreaktioner med syre, vanligen hämtad ur luft. De omvandlar kemiskt bunden energi till värme i förbränningsgasen. Denna värme överförs i pannan till vatten som hetvatten eller ånga.

Förbränningen sker i steg. Bränslet uppvärms och torkar. Därefter avdrivs flyktiga kolväten som antänds och brinner. Den sista resten av bränslet utgörs av kol som långsamt brinner färdigt.

Vid förgasning väljer man att låta torkning och avdrivning av kolväten ske i en så gott som syrefri atmosfär. klan eftersträvar att skapa en så energirik brännbar gas som möjligt. En av de främsta fördelarna med förgasning av biomassa är att den inte förgasas, charen, kan användas till att driva processen. Så sker

rest som i en fastbäddsreaktor då charen hamnar längst ner mot rösten samt i en cirkulerande fluidbädd då charen återförs till reaktorbotten och förbränns.

Bränngasen eldas i direkt anslutna brännare eller kan kylas och avfuktas för att transporteras till separat förbränning. Förgasningen i synnerhet, men också förbränningen ger upphov till en mycket stor mängd organiska föreningar som inte finns i bränslet. Förutom kolmonoxid, väte och lätta kolväten som metan, etan och propan uppstår organiska föreningar med hög kokpunkt som kondenserar vid kylning av gasen. Dessa brukar kallas tjära och innehåller bl a ett mycket stort antal aromatiska kolväten och substituerade aromatiska föreningar med klor, svavel och kväve.

7.2 Förbränningsanordningar

I dagsläget eldas biobränslen huvudsakligen i tre typer av förbränningsanordningar.

Rost

Den äldsta och fortfarandevanligastetekniken är elda på röster. Rostereld-

ning förekommer från vanliga Villapannorgupp till storleksordningen 50MWth.

.

Rosteldningvñimsfavfleraityper, sinenklasteform ett galler

Eniirositii som

bränslet. vilar på.-Det som karakteriserar olika rosterkonstrxiktioner är dels hur

bränslet tillförs, dels hur rostern är formad och om denär rörlig eller fast.

Rosteldningsteknikenkännetecknasav hög.driii°ctillgänglighet.Ofta leder rost-

eldning till stort luftöverskotttvilken medför lägre verkningsgrad än för moderna tekniker. I bilaga 1 visas några typiskarostkonstmktioner.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Fluidbädd

7.3 Förgasning

Förgasning har sitt främsta intresse kopplat till elproduktion och till massaindustrins behov av bränsle till mesaugnar. En bränngas som kyls så att den blir fuktfri och som renas från partiklar kan eldas i motorer, gasturbiner eller pannor på ett effektivare sätt än biobränslet självt.

Förgasningen utnyttjad på detta sätt kräver att rågasen renas från tjära, stoft, alkalimetaller och kväveinnehållande ämnen som ammoniak. Tjäran kan man bryta ner, kracka, termiskt eller med hjälp av katalysatorer. Stoft samlas upp på filter efter viss kylning av gasen vid denna kylning fastnar också alkaliemetallerna i stoftet. Ammoniakreningen är komplicerad och kräver vidare studier.

mer

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Förgasningstekniken äridagnnder aktiv utveckling. Den mest intressanta utvecklingslinjen innebäratt gasen förbränns ien gasturbin eller i en förbränningsmotor. Båda dessa tillämpningar medger att elproduktion sker med högre elverkningsgrad än vid en konventionen ångcykel.

- ; v i För att forgasningen skall bli effektiv krävs sarmoliktatt förgasningen sker

under tryck. Det kommer också att krävas rening av gasen fore förbränningen.

Förgasning vid atmosfärstryck och me. direkt förbi-ainnin .utan mellanliggande

g rening är idag kommersiell teknik. I Sverige finns tre förgasningsan-

av gasen läggningar byggda på CFB-principen där gasen förbränns i mesaugnar.

Vid landets värmeverk finns enlmotströmsförgasare för vårrneproduk-

ett av tion.

Förgasningstekniken beskrivs närmare i bilaga

Både Vattenfall och Sydkrafu arbetar med utveckling av trycksatt förgasning av biobränslen. Sydkraft har påbörjat utbyggnad demonstrationsanläggning i

av en Värnamo. Vattenfall arbetar med förberedelser för en 160 MWth demonstrationsanläggning. I båda fallen är slutmålet trycksatt biobränsleförgasning med elproduktion i kombicykel. Motivet för trycksatt förgasning och kombicykel är de goda möjligheterna till hög verkningsgrad för elproduktion, både vid kombinerad eloch värmeproduktion krañçvärme och enbart elproduktion kondens.

Emissionerna från denna anläggningstyp väntas bli låga även om detta ännu inte är verifierat med mätdata. Förbränning i gasturbin ställer krav på

en ren bränngas varför stoñzutsläppen från anläggningen blir försumbara. Utsläppen

av kolmonoxid och oförbrända kolväten väntas också bli låga. Svaveldioxidemissionerna blir låga eftersom biobränslen generellt innehåller låga halter svavel.

av Förbränning av lågvärdig gas med ny gasturbinteknik förväntas ge små utsläpp av kväveoxider. Det råder dock en viss osäkerhet om emissionsnivån innan kvantitativa mätningar är genomförda. N Ox-bildningen antas framför allt härstamma ifrån bränslets kväveinnehåll. Om emissionskraven är hårda kan eventuellt

extern NOx-rening bli nödvändig.

7.4 Bestämmelser och riktvärden för utsläpp

Det regelsystem som gäller för biobränsleaxiläggningar är inte enhetligt. Därför uppvisar enskilda anläggningar mycket stora skillnader i sina utsläpps- och villkorsproñler.

Ofta har exempelvis cellulosaindustrins bark- och fliseldade lindrigare

pannor villkor än värmeverkens. För stoft kan detta innebära att en stor industriparma tillåts släppa ut 500 mgm3n torr medan ett värmeverk endast tillåts ha stoft-

gas utsläppet 35 mgm3n. Det biobränsle eldas i anläggningar med avfallsvillkor

som får inte släppa ut mer stoft än 20 mgm3n.

Teknik ochemissionervid förbränning ochiirgasning

Bilaga 2

För de minsta ugnsstorlekama tillämpas typgodkärmande enligt Plan- och bygglagen PBL.

För anläggningar mindre än 10 MW föreligger endast anmälningsplikt till kommunens miljö- och hälsoskyddsnämnd.

Pillståndsprövrxingen för den enskilda anläggningen enligt miljöskyddslagen sker hos länsstyrelsen för anläggningar mellan 10 och 200 MW.

Större anläggningar prövas koncessionsnämnden för miljöskydd.

av -

För biobränsleeldning finns idag riktlinjer för stofcutsläpp utfärdade av Natur-

vårdsverket.

I Tabell 71 Riktvärden för stoñutsläpp mg m n torr gas 13%

Riksdagen 1991 riktlinjer för kväveoxidutsläpp. Riktlinjerna är inte

angav bränslespeciñka utom för kol. De sammanfattas i följande tabell 72.

Teknik ochemissionervid förbränning ochfötgasning

Bilaga 2

Nyanläggningar hela landet

anläggningar över 500 MW NOxMJ - 30 mg

övriga koleldade anläggningar N OxMJ - 50 mg

övriga anläggningar med ett utsläpp över 300 ton NOxår 50-100 N OXMJ mg övriga anläggningar 100-200 NOxMJ - mg

Fr 0 m den 1 januari 19.95 Befintliga anläggningar med undantag av anläggningar i U, W, AC och BD län

anläggningar med utsläpp över i 600 ton NOXår 50-100 mg NOXMJ . -övriga anläggningar 100-200 NOKMJ

- mg

Tabell 72 Riktlinjer för kväveoxidutsläpp.

7.5 Begränsning av utsläpp

Ätgärdernai-lförialliøegränsaliitlsläpplenfrânláibbränsleeldnmlär två skil-

gen av

kontrolleradförbränø glgenom styrningoch reglering möj-

- ger lighet att begränsar utsläppet kväveoxider, kolmonoxid samt kolväten av

och andra organiska föreningar,

rening av exempelvis avskiljning partiklar och längre gåen- - av

de NOx-redukrien.

A

Förbränningskontroll

Biobränsleeldning sker idag vanligen utan generella krav på förbränningskontroll.

Genom den miljöavgiñ; på utsläpp kväveoxider införts 1992 kommer emelav som lertid många pannenheter med än 10 MW bränsleeffekt att förses med fungemer rande mätsystem som gör det möjligt att mäta, styra och reglera förbränningen.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Detta förhållande kommer säkert att leda till minskade NOK-utsläpp. Det är däremot inte givet att utsläppen av CO och organiska mikroföroreningar hålls på en låg nivå.

För det biobränsle som eldas i avfallspannor är riktvärdet att CO-halten inte bör överstiga 100 ppm i syfte att hålla utsläppet av organiska föroreningar lågt.

Biobränsleanläggrüngar mindre än 10 MW har vanligen endast mätning av 02halt. Luftflödena mäts ibland, förbränningskontrollen är begränsad.

men

Utsläppet av organiska föreningar avgörs av förbränningskvaliteten. Tabell 73 visar skillnaden mellan utsläpp av några föreningar och ämnesgrupper vid dålig respektive kontrollerad förbränning.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 73 Utsläpp av några typer av organiska föreningar.

Källa SP Energiteknik, STEV-projekt nr 276-514-1. Jämförelsen mellan bra och dålig förbränning i tabellen avser inte att redovisa absoluta värden. Varje anläggning har ett mycket brett intervall av föroreningar beroende på driñzsätt vid mättillfället.

Kväveoxider Kväveoxider eller NOx är samlingsnamnet för

NO kvävemonoxid - -

N02 kvävedioxid - - NOx-utsläpp omräknas alltid till N02 trots att utsläppet i skorstenen till huvuddelen utgörs av NO. Dessutom finns flera andra kväveoxider som inte räknas in i NOx-halten, t ex lustgas N20.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 74 visar typiskt intervall for NOK-bildning för skilda bränslen och förbrän-

ningsanordningar.

Tabell 74 Kväveoxidbildning för olika förbränninstekniker.

Genom drifttekniska åtgärder är det möjligt att reducera NOK-bildningen till ni-

vån 100 mgMJ för rosteldade anläggningar. För FB-pannor kan nivån sänkas

ner mot 50 mgMJ. För att säkerställa lägre NO -utsläpp fordras införande rening-

av steknik selektiv katalyüsk rening S016 eller selektiv icke katalytisk rening

som SNCR. Båda dessa tekniker utnyttjar dosering ammoniak eller till rök-

av urea gasen för att uppnå NOK-reduktion. Det fordras därmed processkontroll

noggrann för att undvika utsläpp tillsatserna.

av

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgaening

Bilaga 2

Stoft

Vid förbränning av fasta bränslen följer alltid partiklar med rökgasen genom pannan. Dessa utgörs avdels sotpartiklar ofullständigt förbränt organiskt material

- dels av askpartiklar vilka innehåller mineral och tungmetalloxider. Partikelmängden är beroende av bränslets sammansättning, konstruktionen av eldningsutrustningen och förbränningskvalitén. Stoñhalten som följer med rökgasen till omgivningen är därmed en funktion både av dessa faktorer och av den reningsutrustning som används. Den kan bestå av cyklonavskiljare, textila spärrñlter eller elektroñlter. Aven våtskrubberanläggrzingar kan användas men de är mycket sparsamt utnyttjade för detta ändamål i Sverige. I bilaga 5 ges en närmare beskrivning av stoftavskiljare.

Cykloner

I cyklonavskiljare utnyttjas dynamiska krafter för avskiljning partiklar Tekni-

av ken är enkel och driñsäker. Garantier på rengashalter lägre än 300 mgm3n lämnas endast i undantagsfall.

Spärrñlter

Textila spärrñlter är en gemensam benämning på slangñlter, kassettfilter mm. Det avskiljande materialet är vanligen en duk utformad som väv eller nålat übermaterial.

Rökgasen som leds genom ñlterduken måste vara fri från glödande partiklar. Annars förstörs funktionen. Stoftpartiklarna i rökgasen avskiljs i ñltermaterialet och i den ñlterkaka som utbildas av partiklarna. Filterduken rensas periodiskt genom skakning, retur-luft eller tryckluñsspulser.

Stoftavskiljningen i ett textilt spärrñlter är normalt oberoende av stoftbelastningen och sto ts komstorlek. Stoftmängden som penetrerar uppgår till mindre än 10 mgnm så länge ñlterduken är intakt.

Elfilter

Elektroñltret är den avskiljare som länge varit dominerande då låga stoñzutsläpp eñersträvats. Elfiltret är mycket driitsäkert men avskiljningsgraden är kraftigt beroende av rökgashastighet och swñzets sammansättning. För att säkerställa ett litet stoftutsläpp måste dimensioneringen ske efter det ogynnsammaste driitfallet som kan vara aktuellt för anläggningen.

Teknik ochemissionervid förbränning ochfiirgasning

Bilaga 2

Metallutsläpp

I avsnitt 3.3 redovisas innehåll av mineraler och tungmetaller i olika biobränslen. Vid förbränningen oxideras huvuddelen av dessa till oxider som delvis matas ut med bottenaskan. Beroende av eldningsanordning och driftsätt följer en andel av askan med rökgasen genom pannan s k flygaska. Flera spårämnen speciellt, kvicksilver, arsenik, kadmium, bly och zink förgasas till stor del vid förbränningen. Vid rökgasreningen avkyls och kondenserar de på främst flygaskans minsta partiklar. Efter vid rökgastemperatur lägre än 200°C, är huvuddelen

pannan, en

tungmetallerna bundna till partiklarna. Det är endast kvicksilver som till huav vuddelen återfinns i ångform.

Tungmetallutsläppet från biobränsleeldning kan därmed endast anges som typvärden med ett brett intervall. Tabell 75 visar sådana typvärden hämtade från SNV PM 1708.

Tabell 75 Metallutsläpp, pg] MJ.

För kvicksilver gäller i princip att bränslets hela kvicksilvermângd avgår med rökgasen från anläggningen. Möjligen ger textila spärrñlter en mätbar avskiljning om stoftet innehåller oforbränt material.

Teknik ochemissionervid förbränning ochför-gaming

Bilaga 2

7.6 Typanläggningar

För att åskådliggöra utsläppen från biobränsleeldning har fyra verkliga anläggningar valts beräkningsexempel. som

A Fast snedrost 4.5 MW B Rörlig rost, 12 MW C Cirkulerande fluidbädd, 40 MW D Cirkulerande flujdbädd, 165 MW

De valda exemplen är anläggningar för värmeproduktion. Anläggning D har även elproduktion. Samtliga exempel representerar 1980-talets tekniknivå.

Beräkningar utsläppen baseras på mätdata dels från kontinuerliga mätningar, av exempelvis prestandaprov och periodiska besiktningar, dels erfarenhetsmässiga bedömningar.

Anläggningsbeskrivningar

i

AnläggningA - Eassze§zrá§ti4;5§wi.

Hetvattencentralên beståravbljepaxinav fastbränslepannaför fliseldning;

Anläggningen togsipdifiift-l98l.

- .

FastbränslejjzaImanj 5 MWV g Eásitlåriiåé

iåvattenkyld fastsáaedröát. .

en -

För ett småcyklonaggrega Bot naskapvoch avskild invigas

g a

.utmatas vått.env-gernensamjaskçgntainer, De nade kgasernagavledsi 5O.I1.18tei{högvskpte k

nom en VBränslet 5V V ;till markñcká

tánainálggxunl vdilastbill. ppas

,imaggmngen pövreras ttöentraltkontrollruin

på avståniPeriodisk tillsyntsker på H i; çb

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Anläggning B Rörlig rost 12 MW

- B är ett mindre värmeverk där basproduktionen sker med en 12 MW biobränsleeldad hetvattenpanna. I anläggningen ingår även el- och oljepannor. Anläggningen togs i drift 1985.

v e Bränslet utgörs av skogsbränsle som transporterastil] anläggningen med bil och tippas till markñcka.

en

. Förbränningen sker på en rörlig rost uppdelad i tre zoner för luftfördehiing.

Hetvattenpannan är kompletterad med ekonomizer.

Stoñavskiljningen sker i elektroñvlter.

g g i g Bottenaskan våtutmatas ochsamlas i en

med aslrcontainer.

Anläggningen äribemannad Övrig tid utövar

enbart

personalen periodisktillsyn. Ä T i l

i

Anläggning c Cirkulerándefluidbädd Mw-

.

hetvattencentralmed -tdxrågCFB-ApannorñomñarderaAOMW. -Arxläggxiing-

c är en

en togs igdrift l984igçBtfänsletgufgörsIawjzskogsflisgochtindnstriflis.

u

Flisenlagras utomhus pågasfálfierádp1an;.y§§iráni:çi§e:;lastastill en mottag-

ningsñcka med enxfrontlastare; Flisen passerar sedanjen kross och magnetav-

skiljare. Medbandtransportgörgocfr elevatofivtransjportâerástflisengtvill pannornasv

dagsilos.

. -

Rökgasen från. elektrofilviier. ñlltret rök

ett leds

renas

gaserna ut i en skorsten med -Iiöjden OQimQAvskii1df1ygaska

transporteras

pneumatiskt ,till åskan.

. asksilor v

.För-brukat liädçiinatériál;báhibdtáenásiáá §Heainatiskt

en asksilmAskan befuktas vid ntmatningenansi1on I

i Anläggningen

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Jämförelsegrund Jämförelsen av anläggningamas miljöpåverkan sker mot bakgrund av att samma bränsle utnyttjas samt att de drivs vid nominell effekt under 4 000 timmar per år. Bränslet utgörs av flis med följande data.

Tabell 76 Bränsledata. Transporterna av bränslen och restprodukter antas ge proportionell påverkan i form av buller, damm och avgaser. Rökgasutsläppen beräknas med nedan redovisade emissionsfaktorer. Bränsleförbrukning För varje anläggning beräknas bränsleförbrukningen med den för anläggningen representativa verkningsgraden.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell77 Iypanläggningarnas bränsleförbrukning

Restprodukter

Mängden restprodukter beror dels bränslemängd, dels av av askans halt av oförbränt material och fukt.

I tabell 78 nedan redovisas de beräknade restproduktmängderna i form av fuktig aska för de fyra beräkningsaltemativen. I de beräknade mängdema ingår både bottenaska och avskilt stolt från rökgasreningen.

fallit llâskproduktzon.

Transporter

Det stora transportbehovet orsakas Lastvolymen

av låränsleleveransen. for varje

tlistransport med släp har satts till 90 m .

Asktransporter sker med lastbil tar 10 ton. som

Tabell 79 nedan visar det årliga transportbehovet bränsle av och aska. I tabellen ges också medeltransporter dygn. per

Tabell 79 Transportbehov.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning 4 12-0752

Bilaga 2

Utsläpp till luft

Damning från hanteringen bränsle och aska ett bidrag till luftbelastningav ger en.

Bränsle- och askhanteringsutrustningen är utformade så att de inte bidrar med störande damning. Påverkan beräknas proportionell mot antalet transporter. vara Se tabell 79.

Utsläppen med rökgasen är för stoft och därmed metaller beroende av verkningsgrad och typ stoftavsldljare. Kväveoxidutsläppen i här aktuella anläggningar av beror enbart förbränningstekniken. Under huvuddelen av drifttiden är utsläpav organiska föroreningar och CO låga vid tillfällen med oregelbunden pen av men drift sker tillfälliga utsläpp av betydelse.

Emissionsfaktorer för de reglerade utsläppen stoft, svavel och kväveoxider ges av i tabellen nedan.

Anläggning Av Enhet . i Stoft j 200. g - Kväveoxid i 110 rr T Vi

W140

g Svavel i 2.110

Tabell 710 Emissionsfaktorer.

De emissionsfaktorer har valts för de olika alternativen bedöms vara genomsom snittsvärden för driftsäsong. Med ledning emissionsfaktorema och den åren av bränsleförbrukningen kan det totala årsutsläppet beräknas. Årsutsläppen har liga sammanställts i tabell 711.

Anläggning A B C D Enhet

Bränsleenergi 22 54 178 725 GWh

Årsutsläpp

av stoft 16 3 10 40 ton kväveoxider 9 27 45 130 svavel 1 2 6 26 -

Tabell 711 Årsutsläpp.

energiproduktionen självfallet är högre vid anläggningar med större effekt kan Då årsutsläppen inte direkt jämföras med varandra. I tabell 712 redovisas utsläppen

producerad energimängd. per

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 712 Utsläpp per producerad mängd nyttig energi. Metaller Utsläppet av tungmetaller är direkt relaterat till stoñzutsläppet. Enligt tabell 712 ovan är stoftutsläppet för anläggningen B, C och D lika eller 60 kgGWh. För

anläggning A med småcyklonaggregat är stoñzutsläppet 867 kgGWh. Emissionsfaktom för några metaller blir därvid enligt tabell 713.

Tabell 713 Emissionsfaktorer för metallutsläpp gl GWh. Med ovan redovisade emissionsfaktorer och årlig energiproduktion erhålles följande årsutsläpp av metaller.

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgaaning

Bilaga 2

Anläggning A B C D Enhet

Energiproduktion 18 48 160 660 GWh

Årsutsläpp

Arsenik 0.8 0 0 0.1 kg -

Kadmium 0.6 0 0.1 0.5 -

Koppar 2.3 0.8 2.6 10.4 -

Krom 1.7 0.4 1.3 5.2 -

Mangan 125 11 35 144 -

Nickel 0.1 0.2 0.6 2.6 -

Bly 86 1.7 5.8 24 -

Zink 133 16 51 211 -

Vanadin 1.6 0.4 1.3 5.2 -

Tabell 714 Årsutsläpp metaller kg år.

av

Organiska föroreningar

kolmonoxid och organiska föroreningar är inte beroende bränsle Utsläppen av av

Avgörande istället hur stor frekvensen okontrollerad foreller anläggning. är av bränning Det är sannolikt att obemannade anläggningar ger väsentligt större

är.

det kan inte dokumenteras. Använder vi de emissionsfaktorer som utsläpp men

tabell 73 och dem i relation till nyttig energi blir utsläppen enredovisas i anger ligt tabell 715.

Tabell 715 Utsläpp organiska föreningar.

av

Även andelen driñztid med dålig förbränning är kort kan den ge markanta bi-

om

totalutsläppet. För att åskådliggöra betydelsen detta anges hur medeldrag till av utsläppet beror andelen tid med dålig förbränning.

av

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasnirzg

Bilaga 2

Tabell 713 Specifzkt utsläpp av organiska föreningar funktion andelen tid som av med dålig förbränning.

Det finns endast ett fåtal mätningar från biobränsleeldade anläggningar som visar betydelsen fdrbränningskvaliteten och utsläppet kloraromater. av av

Mätresultat från anläggning C kan tjäna åskådliggörande som exempel på både betydelsen bränslekvalitet och fdrbrânningskvalitet. Mätningen av är gjord vid 25 MW last.

Tabell 717 Mätresultat från anläggning C.

med m3 m3 avses norm borr gas vid 10% C02 TCDD-ekvivalenter enligt Eadons modell

Teknik ochemissionervid förbränning ochfiirgasning

Bilaga 2

7.7 Framtiden

Ekonomiska överväganden och avsaknadav verkligt styrandeemissionsvillkor har i avgörande grad styrt valetgav dagens teknik för biobränsleeldningroch därmed också utsläpp och miljöpåverkan ñ°ân biobränslen;

Teknik som leder till att energiomvandlingenkan företas till radikalt lägre kostnadsnivå finns inte presenterad och därför inte förutses bli kommersiell under detta sekel. ff . . En ökad energianvändning med biabáänsié 90-talet innebär därför att de

iinder

förbränningstekniska lösningar som nu finns att tillgå måste utnyttjas. v Olägenheterna med transporter, lagring ochhantering bränslen och restpro. dukter är direkt. proportionella mot., den energimängd produceras ivarje

som

anläggning. v -- - - i . . Utsläppen med rökgasernav kanvreducerasgtbetydligtgenom att fororda .att da-

hjälpmedel ochutrustning,utnyttjas3lvid anläggningen; Avfallsfdrbrän

gens ningeni Sverige harunder periodenö1986itill 1992 visat attdetta är möjligt; men givetvis till priset aven högre kostnadb j - 1

Kostnadsökningen ett bei-i

sker

gränsat antal stora produktionsenheter; i z i

.

Möjligheterna

Följande åtgärder har storbetydelsé

Alloperatörspersonal .fot-br tsläppensmiljöpåverkan

och e i

möjligheternatill emissionsmmsknjing

Varje produktionsenhet försefsutined ochreglersystem

- e for kontrolleraddförbränning; - i v . Jämfört med dagens ntsläppjñán biobransleeldnmgenrinnebär åtgärderna att rökgasutsläppet kolmonoxiåiaromatiskakolväten; dioxinenstoñ och av metaller kan mmskas till mindre Aänenrtiondel per energimängd. För kväveoxiderna minskar utsläppet inte .så-krañçigt; Förzattnåitill enhalveringzav dessa utsläpp fordras externa åtgärdergt exfureátillsats i ugnen. i

Teknik ochemissionervid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

s. OMGIVNINGSPÃVERKAN VID FÖRBRÄNNING OCH

FORGASNING

Förbränning bränslen för energiproduktion medför att mängd släpps av en ämnen ut till omgivande luft, mark och vatten. Flera dessa ämnen kan negativa efav ge fekter på miljö och hälsa.

Vid förbränning biobränslen emitteras i stort sett ämnen vid av samma som användning av fossila bränslen. Det är framför allt kväveoxider, svaveldioxid, partiklar, koloxid och kolväten förtjänar närmare uppmärksamhet. Värt som att notera är dels att svavelhalten är lägre i förbränningsgasen från biobränslen från än fossila bränslen, dels att detta svavel inte representerar ett nytillskott för miljön.

Kolmonoxid och kolväten kan ett problem i framför allt små anläggningar. vara

8.1 Luftföroreningar

För att skydda mot hälsoeñekter luftföroreningar och andra ämnen har Naturav vårdsverket fastställt riktvärden d hur höga halter kan tillåtas i områden v s som där människor vistas. Korttidsmedelvärden ska skydda mot akuta irriterande effekter medan långtidsmedelvärden ska skydda mot föroreningar kan skasom ge da på lång sikt. Percentiler ofta och innebär att halterna bör understiga anges ett visst värde viss andel tiden. Vid angivelse 98-percentil bör riktvärdet en av av underskridas under 98 procent tiden, under 2 procent tiden högst 88 timav men av mar per halvår för timmedelvärdet får acceptera att det överskrids. Det kan man ske vid till exempel ogynnsam väderlek då ett inversionsskikt ligger ett lock som över marken.

För en del ämnen som inte har riktvärden har IMM Institutet för miljömedicin rekommenderat gränsvärden. Vidare har ECE FN ekonomiska kommission för s Europa fastställt kritiska haltnivåer för några luftföroreningar med hänsyn till effekter på växtlighet. Se Effekter på människa och växter.

En övergång från individuell uppvärmning till fjärrvärme i större anläggningar

medför en betydande miljöförbättring vad gäller luftföroreningar, oavsett vilket bränsle används. Det framgår undersökningar gjorts bland insom av som annat om projekten Kol-Hälsa-Miljö och N aturgas-Hälsa-Miljö.

En väl fungerande förbränning och rökgasrening är avgörande för vilka mängder och momentana halter miljö- och hälsofarliga ämnen släpps ut. Lokalt har av som även skorstenens höjd stor betydelse för halterna i luften. Detta innebär att en stora anläggningar har goda chanser att klara riktvärden och kritiska haltnivåer, medan mindre anläggningar inte har förutsättningar. samma

8. Omgivningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Nedan ett exempel på koncentrationer i utomhusluft i förhållande till SNVs ges riktvärden och bedömningsgrunder samt IMMs förslag till gränsvärden. J ämförelgäller tre biobrânsleeldade anläggningar olika storlek. Den ena anläggsen av ningen är ett kraftvärmeverk med tillförd effekt på 140 MW där spridningsbeen räkningar genomförts på ämnen enligt nedan. För de mindre anläggningarna 2 respektive 4,5 MW har erfarenhetsmässiga överslagsberäkningar på luñkoncentrationer gjorts från uppmätta data. Anläggningen på 4,5 MW beskrivs även i kapitel

i Anläggningsbeskrivning och förutsättningar

Fastbränslepanna 140 MW Ett kraftvärmeverk med biobränsleförgasning och kombicykel som eldas med sågverksavfall, avverkningsrester och energiskogsflis. skorstenen är 70 meter hög.

Fastbränslepanna 4,5 MW Fastbränslepannan består av en fast snedrost för fliseldning doch har en skorstenshöjd på 50 meter.

Fastbränslepanna 2 MW Pannan består av en rörlig planrost som eldas med träbriket- 5 gter. Slutförbränningen fungerar dåligt. skorstenen är 20 meter hög. i

Ärligt utsläpp vid drift år ca 5000 timmar per Fastbränslepanna Fastbränslepanna Fastbränslepanna 140Mw 4,5 MW 2 MW tonår mgMJ tonår mgMJ tonår mgMJ

- 8. Omgiuningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Det bör observeras att värdena representerar normal drift. Hänsyn bör till tas driñstörningar, då värdena kan överskridas och problem med framför allt kolväten, stoft och kolmonoxid kan erhållas. Driñstörningar vanliga i biobränsär mer leeldade anläggningar än i anläggningar för naturgas, kol eller olja. Oönskade fö-

remål eller stora bränslefraktioner följer ibland med bränslet och sätter igen bränsleinmatningen, för att nämna ett vanligt exempel. Risken för driftstömingar

är större ju mindre anläggningen är.

Emissionema från förbränningen ett förhållandevis litet tillskott till luftens ger halter av svavel- och kväveoxider. Därmed blir också det lokala depositionstill-

skottet litet. Denna slutsats är vanlig då analyserar inverkan enskilda man av anläggningar. Utsläppen måste därför betraktas i ett större perspektiv, där bidra-

gen från biobränslen betraktas i åtminstone regional skala. en

Bakgrundshaltema varierar kraftigt beroende på i landet befinner sig. var man Vintern 8687 uppmättes Institutet för vat och luftvårdsforskni regionaav nla på 3-20 svaveldioxidm 2-8 kvävedioxidm

bakgrändshalter pg pg och 2-10

sotm , pg utanför tätorter. De lägre värdena gäller Sverige och de högre norra gäller södra Sverige.

I tätorterna var värdena högre framför allt kvävedioxid, vilket till största delen av beror på den täta vägtrafiken i tätortema. Halterna kvävedioxid av varierade från strax under 20 ugm3 i till exempel Oskarshamn, Avesta och Kiruna till över 30 ligm i Helsingborg, Göteborg, Örebro och Skellefteå, uttryckt vinterhalsom vårsmedelvärden.

För svaveldioxid och sot bestäms haltnivåema i tätorter till stor del de regionaav la bakgrundshalterna, förutom i Sverige där de regionala bakgrundshalternorra na är låga och inte har lika stor betydelse för tätortsluften.

regm

svaveldioxid . ---- kväveoxider

150-

1 v

riktvärde so; Ol. .. s

° I | I i 1960 1970 1900 1990

Figur 81 Medelvärden svaveldioxid och kväveoxider för vinterhalvår av i centrala Göteborg.

Källa Miljön. Sveriges Nationalatlas, 1991, SNV.

8. Omgivningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

8.2 Lokalisering

Emissioner från förbränningsanläggningar kan tillsammans med utsläpp från anindustri och biltrafik samverka så att riktvärden och kritiska halter övernan skrids lokalt vissa tider på dygnet.

Det är därför viktigt vid lokalisering förbränningsanläggning att undvika av en redan hårt emissionsbelastade områden, t trafikerade leder. Ur luftföroresom ex ningssynpunkt är alltså lokaliseringen stor betydelse. av

Biobränslen används oña i fjärrvärmeanläggningar med placering nära konsu- Det då extra viktigt att ta hänsyn till lokala effekter kan drabba menten. är som de närboende.

skyddsavståndharhänsynltasitillhals från anläggningochtrans-

Vid val porter, damning samt större rök och stoftutsläpp i samband med brand eller

Vid lokaliseringlavqförbraxunjjvf ngisanläggxiingför. liiobränslenwbörmantan ka

på de många transportfordon åkerftill och vfrån .anläggningen

som v.

Det viktigt att planera transportvägarna med hänsyn till närmiljön och miniär transportavstånden. För att reglera buller och avgaser kan transporterna mera begränsas till särskilda vägar eller till vissa tider på dygnet.

För längre transporter bör möjligt järnväg väljas. Det är därför fördelaktigt om anläggningen placeras med järnvägsanslutning. om

Bullernivån från forbräxmingsanläggxiingen kan sänkas genom inbyggnad och ljudisolering till exempel fläktar, krossar, matarvattenpumpar och transportav band. Hänsyn till buller bör tas redan vid projektering av en anläggning då även krav på ljudgaranti kan ställas på leverantörer maskiner. Bullernivån i närligav gande bostadsområde får endast uppgå till 40 dBA under nattetid och 50 dBA under dagtid enligt SNVs riktvärden.

Ur och lagras. ;bränslet i ett

Riskenförg-daniningjbegränsasigenomatt hantera

slutet system; q

Om bränslet från transportfordonen töms inomhus dammar det mindre i bränsleanläggningens omgivning, arbetsmiljösynpunkt är det sämre. men sett ur

Vid placering förbränningsanläggning bör hänsyn också tas till lokalklimat, av en förhärskande vind, turbulens och utspädning för att nämna några viktiga exem-

pel.

8. Omgivningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

8.3 Brand och explosion

I en förbränningsanläggning för biobränslen finns risk för självantändning och brand. Flis kan självantända i lager, transportband kan upphettas och dammexplosioner kan uppstå på heta ytor eller nära gnistor. Redan vid projektering av en anläggning bör man tänka på frågor installation brandskyddsutrustning, som av medel för att reducera risken för brandspridning, olycksberedskap m.m. Dagens moderna anläggningar har automatiska brandlarm direkt kopplade till närmaste brandstation. Känsliga detektorer sitter i lager och längs transportband för bränslet. Sprinklersystem löser ut brand uppstår. om

Bränslet bör lagras så kort tid möjligt vid förbränningsanläggningar. Om risk som för brand föreligger bör lagret tömmas på allt material. Det kan exempelvis inträffa under driñstopp då bränslet blir liggande. I lagerutrymmen bör det finnas automatiska system som hela tiden matar ut det äldre bränslet först.

Regelbunden rengöring i anläggningen är viktig för att få bort bränsledamm, som annars kan orsaka brand eller explosioner.

Biogas är på grund sitt innehåll metan brandfarligt. Noggranna kontroller av av och god kontakt med den lokala räddningstjänsten eftersträvas vid anläggningar för biogasutvinning.

8.4 Effekter på människor och växter

Hos människan är deti första hand andningsorganen påverkas luftföroresom av ningar. En del ämnen kan även tas i blodet via lungorna upp eller magtarm-kanalen for att spridas till andra och effekter där. Vissa organ ge ämnen anses kunna ge upphov till cancer eller mutagena effekter även i mycket små doser. Stark lukt kan ge obehagskänslor.

8. Omgivningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

För är det framför allt har betydelse, där de föreskrivna kritisväxterna ozon som ka halterna redan överskrids lokalt.

En genomgång hur olika ämnen kan ingå i forbränningsgasen från en förav som bränningsanläggning påverkar människa och växter i höga halter ges nedan.

Kväveoxider

Kväveoxider bildas vid förbränning, i huvudsak som kvävemonoxid. Kvävemonoxiden oxideras så småningom till kvävedioxid skadligare för människa som anses Bidraget från förbränning är litet i jämförelse med utsläpp från den och växter. ökande vägtrafiken.

Kvävedioxid vävnadsirriterande gas som påverkar lungfunktionen N02 är en och slemhinnornai luftrörgoçh ;lungoi-;Gasen kanf tränga djupt nerjilungorna

och bland annat, försämras áfijjiktion; vilket innebär ett sämre försvar

.

mot virus ochvbakterier. Deniuavágssámxráandragápaegseáfeküen av kvävedioxid gör att astmatikerärspecielltkänsligzr

Låga halter kväveoxider tas bladens klyvöppningar kan anav som upp genom vändas näringskälla för växten. Kvävedioxid tas upp betydligt effektivare av som växterna än kvävemonoxid. Eftersom kväve utgör näring för växterna kan överskott medföra ekologiska förändringar i ekosystemet. Kväveoxider bidrar också indirekt till markforsurningen. Vid förbränning biobränslen släpps endast en av liten del den ursprungliga kvävemängden i bränslet ut. av

Det är främstli koäáigáiiogxkzâiád oxid; andra föroreningar som

ozonoch

kan eifekte r kegyidvghalterV

vgee

;kvävvâdioxid

biobränsleförbränning

ver

, Halten avykvävedioxid-utanw

gerupphovvtillg katiikvav X1

för tätozftávdénfs rleks ridningen ttfsl§adofpåväxter behöver befaras..

Av betydelse är kväveoxidens inverkan på bildandet fotokemiska oxidanstor av till exempel aldehyder, väteperoxid och peroxacetylnitrat PAN som ter, ozon, kan toxiska effekter. Dessa bildas i atmosfären då kväveoxider och kolväten rege med varandra under solljusförhållanden. agerar

Omgivningspáuerkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 81 Riktvärden för kvävedioxid med hänsyn till hälsoeñekter

SNV 1990.

Tabell i Kritiskaltältnzväerfbr kvävedzoxid på ECE 1988.

växter

Svaveldioxid

Svaveldioxid S02 är vattenlöslig irritation i de övre luñzvägamas

en gas som ger slemhinnor. Gasen kan kondenserapå partiklar i luñaen och oxideras till svavelsyra och sura sulfater.

En kortvarig exponering för höga halter svaveldioxid kan leda till ökat 1 ägsmotstånd. En längre exponering för halteri storleksordningen 100-200 ;tgm kan ge risk för kronisk bronkit och nedsatt lungfunktion. Det är framför allt hos barn och personer med astmatiska problem effekter observerats.

som

Hos växterna tas svaveldioxid i likhet med andra klyvöppning-

gaser upp genom ama. En hög halt av svaveldioxid kan hos många växter medföra att klyvöppningama stängs med påföljd att fotosyntesen hindras.

Känsligheten för svaveldioxid varierar starkt mellan olika växtarter. Lavarna är en särskilt utsatt grupp vilkas känslighet studerats mycket. De saknar klyvöppningar och tar upp föroreningar över hela sin yta.

8. Omgivningspáverkanuid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Ofta kan svaveldioxid i kombination med ozon, kvävedioxid eller hårt klimat forvärra effekterna. Svaveldioidd medverkar också indirekt till markförsurningen.

I dag utgör svaveldioxidhalterna i våra tätorter ett mindre hälsoproblem än tidigare. Utsläppen har minskat genom bland annat en övergång från individuell olje- och koleldning till eluppvärmning eller till fjärrvärme med höga skorstenar, minskad svavelhalt i bränslet samt bättre reningsteknik. Biobränslen innehåller mycket små mängder svavel och ger därför inte upphov till några betydande utsläpp av svaveldioxid. Inget nettoutsläpp sker.

Medelvärde Riktvärde

pgmil

. . . . Entimmes medelvärde 200 98-percentil för vinterhalvår V .

Dygnsmedelvärde 98-percentil för vinterhalvår

Vinterhalvårsmedélvâlrde

. .

aritmeüsktmedelvärde

, I

Tabell 83 Riktvärden för svaveldioxid med hänsyn till hälsoeffekter

SNV 1990.

Årsmedelvârde i Årsmedelvärd Årsmedelvärde

v

DygnsmedelvärdepiE

Tabell 84 Kritiska halvnivåer för svaveldioxid på växter ECE 1988.

Ozon

Marknära ozon bildas i atmosfären reaktioner mellan kväveoxid och kolvä-

genom ten under inverkan av solljus. Det är en kraftigt oxiderande gas som kan reagera med vävnader. Gasen kan nå ända till lungblåsorna på grund dess låga

ner av vattenlöslighet. En ökad känslighet for infektioner och irritation ögon och and-

av ningsorgan kan vara tecken på ozonpåverkan.

Växter anses vara känsligare for ozon än människor. Ozon kan ensamt eller i kombination med svaveldioxid eller kvävedioxid ge allvarliga effekter på växtligheten, bl a synliga bladskador och tillväxtminskning.

8. Omgiuningspåverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 85 Rekommenderat gränsvärde för med hänsyn till hälsoeffekter

ozon

IMM.

Tabell 86 Kritiska haltnivâer för på växter ECE 1988.

ozon

Kolmonoxid

Kolmonoxid CO adsorberas snabbt i lungan och tas i blodet, där det binds

upp till det syretraxisporterande ämnet hemoglobin. Blodets förmåga att transportera

syre till kroppen försämras. Den försämrade syreförsörjningen i hjärnan

kan upplevas som trötthet och minskad reaktionsfözmåga. Allvarliga följder medvets-

som löshet kan uppstå vid inandning höga halter. Vid lägre halter går den akuta ef-

av fekten tillbaka efter några timmar i kolmonoxidfri luñ.

Tabell 87 Riktvärde för kolmonoxid med hänsyn till hälsoeffekter

SNV 1990.

8. Omgivningspåverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Partiklar

Partiklar kan bestå av sot, damm, små metallfragment med mera. De hälsoeffekter som kan uppstå beror av storlek, form, sammansättning och vilka ämnen som finns adsorberade på partiklarna. Små partiklar tränger djupare i lung-

ner orna och anses därför hälsofarligare än de större. De små partiklarna har också större yta per volym- eller viktprocent, vilket gör att de kan adsorbera

mer av olika skadliga ämnen, som till exempel kolväten. Partikelhalten anges på olika sätt, men ur hälsosynpunkt är halten respirabla partiklar ett bra mått. Det anger grovt sett halten av partiklar med en diameter mindre än 15 pm.

Sot bildas vid ofullständig förbränning och kan bli ett problem om forbränningsprocessen inte fungerar som den ska.

För växter kan sot bli ett problem i mycket höga halter då det hindrar ljusflödet till växten eller sätter igen klyvöppningama. Påverkan av partiklarna beror av vad som sitter adsorberat på partikelns yta.

Sot i Totaltsuspende- Respirabla Medelvärde- i - - i

..

rade partiklar partiklar

ngnå ugm3 ugm3

Dygnsmedelvärde A-A9 j 110 110 f

i 98-percentil för vinterhalvårv .

i f

-

A Vinterhalvårsmedelvärde Ö-Äm .iii i

v aritmetiskt medelvärde i

.. .

i

y Endastbedömningsgrunder

Tabell 88 Riktvärden med hänsyn till hälsoeffekter SNV 1990.

Kolväten

Kolväten är ett samlingsnamn for ett stort antal organiska föreningar som bildas vid ofullständig förbränning. Bland dessa finns många kända cancerframkallande ämnen. Tunga kolväten som exempelvis polycykliska aromatiska kolväten PAH förekommer till största delen bundet till partiklar. Av de tunga kolvätena är bensapyrén bäst undersökt. Aven utsläpp av flyktiga kolväten, som t eten kan

ex medföra cancerrisker. Utsläpp av cancerogena ämnen kan ha betydelse på lång sikt även vid låga doser, eftersom det samlade upptaget under en livstid avgör cancerriskens storlek.

För växter är inte kolväten i sig själv någon risk. Det är deras medverkan till ozonbildning som är viktig att tänka på. Aven växternas produktion kol-

egen av väten i form av terpener och isoprener medverkar till ozonbildningen, då de avges såväl från växande skog som under torkning eller lagring av bränslet.

8. Omgivningspáuerkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

Tabell 89 Rekommenderade gränsvärden med hänsyn till hälsoeffekter av

IMM

pågår enligt personligt meddelande från IMM att höja gränsvärdet för eten till

Diskusâioner

2 pgm

.

Kan teoretiskt ge upphov till cancerrisk i storleken 1canceffall på 100 000 individer vid in-

andning under livstid lågrisknivå. i

Dioxiner i i

Dioxiner är stabila och kan anrikas i näringskedjorna. Inandning ett mycket

ger litet intag av dioxiner. Det är framför allt intag via ñsk eller modersmjölk

som har betydelse.

De effekter som kan uppträda dioxinpåverkan är reproduktionsstömingar, for-

av sämrat immunförsvar samt

cancer.

Giñzigheten av dioxiner relateras till mycket giftig dioxinförening, TCDD. Ett

en högsta tolerabelt intag dioxiner för människa är 35 picogram kg kroppsvikt

av per och vecka enligt IMM.

Biobränslen innehåller normalt tillräckligt mycket klor för att dioxiner ska kunna bildas vid förbränning. Därför bör såväl förbränningsanläggning rökgasre-

som ning utformas pá ett sätt som förhindrar utsläpp till omgivningen.

8.5 Referenser

Alvarez de Davila E, IVL, 1992, En studie arbetsmiljön vid deponigasutvin-

av ning, sortering av sopor och hantering av miljöfarligt avfall

Ansökan om tillstånd enligt Naturresurslagen att bygga och driva Brofjordens kraltstation, 1989, Vattenfall rapport

ECE, 1988, Ciritical Levels Workshop, Final Draft Report, Bad Hartzburg, United Nations Economic Comission for Europe.

Gremifelt P, 1987, Svaveldioxid, kvävedioxid och sot i svensk tätortsluft 1986- 1987, IVL rapport

Johansson R m Naturgas-Hälsa-Miljö, 1984, Vattenfallrapport

Nyrén C, 1991, Miljöeffekter vid torkning biobränsle, Examensarbete i Miljö-

av vårdsteknik, KTH

Miljön, Sveriges Nationalatlas, 1991, SNV

8. Omgiuningspáuerkanvid förbränning ochfiir-gaming

Bilaga 2

Plats for arbete omgivningspåverkan, 1982, Socialstyrelsen, Statens naturvårds-

verk meddelande Statens planverk rapport 60 del 5 Retzner 1991, Deponigas driñerfarenheter, Svenska Renhållningsverksföreningen rapport 7 Rödén J Kolets hälso- och miljöeffekter, 1983, Vattenfall, Projekt Kol-Hälsa-

m Miljö Thyselius L, jordbrukstekniska avdelningen, Uppsala, 1992, Personlig kontakt Victorin K m 1990, Hälsorisker till följd av vedforbränning, SNV rapport 3732 Victorin K, 1991, Hälsoeifekter av luftföroreningar i utomhusluñz, IMM rapport 2

8. Omgiuningspáverkanvid förbränning ochförgasning

Bilaga 2

9. RESTPRODUKTER

9.1 Askproduktion

Biobränslen, i huvudsak skogsbränslen, motsvarande 60 TWh tillförd energi nyttjades i Sverige under 1990. Användandet upphov till 200 000 ton biobränsle-

gav aska. Som jämförelse förbrukades 15 TWh energikol vilket 400 000 ton kolas-

gav ka.

Massaindustrin står för 60% av biobränsleanvändningen. Biobränslen är direkt och indirekt energikälla för många processer i massafabrik. Från sulfatmassa-

en tillverkning fås t ex vid förbränning returlutar aska i huvudsak åter-

av en som finns i grönlutslammet. Slammet är uppblandat med kalk vilket medför att den hanterad askmängd fördubblas. Totalt uppskattas slammängden till 140 000 ton varav ca 70 000 ton är biobränsleaska. I massafabriker finns också barkeldade pannor för elproduktion, uppvärmning och torkning trädbränsle.

av

Nyttjandet av biobränslen inom sågverk och övrig industri samt i värme- och kraftvärmeverk svarar för 20% tillförd bioenergi. Av total Ijärrvärmepro-

av en duktion under 1990 på 40,7 TWh kom 3,6 TWh från bränsleflis.

Återstående biobränsleutnyttjande

utgörs av Vedeldning för uppvärmning av småhus. Eftersom askan, totalt ca 50 000 ton, sprids lokalt i små mängder är det ekonomiskt att samla in den.

Kol används i ökande omfattning tillsammans med biobränslen i fastbränsleanläggningar av flera orsaker. Kol är idag det billigaste bränslet för elproduktion eftersom denna belastas med koldioxidskatt. I kraltvârmeanläggningar används därför biobränslen till järrvärmeproduktion och kol till elproduktion. Vidare är kolets högre värmevärde ofta en förutsättning för att uppnå full effekt i

en anläggning. Kol används även lastutjämnings- och reservbränsle samt vid

som ojämn biobränslekvalitet som hjälpbränsle för att stabil förbränning, dvs

ge en bättre emissionsdata.

Uppskattningsvis 50% av flisen till värme- och kraftvärmeverk eldas tillsammans med torv eller kol. Totalt deponeras 16 000 ton biobränsleaskor är el-

ca som mer ler mindre uppblandade med andra askor. Den totala mängden dessa blandas-

av korna är betydligt större.

Biobränsleanvändning och askproduktion under 1990 ges i tabell 91.

9. Restprodukter

Bilaga 2

Tabell 91 Produktion av biobränsleaskor i Sverige 1990.

Källa NUTEK, m

En uppskattning av de totala askmängdema som produceras vid förbränning av 1 TWh bränsleflis, halm kol framgår tabell 92. I jämförelsen antas andelen

resp av oförbränt material vara 20% för samtliga bränslen.

Tabell 92 Askproduktion från förbränning av 1 TWh flis, bark, halm resp kol.

Biobränslen således jämfört med kol betydligt mindre mängd aska per produ-

ger cerad energienhet. Detta innebär lägre kostnader vid deponering. Om vedaskan i framtiden återförs till skogen blir skillnaden i deponiproblem ännu större.

9. Restprodukter

Bilaga 2

9.2 Karakterisering av askor

Askhalt

Mineralaskhalten räknat andelen i vikt-% av torrt bränsle utan föroreningar

som

återstår vid fullständig förbränning är låg för biobränslen jämfört med kol. som Variationer i askhalter för skogsbränslen finns mellan olika trädslag och för olika delar trädet. Högst är askhalben i trädets växande delar som bladbarr, bark

av och grenar, se tabell 93

Tabell 93 Mineralaskhalter i nyfällda småträdfsödra Finland.

Källa Hakkila Kalqja enl Eriksson och Börjesson, 1991.

I praktiken blir mängd aska och slagg som fås från biobränslen större än mineraldelen i bränslet. I restprodukten återfinns nämligen också föroreningar som grus

från skörd och hantering bränslet. Mängden föroreningar minskar vid förmm av ädling av bränsle till pellets, träpulver etc. Variationerna i askhalter inklusive föroreningar för olika bränslen visas i tabell 94.

Tabell 94 Askhalter i fastbränslen exklusive oförbränt material.

Källa Handbok bioenergi, 1989; Holmroos, 1991

.

9. Restprodukter

Bilaga 2

I den totala askmängden från biobränsleproduktion ingår viss resthalt

även en av oförbränt bränsle g ofullständig förbränning. Andelen oförbränt styrs i huvud-

p a sak av bränslet och förbränningstekniken. Variationerna kan även stora

vara mellan anläggningar där samma teknik och bränsle nyttjas. Uppmätta värden på halter oförbränti vikt-% av total askhalt, inklusive föroreningar i tabell 95.

ges

Tabell 95 Andelen oförbränt material i skogsbränsleaskor.

Källa Holmmos, 1991; Eriksson och Börjesson, 1991.

I många fall ökar en totala askmängden ytterligare att vatten tillsätts för

genom att undvika dammbildning eller för släckning aska.

av

Asktyper

Restprodukter från större törbränningsanläggningar kan uppdelas i bottenaska och flygaska. Bottenaskan tas ut från eldstadens botten innehåller ihopsin-

som trad eller smält aska slagg samt bränslets föroreningar och oförbränt bränsle. Förbränning i fluidiserande bädd medför del bäddmaterialet med-

även att en av följer med bottenaskan.

Flygaska består av utbrända stoñzpartiklar samt del oförbränt kol sot

en som följt med rökgasema och avskiljts i någon typ rökgasreningsutrustning. Varia-

av tionerna i fördelningen av total askmångd mellan tlyg- och bottenaska för olika förbränningstekniker framgår av tabell 96.

Restprodukter

Bilaga 2

Tabell 96 Fördelning askmängder för olika förbränningsmetoder.

av

Källa STEV, 1989 R25 m

Effekter rökgasrening

av

För stoltavskiljningen vid fastbränsleanläggningar används oftast multicykloner vid mindre anläggningar och spärr-filter eller elñlteri stora anläggningar. Installation effektivare stoftrening rökgasema innebär att mängden flygaska

av av ökar.

I anläggningar använder biobränslen med hög ñikthalt kan det vara intres-

som sant att kondensera rökgasemas vattenånga för utvinning energi. Rökgaskon-

av denseringen utförs normalt efter stoftavsldljningen och påverkar därför askkvalitén ett förorenat spillvatben. Vid kondenseringen avskiljs vattenlös-

men ger liga föroreningar i rökgasen saltsyra, svavelsyra, organiska syror m m att

som från rökgasen. Samtidigt kan halten t tungmetaller, klorerade dioxiner och

av ex benzapyren i rökgasema sänkas med 70-90%. Källa STEV, 1989 R27.

Svavelhalten i biomassa är i allmänhet under 0,5 vikt-% torrsubstansen. Bio-

av bränsleanläggningarna behöver därför förses med avsvavlingsutrustning. För att möjliggöra blandeldning med svavelhaltiga bränslen krävs dock avsvav-

mer lingsteknik. Med fluidiserande-bädd teknik kan avsvavlingen göras genom direkt kalkinmatning till bädden. Pulver- och rosteldning kräver däremot avsvavlingsutrustning. Avsvavlingstekniken normalt en gipsliknande restprodukt.

ger

Kväveoxidhaltema NOK vid biobränsleeldning är normalt så låga att någon speciell reningsanläggning är nödvändig. För blandeldade anläggningar med kol eller avfall kan NO -reduktions teknik bli aktuell. Använd teknik är i första hand förbränningstekniskaåtgärder. För högre reduktionsnivåer krävs katalytisk av-

skiljning. Tekniken innebär att viss resthalt av ammoniak eller urea kan åter-

en finnas i askan.

9. Restprodukter

Bilaga 2

9.3 Analys av askor

l restprodukten från biobränslen återfinns de mineraler, mikronäringsämnen och övriga spårämnen som biobränslet tagit upp under sin tillväxt kap. 3.

Biobränsleaskor är jämfört med kolaskor fattiga på glasbildande komponenter, som SiO och Al2O3. Istället finns högre halter eller mindre lösliga och

av mer

starkt alñaliska

metalloxider, karbonater, fosfater och alkalisalter. Detta innebär att en stor del av framförallt flygaskan är lätt lakbar. För nyttiggörandet

av askans mineralinnehåll vid kalkning, jordförbättring eller gödsling är detta positivt.

Tungmetallhalterna i biobränslen är låga jämfört med kol. Skillnaden i askan är mindre eftersom biobränslenas låga askhalt gör att anrikningsfaktorn blir större. Metallhalterna i flygaska är normalt högre än i bottenaska. Detta beror förenklat uttryckt på att flera tungmetaller har tendenser att förflyktas i eldstaden varefter de adsorberas till flygaskans små partiklar med stor yta. Särskilt gäller detta kadmium, zink och bly medan kvicksilver ofta följer med rökgasema utan att fastna på askpartiklar.

Skogsbränsleaskor

De viktigaste mineralkomponenterna i askan är Ca, Mg och K. Höga Si-halter kan bero på att biobränslet förorenats med jord vid hanteringen eller del

att en av sandbäddmaterialet vid fluidbäddförbränning har följt med askan. Alla

de uppräknade makroämnena utom Na och Al betraktas oumbärliga för skogsträ-

som den. En sammanställning ett antal analyser makroelement i flis- och bark-

av av aska från två källor redovisas i tabell 97.

.umedélfig-Miäi 1.0

09 im

Tabell 97 Sammanställning makroelement i vedaska.

av

Källa Holmroos, 1991 ; Eriksson och Börjesson, 1991

.

Askan innehåller förutom makroelement även viktiga mikronäringsämnen B,

som Cu och Zn samt giftiga tungmetaller utan känd biologisk funktion Cd, Hg och

som Pb. Livsnödvändiga mikronäringsämnen också gifteffekter koncentratio-

ger om nen blir för hög.

9. Restprodukter

Bilaga 2

I tabell 98 redovisas ett antal mätningar spårämnen i flygaska och bottenaska

av från flis och barkförbränning. Aven äldre analyser på blandade biobränsleaskor från Sverige och Finland ingår. Som jämförelse halter i kolaskor från Kol-

anges Hälsa-Miljö utredningen.

Tålalbell98 Sammanställning,

spårelement zflyg- och bottenaska.

Källa Holmroos, 1991; Rudling enl Eriksson och Börjesson, 1991;

KHM ,1983.

Askors lakningsegenskaper beror på dess kemiska uppbyggnad och metallemas förekomstform. Egenskapema styrs förbrânningstekniken och bränslet. En

av jämförelse mellan utlakningen makroelement och spårelement tungmetaller i

av flygaska från kol- och trädbränsle visas i figur 91.

Flygaskor från en 50 MW fliseldad CFB jämförs med flygaska från 120

panna en MW kolpulvereldad panna. Vid analysen har mängden lätt utbytbara- och karbonatbundna föreningar bestäms lakning med 1M ammoniumklorid pH 7

genom respektive 1M Natriumacetat och 1M ättikssyra pH 5. Lakningen har utförts i rumstemperatur under 1 resp 5 timmar.

Jämförelsen visar att mängden lätt utlakbar alkalinitet, vilket ungefär

motsvarar utbytbart och karbonatbundet Ca kalcium 7 högre i vedaska jämfört med

var ggr kolaskor. Skillnaden i lakbart K kalium är ännu större. Detta viktig

är en egenskap vid eventuell återföring av aska till skogs- och åkermark.

Vidare framgår att

Kadmium är mycket lättlösligt i vedaska med nära 100% lakbara fraktioner. Rörligheten avtari serien Cd Cu As Zn Pb Cr.

9. Restprødukter

Bilaga 2

Vedaska innehåller höga halter av Zn men den tillgängliga fraktionen är forhållandevis låg 25%. Risken för toxiska effekter bedöms som stor.

Krom är xpycket hårt bundet i Vedaska och borde därför inte orsaka ekologiska eñekter. Aven ca 50% av blyet är bundet i otillgänglig form.

KOlaska 34591 17125 24521 8310 757 47251 101052 ao ac so 40 7///ø 20 o Al Fe Vedaska

173671 18392 55703 9274 12309 27414

Kolaska I OO 80

40 20

Vedaska XOO BO SO 40 20

å utbytbart + karbonatbundet 74 - bundet till Mn och Fe [Z] n bundet till sulfit och organisk substans i bundet till mineral a Totalhalter anges ovanför stolparna i mgkg

Figur 91 Fördelningen makroelement och spårelement på olika av förekomstformer. Källa Lee, 1991.

9. Restprtxiukter

Bilaga 2

Ttmgmetallhalter i vedaska energienhet

per

En uppskattning tungmetallmängderna i flyg- och bottenaska enhet produ-

av per cerad värme visas i tabell 99. Jämförelse görs mellan biobränsleanläggningar

av typ A och C från kapitel 7 och kolpulverpanna. Medel och medianhalterna

en av spårämnen i botten- och flygaska från tabell 98 har använts.

Tabell 99 Tungmetaller halter i aska producerad energtenhet.

per

Jämförelsen visar att tungmetallhaltema i aska producerad energienhet

per är genomgående lägre för flis jämfört med kol med undantag för zink

och i viss mån kadmium.

Åkerbränsleaskor

Salixaska

Innehållet i Salixaska motsvarar i stort det redovisats för skogsbränsleaskor,

som förutom att innehållet kadmium och zink är 5-10 högre. Högst blir Cd-hal-

av ggr terna i flygaskan. Egenskapen hos Salix att ta Cd kan bli ett sätt

upp att genom energiskogsodling med Salixarter rena åkermark från Cd.

Halmaska

Askan från förbränning halm innehåller förutom halmens mineralämnen

av oorganiska föroreningar tillkommit vid skörd, transport, lagring och hantering

som samt oförbränt organiskt material i form sot.

av

9. Restprodukter

Bilaga 2

Halmaskans dominerande beståndsdelar år kiseldioxid SiO2, kaliumoxid K20 och kalciumoidd CaO, varav kiseldioxid vanligen är den största komponenten. Mängden kiseldioxid varierar dock inom mycket vida gränser. För stråsädes-

av halm finns angivelser på mellan ca 20 och 80% av askinnehållet. Tungmetallerna i askorna är genomgående lika låga eller lägre än askor från flis och bark.

Halm och i viss mån rörflen innehåller 3 3,5 promille klor. Vid förbränning av

klorrikt bränsle kan dioxin bildas vid dålig förbränning. Kloret kommer bl a från gödsling med KCl.

Askans kemiska innehåll vid inaskning på laboratorium ges i följande tabell.

Tabell 910 Halmaskans kemiska sammansättning.

Källa Ivarsson E Nilsson enl. Axenbom, 1991; SNV 1990.

Askor från förgasningsteknik

Tekniken att uppvärmning bränsle med begränsad syretillförsel få en

genom av brännbar är välkänd pyrolys. Erfarenheterna användningen av biobräns-

gas av le i forgasningsprocessen för storskalig energiproduktion är begränsad. Inom massaindustrin finns dock fungerande anläggningar se pkt 9.3 om Värö Bruk. För storskalig elproduktion är två olika koncept på förgasning av biobränslen under utveckling. De baseras båda på fluidiserande bäddteknik.

Kunskaperna restproduktema från förgasning biobränslen är bristfälliga.

om av Egenskapema styrs till stor del vald teknik. Utifrån processtekniken kan en

av

Restprodukter

Bilaga 2

del generella antaganden göras. Eftersom förgasning av biobränslen görs i ke-

en miskt reducerande miljö i motsats till konventionell förbränning är oxida-

som en tionsprocess ökar potentialen för bildandet gasformiga metallföreningar. Vid

av nedkylningen av rökgasema avsätts del dessa på flygaskan. Metallerna i

en av askan kommer till stor del att föreligga i grundtillstånd eller lätt oxiderade.

vara Sulñdbidningen av metallerna blir troligtvis begränsad eftersom bränslets svavel-

halt är låg. Detta i kombination med hög restkolhalten i askan kan innebära att

flygaskor från förgasning blir lättlakade än andra biobränsleaskor. Om kalk

mer tillsatts i processen kommer flygaskan även att innehålla halvkalcinerad dolomit.

Analyser av förgasningsaskor antyder att bottenaskan liknar bottenaska från

en vanlig flispanna med skillnaden att kolhalten blir högre. För CFB-pannor fås ing-

en separat flygaska utan denna tas ut som en blandad bottenaska.

Radioaktivitet i askor

Tillståndshanteringen för askor med joniserade strålning styrs strålskyddsla-

av gen SFS 1988220. Statens strålskyddsinstitut SSI kan meddela föreskrifter

och ange gränsvärden för hanteringen.

Torv har förmåga att anrika naturligt förekommande radioaktiva nuklider. SSI

gav 1990 ut ett förslag på strålskyddsregler för energiproduktion från torv. Enligt

förslaget skall i en tillståndsansökan för brytning och förbränning ingå mätning i

ett inaskat torvprov av uran-238, uran-235, radium-226, b1y-210, polonium-210 och cesium-137.

En undersökning av biobränsleaskor har påbörjats inom SSI. Uppmätt radioakti-

vitet i biobränsleaska utgörs huvudsakligen cesium- 137 härrör från antro-

av som pogen verksamhet. Uran och radium tas däremot växter i någon större

upp av omfattning. Halter cesium-137 i bark och ved från områden drabbats

av som av Tjemobyl-nedfall har uppmätts till 1800 180 Bqkg becquerel sönderfall

resp per sekund. För opåverkade områden är halterna 15 3 Bq kg. Eftersom ask-

resp halten är låg i biobränslen avger askan högre strålning. En ökning med faktor

en 20 för flygaska och 3 för bottenaskan har uppmätts. Vid hantering aska har

av SSI angett gränssättande koncentration för cesium -137, motsvarande individ-

en dos på 0,1 mSv per år, till 8 000 Bqkg. Problem med höga cesiumhalter i askor ef-

ter Tjernobyl är övergående eftersom halveringstiden 30 år.

är ca

9.4 Hantering restprodukter

av

Restproduktema från förbränning biobränslen kan antingen deponeras eller

av nyttiggöras. Biobränsleaskor hanteras idag med likartad teknik aska från

som förbränning av kol och andra fastbränslen. Detta innebär normalt att flyg- och

bottenaskor deponeras tillsammans och att de befuktas för att minska problem

med damning vid transport och hantering. Deponering bör ske på sådant sätt att

utlakningen av salter, tungmetaller och vissa organiska ämnen till grundvatten

och vattendrag påverkar miljön. För deponering än 50 tonår krävs till-

av mer stånd enligt miljöskyddslagen. För mindre mängder räcker det med anmälan.

en

9. Restprodukter

Bilaga 2

Ett sätt att nyttiggöra askan är att använda dess innehåll av viktiga näringsämnen och pH-höjande egenskaper för att ge uthållig biomassaproduktionen på skogsmark. Från forskarhåll råder enighet om att askcirkulation, förutsett att den sker på lämpligt sätt, riskfri åtgärd. Metallema i vedaska är inte nya

är en utan cirkulerar mellan mark, träd och aska i ett kretslopp. Samma mängd metaller skulle ligga kvar i skogen om man inte tagit ut bränslet. Askåterföring behandlas ingående i kap. 10.

Myndigheternas syn på biobränsleaskor och dess möjliga användningsområden i framtiden kännetecknas av försiktighet. Det är i första hand risken för en ok0ntrollerad spridning av tungmetaller som kan motivera en restriktiv inställning till återanvändningen. Askåterföringen till skogsmark anses minst problematisk. På SNV förbereds ett policybeslut om återföring av vedaskor till skogsmark. Skogsstyrelsen undersöker även konsekvenserna för skogen om ingen vitalisering utförs samt ansvarar för att ta fram Allmänna råd för kalkning av skogsmark i samråd med SNV.

Några exempel pá askhantering vid skogsindustri och värmeverk redovisas nedan.

Värö Bruk AB Södra Skogsägarna

-

Anläggningen producerade 1991 ca 250 000 ton blekt sulfatmassa. Förbränning och förgasning av biobränslen ger processånga för drift av två ångturbiner för elproduktion samt för produktion av värme för torkning av barkbränsle och uppvärmning av lokaler. Totalt producerades 1991 ca 230 GWh värme och 160 GWh el. Elproduktion täckte 23 av årsbehovet.

Av energiproduktionen kom 70 % från en 50 MW barkpannan som eldas med barkrester och sågspån. Pannan används huvudsakligen vintertid varför la-

bränâlet

gras under övriga delar av året. Under 1991 gav barkpannan ca 6 000 m aska som deponerades på en tipp inom fabriksområdet. Lakvatten från deponiområdet

hand i ett reningsverk inom anläggningen. tas om

Tack vare varma vintrar och viss överkapacitet på bränsle finns planer på att torka och pelletera barken. Man tänker i så fall utnyttja befintlig bränsletorkanläggning, vilket skulle ge ett bränsle med ca 10% fukthalt.

En CFB-förgasaren på 36 MW producerar brännbara gaser från bark och sågspån som används för att bränna mesa i mesaugnen och för torkning av bark. Aven tallbeck som är en biprodukt från massatillverkningen med ett värmevärde på 90% av eldningsolja, används till mesaugnen. Askproduktionen från CFB-förgasa-

för endast m3 driftstörningar. Mängden för normalren var 1991 300 p g a av ett år är ca 1000 m Askan är analyserad och godkänd av Kontrollföreningen för al-

. ternativ odling KRAV-godkänd. Restprodukten säljs som jordförbättringsmedel och några avsättningsproblem har man inte haft. KRAV märkningen följer Naturvårdsverkets rekommendationerna för kadmium.

Övrig askproduküon inom anläggningen utgörs aska från förbränning av re-

av turlutar som i huvudsak återfinns i grönlutslammet. Vid kokning av vedråvara fås biprodukten svartlut som indunstas och bränns till en kemikaliesmältan som benämns grönlut. Efter upplösning i vatten och behandling med släckt kalk er-

9. Restprodukter

Bilaga 2

hålls en fällning som kallas samt restprodukten grönlutslam till hälften mesa som utgörs av kalk. Slammet deponeras i dagsläget på tipp. Mesan tvättas och egen avvattnas först och bränns sedan för att återvinna kokkemikalien vitlut.

STORA Feldmühle Hylte AB

I anläggningen producerades 1989 93 000 ton oblekt sulñtmassa, ca 112 000 ton slipmassa samt 176 000 ton från returpapper. Produktion processånga massa av sker i tre barkpannor på sammanlagt 70 MW även kan eldas med naturgas. som

Dessutom finns CFB-panna på 50 MW kan eldas med många olika bränsen som len inklusive bark, torv, processlam från returpappershanteringen, biopressat slam från reningsverket samt kol och olja.

Under 1991 gav CFB-pannan drygt 18 000 ton flygaska ton-vikt mindre samt en del bottenslagg. Av flygaskan härrör 50 % från returpappersvärta, 30% från ca avloppsslam, 15% från trädbränsleanvändning och resten är i huvudsak kolas-

kor. Vid förbränningen slam minskar volymen med 90% vilket reduav avsevärt cerar deponeringskostnaderna.

Askoma deponeras i huvudsak på avskild del kommunal tipp. Vid en av en driñzstörningar på panna får även deponera Slammet direkt på tipp. man samma Ett försök pågår med att använda askoma bärlager vid vägbyggnad. som Totalt 2500 ton restprodukter har använts till två vägar inom anläggningen.

Örebro Energi AB

E1- och fjärrvärme produceras från biobränslen, torv och kol i CFB-paxma en på 165 MW. Under 1990 utgjorde biobränslena 15% tillförd energi, torv 35% av ca och resten kol. Koldioxidskatten from 1991 innebar ökad användning var en av biobränslen och torv till värmeproduküon medan kol användes till elproduktion.

Av total askproduktionen under 1991 på 17 000 ton utgjorde kolaska ca ca 20 %. Någon uppdelning de olika askoma görs utan allt samdeponeras på av ett eget deponiområde. Arbete pågår för att hitta lämpliga användningsområden för askan.

9.5 Referenser

Axenbom Å red, 1991; Halm som bränsle för framtida elproduktion - en sammanfattning av dagsläget, Vattenfall Bioenergiprojektet, Projektrapport UB

Brolin L, Johansson R, 1991, Projekt Bioenergi, Underlag till resultatrapport, Vattenfall

Eriksson Börjesson, 1991, Vedaska i skogen litteraturstudie, Vattenfall - en Bioenergiprojektet, Projektrapport UB 199146

Eriksson Eriksson, 1989, Askhalt i tlygaska ifrån trädbränsleeldade sex värmeverk, SLU, stencil

9. Restprodukter

Bilaga 2

Holmroos 1991, Karakterisering av Vedaska, Vattenfall Bioenergiprojektet, Underlag till kommande rapport, projektnr UB 90 184 Klingberg T red, 1991, Aska från biobränsle Hinder eller tillgång, Statens

- Energiverk, Projektrapport TB 911 Lee Y-H, 1991, Chemical speciation of major elements and trace metals in solid wastes, IVL-rapport, B1024 Nilsson 1991, Vedaska och skogens vitalitet- en nödvändighet eller ett miljöhot, Opublicerat material, Vattenfall Bioenergiprojektet NUTEK, 1991, Energilägeti siffra SNV, 1987, Allmänna Råd 872, Fastbränsleeldade anläggningar 500kW-10MW SNV, 1987, Miljöprogram för kadmium SSI, 1990, Torv och strålskydd- förslag till strålskyddsregler för energiproduktion från torv, SSI-rapport 90-15 STEV, 1989, Regionala bioenergibalanser, Underlagsrapport 1989R17 STEV, 1989, Restprodukthantering, Rapport 1989R25 STEV, 1989, Rökgaskondensering vid förbränning av skogsbränsle och torv, Rapport 1989R27 Timm B, Nilsson 1983, Miljöeffekter av ved- och torvförbränning, SNV PM 1708 Meddelande

9. Restprodukter

Bilaga 2

10. ASKÅTERFÖRING

10.1 Askåterföring till skogen

Bortförsel av biomassa samt syradeposition leder till näringsförluster i skogsmar-

ken. I många områden är vittring och atmosfärisk deposition av mineralämnen

otillräcklig som kompensation. terforing aska eller andra lämpligt av samman-

satta gödselmedel kommer därför bli förutsättning för kunna en att ta ut biomas-

sa från vissa marker den långsiktiga produktionsformâgan skall om upprätthål-

las.

Vedaska har kalkverkan motsvarande kg en 150-450 CaOton aska och vid ger tillförsel i fält önskade effekter på markkemin. och basmâttnad pH stiger, först i

ytliga horizonter, i djupare led och kan således senare motverka försurning av mark. Näringsämnena tränger snabbare vid kalkning. ner än

Askans syraneutraliserande förmåga är beroende bl av a markens egenskaper,

främst halterna humus och lera, och askans löslighet. av

10. Askáterfiring

5 12-0752

Bilaga 2

För att kompensera för biomassauttag krävs givor på ca 1-3 ton askaha. Vid givor på 3 tonha beräknas varaktighet på 20-50 år uppnås. Med en giva på 2-5

ca en ton askaha, krävs för att uppfylla alla nämnda mål, ökar pH i humu-

som ovan slagret med O,5-1,5 enheter. pH bör inte höjas över 5-5,5, då bl a mykorrhizasvam-

kan påverkas negativt. parna

Askans upplösningstid på olika marker är viktig att känna till för bedömningen

askan behövs och hur mycket skall spridas. Genom att ställa krav på av var som granulerlngen är det möjligt att askans upplösningshastighet och där-

anpassa med frigörelsen vedaskans innehåll. Olika strategier kan användas;

av

upplösning på 5 år, vill ha snabb effekt, - om man

upplösning på 10 år, vilket motsvarar den tid det tar för hyggesrester att - ca

förmultna,

upplösning på 30 år, vilket motsvarar den tid under vilken behovet av - ca

näringstillförsel är särskilt stor i ett nyanlagt bestånd.

Sett på kort sikt är det osäkert återföring aska till fastmarker leder till po-

om av sitiva eller negativa effekter för tillväxten. Försöksresultaten är entydiga. Både minskad och ökad tillväxt har noterats. Den kortvariga üllväxtnedsättning som uppmätta i samband med kalktillförsel beror på att mikroorganismerna konkurre-

kvävetillgången. Kväve är vanligtvis en begränsande produktionsfaktor i rar om skogssystem.

Målsättningen med återföring vedaska är dock i första hand att vitalisera mar-

av ken och möjliggöra långsiktig produktionsförmåga, att öka trädens motstånds-

en kraft mot stresspåverkan och skapa förutsättningar för biologisk mångfald.

På torvmark leder ofta tillförsel aska till avsevärd ökning av tillväxten hos

av en träden. Troligtvis beror detta på ökad mineralisering torven och på tillför-

en av

bristämnen K och B. sel av

Efter förbränning biomassa återfinns huvuddelen biomassans tungmetaller

av av i askan. Askgödsling med 2-5 tonha leder på kort sikt till en ökning av markens innehåll extraherbara tungmetaller med 10-l00%. Halterna som då återfinns i

av marken ligger normalt under lägsta kända effektnivåer. Erfarenheter från inblandning flygaska i jordbruksmark KI-IM slutrapport visar att askans lätt

av extraherbara tungmetaller redan efter några veckor väsentligen överförts till

markens svårtillgängliga förråd. Till viss del bör detta förlopp också ske i skogsmark med aska från biomassa, vilket är ytterligare försäkran att de negativa

en effekterna sannolikt är försumbara.

10. Askåterfiring

Bilaga 2

Genom att ställa specifika krav på askan samt och hur ofta askåterföring var får ske kan risken för negativa effekter tungmetalltillförsel minimeras. Anger kraav ven maximala mängder tungmetaller får tillföras utesluta därmed askor som med höga metallhalter t från rivningsvirke. Särskilda krav bör ställas ex på aska från blandbränslen biomassa koltorvlättolja. +

Askåterföring bör ske ståndortsanpassat. Naturtyper med känslig vegetation bl a lavrika marker bör utredas särskilt innan aska tillförs. Då marker med liten mängd humus tillförs aska bör försiktighet iakttas. Askgödsling bör undvikas på områden med känsliga eller sällsynta växter.

Askgödslingens effekter på yt- och grundvatten på lång sikt är sannolikt liten. Kort tid varaktighet någon månad efter askgödsling har det lokalt noterats förhöjd halt av t ex kadmium i markvatten. De förhöjda halterna kan antingen bero på utlösning från askan eller frigörelse från markpartiklama genom jonbyte med kalciumjoner och andra katjoner, frigörs askan. som ur

På vissa marker kan högt pH öka kvävemineraliseringen, d nedbrytning v s av det organiska kvävet i förna och humusskikt till ammonium. pH-höjningen kan stimulera nitriñkationen och medföra nitratutlakxzing. Risken för nitratutlakning

är störst på grovkorniga jordar i kvävebelastade marker med låg CN-kvot.

Den pH-höjning som askgödslingen medför i marken förbättrar förutsättningarna

för daggmaskar. Vissa förskjutningar i artsammansättning har noterats t ex småringmaskar. Förändringama är typ och omfattning av samma som efter andra åtgärder i skogen.

10. Axkáterfáring

Bilaga 2

Effekter på floran är liten vid användning av granulerad aska, mindre än efter

kalhuggning, markberedning och kvävegödsling. t ex

Syftet med asktillförsel är bl att vitalisera marken och därmed bryta en negativ

a utveckling innebär att mindre syratåliga arter försvinner. Ogranulerad aska

som kan ha mycket skadlig verkan på lav- och mossarter. Vegetationsförändringama kan bli kraftiga och önskvärda aska eller kalk tillförs marker som har hög

om nitriñkationspotenüal.

På nästa sida sammanfattas kända och tänkbara effekter av askgödsling samt förslag till lämpliga åtgärder för att undvika negativa effekter. Källa Nilsson 1991. Vedaska och skogens vitalitet nödvändighet eller miljöhot.

- en

10. Aakátelfiring

Bilaga 2 Kända och tänkbara effekter askgödsling samt förslag till lämpliga

av åtgärder för att undvika negativa effekter

10. Askáterfiring

Bilaga 2

10.2 Referenser

Eriksson Börjesson P, SLU, 1991, Vedaska i skogen, En litteraturstudie, Vattenfall

Kruuse A, 1991, Skogsenergins konsekvenser för floran och för vissa andra naturvärden, Utvärdering nuvarande kunskap samt identifiering av kunskapsluck-

av or, arbetshandling, Vattenfall

Nilsson 1991, Vedaska som vitaliseringsmedel en nödvändighet eller ett miljö-

hot, Stencil, Vattenfall.

Rosén K, SLU, 1991, Skörd skogsbränsleni slutavverkning och gallring ekolo-

av giska effekter, Meddelande 5-1991, Skogsstyrelsen m fl.

nr

Skogen, tidning utgiven av Skogsindustxiema

Timm B, Naturvårdsverket, Personlig kontakt

10. Askáterfáring

Bilaga 2

11. GLOBALA FRÅGESTÄLLNINGAR

Det här kapitlet tar globala frågeställningar rör växthusgaser och

upp som gaser som påverkar ozonskiktet. Växthusgaserna kan delas in i två Dels de

grupper. gaser som har direkt påverkan och dels har indirekt påverkan på växt-

gaser som huseffekten. Här behandlas de har direkt påverkan. Dessa är C02,

gaser som

N20 och CH4.

För att kunna jämföra växthuseffekten hos olika gaser har utarbetat

man en standard av så kallade GWP-faktorer Global Warming Potential. Av dessa framgår hur mycket en viss gas bidrar till växthuseffekten jämfört med koldioxid. Faktorema är baserade på utsläpp av 1 kg gas och dess storlek beror for-

av gasernas måga att absorbera IR-strålning och av deras livslängd i atmosfären. Faktorerna finns framtagna for olika tidsperspektiv. Väljs ett kort tidsperspektiv får

gaser med kort uppehållsüd i atmosfären relativt sett större betydelse. Tabellen nedan anger GWP-faktorer för två tidsperspektiv, uppskattad medellivslängd i atmosfären och den globala årliga haltökningen.

llabell11 1 GWP-faktorer baserade på utsläpp ett kilo relativt koldioxid.

av gas

Källa IPCC.

De svenska utsläppen av vissa växthusgaser 1990 redovisas i tabell 112. De delar av de svenska växthusgasemissionerna har störst potential att minska med

som en ökad biobränsleanvändxiing är förknippade med energiproduktionen i allmänhet och fjärrvärmeproduktionen i syxmerhet.

Tabell 112 Utsläpp av växthusgaser i Sverige 1990 SNV 4011.

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

Ffiärrvärmeproduktionen bidrar med omkring 10% av Sveriges totala utsläpp av koldioxid. Inom fjärrvärmesektom finns stor potential till ökad biobränsleanvändning och därmed minskade koldioxidutsläpp. Detsamma gäller i viss mån även for industrisektom står for ännu större del av koldioxidemissionema. Inom

som en

och massaindustrin är emellertid användningen av biobränslen redan pappersstor. Hushållssektom uppvisar höga utsläpp av metan. Detta beror huvudsakli-

på Vedeldning i små villapannor med dålig förbränning. SNV rekommenderar gen att sådan individuell eldning bör begränsas genom övergång till gemensamma uppvärmningssystem.

En omräkning de svenska totalutsläppen växthusgaser till koldioxidekviva-

av av lenter visar att koldioxid står för den största delen.

11,0% Övrigt

65,0% C02

Figur 111 Utsläpp växthusgaser i Sverige räknat som koldioxidekvivalenter.

av

Skogs- och jordbrukets biologiska processer är undantagna.

För att minska utsläppen av koldioxid har en koldioxidskatt införts i Sverige. Olika avgiftskonstruktioner har även diskuterats inom EG, bl a ett förslag med en energi- och en koldioxidkomponent. Tabell 113 jämför den svenska koldioxidskatten med EG-kommissionens förslag.

11. Globalafrågeställningar

Bilaga 2

Sveasktiförêla

Tabell 113 Koldioxidbeskattning i Sverige och EG-förslag.

11.1 Koldioxid

Koldioxidhalten i atmosfären är idag omkring 350 ppmv. Det är ca 25% högre jämfört med den förindustriella nivån. För närvarande ökar koldioxidhalten i atmosfären med 0,4% år enligt vilket gör att koldioxid troligen per ovan står for 60% av den nuvarande ökningen av växthuseffekten.

Förbränning av fossilt bränsle står för den största delen nettoutsläppet av av koldioxid. Tabell 114 de specifika koldioxidutsläppen fossila anger för några bränslen.

Tabell 114 Specifika koldioxidutsläpp från fossila bränslen.

Om 1,0 TWh olja kan ersättas med biobränsle så det motsvarar ett minskat nettoutsläpp av koldioxid 280 kton C02 eller 3% Sveriges hela

av av COg-utsläpp in-

om energiproduktionssektom el, värme och rafñnaderier.

Sveriges koldioxidutsläpp 1990 fördelade enligt tabell var 115.

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

Tabell 115 C02 utsläpp 1990 för Sverige Mton C02.

-

Sveriges nettokoldioxidsänka är omkring 40 Mton C02 vilket motsvarar 68% av

de totala antropogena utsläppen. Den har sitt ursprung i ökning av biomassan, torvtillväxt och sedimentation i vattendrag. För närvarande är tillväxten i den

svenska skogen större än avverkningen vilket innebär att kolförrådet ökar. På kort sikt innebär detta att det sker ackumulation i den svenska skogen. På 25-

en 30 års sikt, då avverkningen nått ifatt tillväxten kommer ackumulationen att

minska eller upphöra.

Biobränslen och koldioxid

Nettoutsläppen koldioxid vid förbränning biobränsle är låga och på sikt för-

av av sumbara. Detta gäller under förutsättning att biobränsleproduktionen bedrivs ge-

ett uthålligt skogs- och jordbruk. nom

Anledningen till att nettoutsläppen koldioxid är försumbara på sikt är att den

av mängd kol tillförs atmosfären vid förbränningen ingår i naturens kretslopp

som och tidigare har tagits i biomassan. Aven biomassan inte förbränns så av-

upp om

den efter tid större delen sitt kolinnehåll koldioxid naturlig ger en av som genom nedbrytning. Alltså innebär förbränning biobränslen på sikt inget nettotillskott

av av koldioxid.

Effekten vid övergång till biobränslen blir dock på kort sikt ett nettoutsläpp av koldioxid. längre tidsperspektiv blir nettoutsläppet koldioxid vid förbrän-

I ett av ning fossilt bränsle avsevärt större än vid biobränsleförbränning.

av

En ökning skogsarealen i Sverige på t omställbar åkermark bidrar till acku-

av ex mulationen koldioxid under den första skogsgenerationen 50-100 år. Odling

av

energigrödor eller energiskog leder till direkt bindning av koldioxid från atav en mosfáren i biomassa. Förbränning energigrödor eller energiskog från åker-

ny av mark leder därför inte till något nettoutsläpp C02, snarare en minskning, vars

av storlek beroende på hur stora mängder kol kan lagras i växterna på åker-

är som marken. Om den lagrade mängden kol är större vid odling energigrödor och

av energiskog vid spannmålsodling blir resultatet temporär koldioxidsänka.

än en

Figur 112 illustration det förda resonemanget. Koldioxidbalanser-

ger en av ovan

i figuren inte kvantitativa schematisk bild koldioxidutsläppen na är men ger en av

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

på längre sikt för olika bränslen. Koldioxidbalansema baserade är på en kontinuerlig användning konstant energimängd av en varje år.

Kolbalanser för olika bränslen

Å Kol

Frigjord

koldioxid Olla

Naturgas

Avverkningsrester

Beslut

- Tld

Energiskog

Eâåâciiâådç

Figur 112 Kolbalanser för olika bränslen vid kontinuerlig användning av en konstant energimängd varje år. Källa Lundborg 1992.

Vid spannmålsodling kan dränerade jordar organogena förlora upp till 10-20 ton CO2ha, år till följd av oxidation. Det är den årliga bearbetningen av jorden som stimulerar koldioxidavgången. Denna oxidation skulle förmodligen upphöra om marken istället användes för odling energiskog. av

Tabell 116 ger exempel på ett scenarie för produktion av 50 TWh per år med fossilt bränsle och biobränsle.

Tabell 116 Ackumulerat utsläpp koldioxid av räknat som kol ett längre ur tidsperspektiv. Källa Eriksson 1992.

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

För biobränslefallet upphör marginalutsläppet av koldioxid, räknat per år, efter första avverkningen och är sedan lika med noll. Om andelen energiskog i biobränslefallet âr större än vad redovisas i tabell 116 blir nettotusläppet av

som koldioxid mindre än 36 Mton C.

112 Dikväveoxid N20

Dikväveoxid, eller lustgas det också kallas, är en gas som globalt har två ne-

som gativa effekter i atmosfáren. Dels fungerar den som en växthusgas och absorberar utgående värmestrålning från jorden, dels bryter den ner ozonskiktet som skyddar mot UV-B-instrålning.

Emissionskällor

Den naturliga emissionen dikväveoxid kommer huvudsakligen från nitriñka-

av tions- och denitriñkationsprocesser i marken. De största antropogena emissioner-

kommer från forbränningsprocesser och gödsling. Tabell 117 visar en samna manställning källor till utsläpp dikväveoxider i Sverige. Osäkerheten for de

av av uppgivna värdena är stor. Dikväveozdd förstörs i stratosfaren genom inverkan av solljuset och kemiska reaktioner med syreatomer. Under vissa omständig-

genom heter kan vatten och mark även fungera sänker för atmosfárisk dikväveoxid.

som

Tabell 117 Kallar O-utsläpp i Sverigekton N 20-N.

Källa SNV 011 och AMBIO.

NzO-källor påverkas av ökad biobränsleanvändning

som

Gödselanvändningen utgör stor del de antropogena NZD-utsläppen i

en av Sverige. Odling biobränsle på åkermark kräver generellt sett mindre gödselan-

av vändning än odling för livsmedelsproduktion. Omställning åkermark till bio-

av bränsleproduktion borde således leda till minskade NzO-utsläpp.

11. Globalafrågeställningar

Bilaga 2

Avgången av dikväveoxid från handelsgödsel beror många faktorer jord-

av som mån, klimat och gödseltyp. Storleken på avgången varierar mellan mycket låga halter och upp till två procent. Ammoniumgödselmedel avger mest och nitratgödsel minst mängd N20. Dessutom fås NzO-utsläpp vid produktion handels-

av gödsel.

Askåterföring på skogsmark påverkar avgången av dikväveoxid. I markens nitriñkaüons- och denitriñkationsprocesser bildas del dikväveoxid. Askåterforing

en innebär ett näringstillskott till marken samtidigt som pH höjs. Näringstillskottet gör att nitrifikationen i marken ökar, samtidigt minskar andelen bildat N20

men i processen till följd av markens högre pH. Högre salt- och tungmetallhalter i

marken kan leda till ökad NgO-bildning vid nitriñkations- och denitriñkationsprocesserna. Osäkerheten rörande storleken dessa effekter gör att det är svårt att for-

av utse hur askåterforing kommer att påverka avgången dikväveoxid från

av marken.

Förbränning av fasta bränslen i CFB-pannor Cirkulerande Fluidicerad Bädd har for kväverika bränslen visat sig höga emissioner N O. Rapporterade

ge av emissioner från mätningar i CFB-paxmor ligger i intervallet 6- mg NzO-NMJ med medelvärdet 40 NzO-NMJ. För andra forbränningstekniker ligger dikvä-

mg veoxidemissionerna på lägre nivåer mellan 0,3-31 mg N O-NMJ med medelvärde 3,2 mg N O-NMJ. De högsta N O-emissionerna har serverats for vid förbrän-

0 ning kå, torv och blandbräns t kol och flis. Ren skogsflis betydligt

av en ex ger lägre emissioner. Mätningar i svenska CFB-pannor visar på värden omkring 10 mg N gO-NMJ eller ännu lägre. Baserat på de angivna emissionsmedelvärdena så skulle 1 TWh biobränsle ge ett utsläpp av 36 ton N2O-N i CFB-panna och 12

en ton N2O-N vid annan typ av förbränning. Detta bör ställas mot att koleldning i motsvarande CFB-panna skulle medföra utsläpp på 144 ton N20. Det råder dock osäkerhet om de angivna medelvärdena är representativa for biobränslen.

11.3 Metan

Tabell 11.8 visar de viktigaste emissionskälloma for metan i Sverige.

Tabell 118 Naturliga och antropogena utsläppskällor metan i Sverige 1990.

av

Källa SNV 4011 och AMBIO.

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

Den största utsläppskällan av metan är våtmarker som ensam står för nästan tre fjärdedelar av totala metanutsläppen i Sverige. Förbränning är den källa som framför allt kan tänkas påverkas av en ökad biobränsleanvändning. Idag står förbränningsprocesser för omkring 1% av de totala metanutsläppen. Den största delen av dessa utsläpp härrör från trafiken. Den resterande delen kommer från stationär förbränning varav biobränsleförbränning utgör den största delen. Det är framför allt små pannor med dålig förbränning som ger utsläpp metan. SNV

av anger att metanutsläppen från biobränsleeldning inom hushållssektorn, mestadels små villapannor, är ca 10 kton per år vilket motsvarar 60% utsläppen från

av all stationär förbränning.

Metanavgången från mark påverkas av två faktorer dels emissionen och dels

metanoxidaüonen. Båda dessa påverkas positivt jordbrukets omställning. Minsk-

av ningen av antalet nötkreatur leder till minskade metanemissioner. Ökningen

av vallarealen i stället för öppen växtodling mindre ökning metanoxidatio-

ger en av nen.

11.4 Referenser

Bioenergy and the Greenhouse Effect, NUTEK B19911, Proceedings of Semi-

a nar

Eriksson H, Sources and Sinks of Carbon Dioxide in Sweden; Ambio vol 20 No 3-4, May 1991

Kalander K, Gustafsson K et.al., Emission av koldioxid från antropogena källor i Sverige

Kruuse et.al, Energy policy in the Greenhouse Earthscan publ. Ltd London; 1990

Lundborg Anna, Vattenfall AB, personlig kontakt

Robertsson K, Emissions of N O in Sweden Natural and Anthropogenic Sour-

ces; Ambio vol 20 No 3-4, May 991

Svensson Sources and Sinks of Methane in Sweden, Ambio Vol 20 No 3-4, May 1991

Växthuseffekten, Orsak, verkan och möjliga åtgärder; SNV 1989

Växthusgaser och Energiproduktion, åtgärder mot klimatförändringar, KVM meddelande 1991

Växthusgaserna utsläpp och åtgärder i internationellt perspektiv, SNV rapport

- 4011, 1991

11. Globala frågeställningar

Bilaga 2

12. ARBETSMILJÖ

Biobränslen kräver många och varierande arbetsinsatser innan energi kan utvinnas. De risker som finns i samband med dessa var vanligare förr. I dag är de relativt lätta att åtgärda och innebär inga större problem. Nedan följer en beskrivning av arbetsmiljön vid de olika arbetsmomenten och de effekter som kan uppstå vid hög exponering av ämnen som finns inom biobränslehanteringen. De hygieniska gränsvärden som anges överskrids sällan.

12.1 Bränsleuttag

Uttag av biobränslen sker oftast maskinellt, vilket innebär att arbetaren tillbringar större delen av arbetsdagen i en maskin eller traktor.

Besvär i form av belastnings- och vibrationsskador är relativt vanliga. Det är framför allt skuldror, nacke, axlar, armar, rygg och knän som kan råka illa ut. Ofta beror det på en låst arbetsställning med statisk belastning. Förarhytten är ibland trång och reglagen kan vara obekvämt placerade eller trögrörliga. Vibrationer i förarhytten kan förekomma. I vissa arbetsmoment tvingas föraren till en vriden arbetsställning för att hålla uppsikt bakåt.

I många fall kan situationen förbättras genom att variera arbetställning. Manöverutrustningen bör utformas och placeras ergonomiskt riktigt med låga manöverkrafter. Förarstolen bör höj-, sänk- och svängbar. En väl fungerande kli-

vara matanläggning samt en stöt- och vibraüonsdämpad förarhytt förbättrar arbetarens situation. Det bör dessutom finnas filter för üllufizen och vara övertryck i hytten för att hindra damm och avgaser att tränga in.

Maskinema ger ifrån sig mycket buller, men i förarhytten håller sig bullemivån oftast strax under gränsvärdet 85 dBA. Hörselskydd bör användas. Genom att ständigt vistas i buller ökar risken för hörselskador. Föraren kan bli trött och initerad.

I samband med maskiner finns alltid risk för olyckor. Det handlar då oftast om kläm-, skär- och brärmskador som kan uppstå vid reparation eller rengöring av maskinens delar.

Manuellt arbete är sällan förekommande. Motorsågen kan dock behövas vid till exempel småskaligt röjnings- eller gallringsarbete. Arbetaren besväras då av kraftigt buller och avgaser. Olyckor med motorsågen kan inträffa.

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

Utöver den vanliga arbetsdagen, som ofta innebär betydligt än åtta timmar,

mer tillkommer restid och reparationer maskiner. Det kan upplevas stressigt

av som att få leveranserna att stämma så att den dyra maskinparken utnyttjas manmalt. Stressen kan öka olycksrisken.

De flesta skogsarbetare trivs med sitt arbete, många tycker att familjelivet

men blir lidande på grund de långa arbetstiderna. Lönsamheten inte

av anses vara god. Det är svårt att få verksamheten att gå ihop investeringen i maskinell ut-

om rustning varit dyr. Långa arbetsdagar blir nödvändighet for ekonomins skull.

en

12.2 Hantering biobränslen

av

Hanteringen av bränslet sker ofta under automatiserade förhållanden. Arbetaren kommer sällan eller endast kortvarigt i kontakt med det.

Vid av- respektive pålastning virvlar dammet och höga dammhalter uppstår

upp runt lastfordonen. Exponeringen är dock kortvarig och i fordonen finns filter for tilluften. Föraren reglerar lastningen inifrån lastbilshytten, kan

men exponeras mer påtagligt om han exempelvis manuellt måste skotta undan flis inte ham-

som nar i tippñckan eller bryta loss bränsle fastnat eller frusit fast i lastcontain-

som rama.

Det finns flera hygieniska for damm. Exponeringen organiskt

gränsvâäden av

damm får högs uppgå till 5 mgm luñ medan det totala dammet får uppgå till högst 1 mgm luft i arbetsmiljö. Gränsvärdet för trädamm eller träflisdamm är 3 mgm luft.

Hygieniska gränsvärden för arbetsmiljö är satta Arbetarskyddsstyrelsen

av

för att skydda mot hälsoeffekter av for hög exposition under cirka 8 timmar

per dag och 40 timmar per arbetsvecka.

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

De fina partiklarna i dammet kan mekanisk retningi luftvägama, den ge en men största hälsorisken utgörs av mikroorganismer. De små mängder spårelement av bly, kadmium, koppar etc kan finnas i dammet och dess påverkan på hälsan som är ännu oklara. Kvarts kristallin kiseldioxid finns i mycket små mängder. Ris-

ken for att få stendammlunga döms liten. Gränsen för hälsorisk har satts vara vid 0,1 mg respirabelt kvartsm luñz.

Det är framför allt mögelsvamparna och deras till prob-

sporer kärrge upghov

lem. Halterna dessa håller sig ofta omkring om av 10 10 cfum luft vid halm- och träflishantexing. Dessa halter har visat sig effekter på i övrigt friska ge arbetare vid hantering mögelpåverkat material under längre tid. Något hyav en gieniskt gränsvärde för mikroorganismer finns inte i Sverige.

Bakterier kan avsöndra gifter kallas endotoxiner. Man har studerat effektersom na av endotoxiner i djur- och humanforsök inandning damm innehålgenom av lande bakterier samt utvärdering fysiologiska reaktioner i olika arbetsmiljöer av med höga endotoxinhalter.

Akuta besvär som feber, andnöd eller astmaliknande symtom resultat anses vara av endotoxinpåverkan. Rethosta, trötthet och sänkning lungfunktionen föreav kommer vid exponering för lägre halter. Vid långvarig exponering kan kronisk

bronkit utvecklas.

För endotoxiner har forskargrupp vid för Hygien vid en

Institutio Götgborgs

Universitet föreslagit ett riktvärde på 0,02 ;tgm respektive 0,1 ;tgm som medelvärde för en hel dags exponering i samband med avloppsarbete. De två riktvärdena sig på halter vid vilka olika besvär kan uppträda. Vi halt

gäundar en av

0,02 ugm kan kronisk bronkit utvecklas och vid halt 0,1 ;tgm finns risk en av för ökat andningsmotstånd.

cfucoloni forming units, kolonibildande enheter

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

Vissa mögelarter kan också bilda gifter, så kallade mykotoxiner. De är farliga att få i sig via risken för att de ska spridas via luñ är dåligt känd.

mat, men

I övrigt kan arbetare uppleva besvär i form av torrhet, kontakteksem och slemhinneirritation vid dammexponering.

Trä terpener. Det är terpenema som ger den karakteristiska skogsdoften

avger hos träbränsle. Tillsammans med formaldehyd, som också avges, men i mycket små mängder, kan lukten upplevas besvärande nära anläggning för torkning av

en träbränsle om läckage förekommer.

Terpener är fettlösliga och ansamlas i fettrika vävnader. De kan lätt upptas ge-

huden och effekter imitationer på hud och slemhinnor, kontakteksem nom ge som och lungfuxiktion. Gränsvärdet för arbetsmiljö har satts till 150 mg ter-

föxåsämrad

penm luft, vilket troligen inte uppnås vid biobränslehantering eftersom arbetaren inte vistas nära torken.

12.3 Framställning av biogas

Vid framställning av biogas finns framför allt tre riskmoment

Risk för explosion på grund gasblandning vid läckage av biogas. - av

Risk för förgiftning vid höga halter svavelvâte i biogasen. - av

Risk för syrebrist på grund av bildade gasers undanträngning av luftens syre. -

Biogas består till största delen metan inte är giftigt, men mycket explosivt

av som och kan därför medföra brandrisk.

svavelvâte är färglös, mycket giltig med karakteristisk lukt. Vid lägre

en gas en halter kan symtom trötthet, huvudvärk och irritation i luftvägama inträda.

som Högre halter kan ge risk för lungödem. Det hygieniska gränsvärdet för svavelvâte har satts till 10 Vid reparation kan det ansamlas höga halter av svavelvâte i

ppm. låga punkter, typ rörgravar.

12.4 FörädlingFörbränning

Arbetsmiljön i anläggningar för förädling eller förbränning biobränslen är då-

av ligt kartlagd. Genom att processerna är automatiserade är det svårt att säga i vilken grad arbetaren påverkas risker i samband med biobränslen. Provtagning

av och mätning behövs för att kunna dra några riktiga slutsatser.

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

På IVL i Stockholm, sektionen för kemikalier och arbetsmiljö, pågår just ett nu projekt där de undersöker arbetsmiljön vid hantering biobränslen före förbränav ning. I projektet ingår litteraturstudier, sammanställning svenska och uten av ländska undersökningar i ämnet, kontakt med de företagshälsovårdscentraler som är knutna till företag med hantering biobränslen samt stationära och av personbuma mätningar vid varje del i bränsletransportkedjan.

Mätningarna ska omfatta totaldamm, totalantal bakterier, mögelsvampar och endotoxiner. De ska genomföras på nedan angivna processdelararbetsplatser

Mottagningtippning Bränsletransportsystem till pannan Sikt, kross, silo Bränslelager

Projektet beräknas klart i juli 1992 och ska omfatta anläggningar på 1 MW vara och större.

I en anläggning för förbränning biobränslen finns ett flertal starkt bullrande av processdelar.

Ljudnivåer över 85 dBA kan uppnås intill kvarnar, krossar, såll, matarvatten-

pumpar, fläktar för förbränningsluñzen, rökgasfläktar, fläktar för flygaska, kompressorer mm. Redan vid projektering anläggning bör hänsyn tas till bulav en ny ler.

Damm kan förutom vid lagerlokaler och tippningsplats för bränsle även ett vara problem i samband med bränsletransport till Åtgärder för att minska pannan. dammexponeringen längs bränsletransportkedjan kan att kapsla in transvara portörer, täta in- och utmatningar till kross eller silos och placera punktutsug vid omlastningspmikter.

I pannrummet ligger dammhaltema under det hygieniska gränsvärdet, men driftstömingar kan ge högre halter. I anläggningar använder sand till som pannor med fluidiserad bädd kan risk finnas för bildande ñnkornigt damm kan inav som nehålla oc-kvarts och kristobalit.

Förbränningsaskan är ytterligare damningsrisk. Inbyggnad och punktutsug en kan förhindra spridningen. På många anläggningar befuktas askan. Från till exempel grovcykloner, elñlter eller spärrñlter transporteras askan till silos eller containrar. Vid rengöring, reparations- eller underhållsarbete transportörer av kan risk för kontakt med askdammet uppstå. För att underlätta vid dessa arbeten bör tillräckligt med utrymme finnas kring transportörer och maskiner. Skyddsutrustning bör användas. Servicearbete kräver arbete med händerna över axelsom höjd bör undvikas.

I pannrummet utförs viss övervakning funktion bland annat av pannans genom inspektionsluckor. Placeringen dessa luckor bör göras så att arbetet kan utföav ras i en bekväm arbetsställning. Manluckor i bör göras så stora möjpannan som ligt så att operatörer med nödvändigt material bekvämt kan ta sig in och ut vid

reparationsarbete.

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

Temperaturen på en arbetsplats bör hålla sig mellan 18 och 22°C beroende på arbetarnas rörelsemönster. Vid till exempel matarvattenpumpar och panntopp kan värmebelastningen vara hög. Om en parma kräver manuell urslaggning medan den är i drift exponeras operatören för mycket höga temperaturer.

12.5 Restprodukthantering

Aska

Innehållet av tungmetaller som arsenik, kadmium och bly är relativt lågt och borde inte utgöra någon större hälsorisk.

Tömning av flygaska vid en förbränningsaxiläggning sker ofta med en bulkbil som fylls på från en silo. Om kranen på silon måste öppnas manuellt finns risken att askan dammar ut.

I en granuleringsanläggning är processen vanligtvis sluten med utsug. Problem med askan kan uppstå i samband med lagring och transport. Oppna lager dammar mer än förvaring i storsäck.

Skogsgödsling med granulerad aska kommer troligen med traktor eller helikopter. Vid tömning av aska till traktor eller till helikopterns binge från transportfördon kan risk för damning föreligga om askan ska tömmas manuellt ur säckar eller via slang som blåser ut askan från bulkbilen.

Vid försök med gödsling av åkermark med aska blöttes askan till 40-50% fuktighet och kördes ut med en vanlig gödselspridare. Då undviks problemet med damm under spridningen, men risken för damning finns istället under tillblandningen.

För närvarande deponeras askan. Även då kan den utgöra arbetsrisk. Få

en undersökningar i ämnet finns att tillgå, men jämförelse med deponier för kolflygaska kan göras. Arbete nära askan förekommer vid framför allt transport och packning då askan bör fuktas för att hindra damning.

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

Bioslam Gödslingmed bioslam sker effektivast med slangspridare i växande gröda. Fastare slam sprids vanligt gödsel med gödselspridare. I stort sett skiljer sig inte

som slamspridningen från konventionell gödsling. Lukten från rötat slam är kännbar, men inte besvärande.

12.6 Referenser Alvarez de Davila E, IVL, 1992, Projektbeskrivning bioenergi-arbetsmiljö samt personlig kontakt Axenbom Å 1991, Halm bränsle för framtida elproduktion

m som - en sammanfattning av dagsläget, Vattenfall rapport 44 Blomquist G m 1980, Bestämning av diasporhalten i luñ; vid några fliseldningsanläggningar, Arbetarskyddsstyrelsen rapport 28 Blomquist G m 1983, Hälsorisker orsakade av mikroorganismer i samband med storskalig hantering av träflis, Arbetarskyddsstyrelsen rapport 16 Blomquist G m 1984, Hälsorisker orsakade av mikroorganismer samband med storskalig hantering träflis, Arbetarskyddsstyrelsen rapport 34

av Brunberg B, 1991, Tillvaratagande av skogsbränsle som träddelar och slutavverkningsrester system, maskiner, metoder och kostnader, Vattenfall rapport 17

- Dahlberg M, Mattson P-A, 1990, Pilotstudie av grävmaskinister i Hälsingland, Bygghälsan, Gävle Davner L, 1991, Tidskrift Skogen, sid 34-36, Sveriges skogsvårdsförbund

nr Falk T, Sala International, 1992, Personlig kontakt Hansson J -E, 1987, Förarmiljön i skogsmaskiner, Arbetarskyddsverket rapport 19 Jonson T, Vattenfall Utveckling och miljö, 1992, Personlig kontakt Leksell I m 1991, Luftvård, kapitel Hälsoeffekter av luftföroreningar Malmberg P m 1988, Akut toxisk alveolit och allergisk alveolit hos lantbrukare, Arbetsmiljöinstitutet rapport 15 Mikroorganismer som arbetsmiljöproblem, 1983, Arbetarskyddsfonden rapport 2 Nyrén C, 1991, Miljöeffekter vid torkning av biobränsle, Examensarbete i Miljövårdsteknik, KTH Retzner 1991, Deponigas driñerfarenheter, Svenska Renhållningsverksforeningen rapport 7

12. Arbetsmiljö

Bilaga 2

Staland P, Westerberg D, 1991, Transportsysbem för biobränslen, Vattenfall,

rapport 53

. Thyselius J ordbrukstekniska avdelningen, Uppsala, 1992, Personlig kontaktq

Victorin K m 1990, Hälsorisker till följd vedförbrânxling, SNV

av rapport 3732

12. Arbetsmiljö

BILAGA 1

Sdl 1 4

Bilaga 2

ROSTELDNING Rosteldningstekniken har utvecklats utefter ett flertal linjer. En rost är ett galler som bränslet vilar på. Förbränningsluften leds genom rosten och bränslelagret. Det som karaktäriseras olika rostbaserade anläggningar är dels hur bränslet tillförs rostem och dels hur rostem är formad och om den är rörlig eller fast. Bränslet kan tillföras underifrån med en skruv i mitten av rostem fast rost. Bränslet kan också matas in i den aktiva delen av rostytan genom att rostem är rörlig. Rostern kan vara fast eller rörlig, trappformig eller plan, horisontell eller lutande.

Bilagor

BILAGA 1

Sid 2 4

Bxlaga, 2 Fast rost

/////////l

ä

I

I

I

Enkel och robust teknik. God tillgänglighet. Måttlig verkningsgrad. Låg eldytbelastning. Begränsade möjligheter att styra förbränningsförloppet. Uraskning oftast manuell. Begränsat bränsleval.

Bilagor

BILAGA 1

Sid 3 4

Bzlaga 2 Rörlig snedrost

Rörlig snedrost är den mest bränsleflexibla rostertypen.

av Rostern kan sektionsindelas så att olika delar rör sig olika. Även luften kan sektionsindelas till olika

rostersektioner. Därmed nås god utbränningsgrad och bättre miljöprestanda fast planrost.

än Automatisk uraskning. Välbeprövad teknik.

Bilagor

BILAGA 1

Sid 4 4

B11aga 2 Fast snedrost

Känd och välbeprövad teknik. Principen bränslet hasar utför rasten allt eñersom volymen minskar vid ut-

bränningen. Tekniken kräver ett homogent och väldeñnierat bränsle. Få rörliga delar. Bra tillgänglighet. Konkurrerar prismässigt bra vid större anläggningar. Automatisk uraskning.

Bilagor

BILAGA 2 Sid 1 1

Bilaga 2

FLUIDISERADE BÄDDAR

. Inkodabränsle

Stationär fluidiserad bädd Cirkulerande fluidiserad bädd

I en panna med fluidiserad bädd blandas bränslet med inert material, t ex sand, aska. Förbränningsluñen blåses in i botten bädden. av

Endast några procent bädden utgörs bränsle. De inerta av av materialet fungerar som värmelager och jämn temperatur. ger en

Förbränningen sker utan flammor vid förhållandevis låg temperatur, 800- 900°C, jämfört med andra tekniker där temperaturen är 1000-1600°C.

Låga fdrbränningstemperaturer låga kväveoxidemissioner. ger

I en stationär fluidiserad bädd blåses luften in med måttlig hastighet, så att bädden luckras och beter sig vätska fluidiserar. upp som en

I en cirkulerande bädd blåses luften in med så hög hastighet att en del av bäddmaterialet och bränslet rycks med. Materialet avskiljs i en cyklon och åter-matas till bädden.

Den stationära fluidbäddens begränsningar är dåliga dellastegenskaper och läsningen till ett bränsle.

Cirkulerande fluidbädden är bränsleflexibel och enkel Iastreglera. är att

En speciell typ fluidiserad bädd är PFBC Presurized Fluidized av Bed Combustion eller trycksatt fluidiserad bädd.

Trycket i förbränningen höjs till 10-20 gånger atomosfärstrycket. Avsikten med trycksättningen är att minska utrymmesbehovet samt att ge möjlighet att ansluta en gasturbin för elproduktion.

Bilagor

BILAGA 3

SdI 1 2

Bilaga 2

FÖRGASNIIWG

Cyklon

En

Brink

lvaxáxsscxrâ

xx

Fynd

i\\\\\\§\\J

.nu L1-

...

Motströmsförgasane. Medströnasfötgasan. Cirkulerandefzuidbadd.

förgasare.

Förgasning är där fast material sönderdelas med hjälp av värme

en process och for att producera en brännbar gas.

syre

Den skillnaden mellan förgasning och förbränning är att lultmängden

stora syret vid förgasning är mycket mindre än vad skulle behövas vid full-

som ständig förbränning av bränslet.

Exempel på produktgasens sammansättning vol-%, torr gas

De vanligaste förgasartypema är

motströmsforgasare -

medströmsforgasare -

cirkulerande fluidbäddförgasare -

Se ñgurema ovan.

Vid motströmsförgasaren bildas stor del gasen i de övre zonema. Den utgå-

av ende gastemperaturen är låg, kring 100°C, och har hög tjärhalt.

gasen

Produktgasen i medströmsförgasaren den heta förbrännings- och re-

passerar duktionszonerna. Den utgående har hög temperatur 300-600°C och tjär-

gasen

halten är relativt låg.

Bilagor

BILAGA 3

Sid 2 2

3,11aga 2

Förgasningstekniken är idag under aktiv utveckling. Den mest betydelsefulla utvecklingslinjen innebär att gasen förbränns i gasturbin eller i förbrän-

en ningsmotor. Båda dessa tillämpningar medger att elproduktion sker med högre elverkningsgrad än konventionell ángcykel.

För att bli effektiva kommer i sådana anläggningar förgasningen sannolikt att ske under tryck. De kommer också att kräva rening före förbrän-

av gasen ningen.

Bilagor

BILAGA 4

Sid 1 1

Bilaga 2

Ingående komponenter i bicykliska föreningar och PAH.

Bicykliska föreningar

Naftalen Z-Metylnaftalen l-Metylnaftalen Bifenyl

Identifierade PAH

Acenaftylen Acenaften Fluoren Z-Metylfluoren l-Metylfluoren Fenantren Antracen 3-Metylfenentren Z-Metylfenantren Z-Metlyantracen 4,5-Fimety1fenantren 4-ocheller Q-Metylfenantren 1-Metylfenantren Fluoranten Benzeacenañylen Pyren Etyl-metyl-fenantren Bensoafluoren Benzobf1uoren 4-Metylpyren Z-MetyIpyrenMetylfluorantren l-Metylpyren Benzo5n.if1uoranten Benzocfenantren Cyc1opentenocdpyren Benzaantracen Chrysen och Trifenyl Benzobf1uoranten Benzoü Mluoranten Benzokfluoranten Benz0epyren Benzoapyren Perylen Ineno 1,2,3-cdpyren Dibenzachahantracener Benzoghiperylen Antantren Coronen

Bilagor

BILAGA 5

Sid 1 4 Bilaga 2

STOFT

Partiklar i rökgasen stoft kan antingen komma från bränslets aska eller - resultat från ofullständigt förbrända bränslepartiklar, sot. som

Beroende på bränslets innehåller stoitet varierande halter tungmeursprung taller.

Ofullständigt förbrända partiklar kan ha många orsaker

for små eldstäder for låg temperatur felaktig tillförsel av luñz. -

De dominerande teknikerna för stoitavskiljning i samband med biobränsleeld-

ning är

cykloner textila spärriilter elektroñlter. -

Bilagor

BILAGA 5

Sid 2 4

Bilaga 2

Cyklonavskiliare

2 hsuüopp T .

.il g

L J I __.|

I

qklonrN--

_ Cflonkocu J

I Cyklonskáp

2 Mellanvägg $°° 3 lnloppsdel

4 Ulloppsdel

5 Cyklon

6 lnspektionslucka

7 Renslucka

8 Stativ

9 Bottenficka

i

10 stonspjaxu

11 Slollkárl

I cyklonavskiljare utnyttjas dynamiska krafter för avskiljning av partiklar.

Trots optimering har cyklonen dålig avskiljningsgrad för partiklar 5 mm.

Avgörande för avskiljningsgraden är halten flygaska i rökgasen och rågasstoftets partikelstorlek.

Halten flygaska beror på bränslets karaktär, val av eldningsutrustning, kapacitetsreglering, underhåll etc.

Garantier på rengashalter lägre än 300 mgm3 lämnas endast i undantagsfall.

Ger förhållandevis högt tryckfall.

Enkel, billig och driftsäker konstruktion.

Bilagor

BILAGA 5 Sid 3 4

Bilaga 2

Textiala spärrñlter

Magnetspolhus

Fllterslang

Användningen textila spärrñlter har ökat av markant sedan 1970-talet. Det finns flera skäl till detta

hög även för partiklar

- avskiliningsgrgd 2 mm. Klarar lägre

rengashalter än 10 mym

- partikelavskiljningsgraden är oberoende belastningen.

av

Väsentliga faktorer för filter-funktion vid

biobränsleeldning är

filterbelastning d v s gashastighet ñltermaterialet. Ökad - genom ñlterbelastning ökar partikelpenetrationen.

Filter-belastningen dimensioneras normalt för m3 m2

ca 100 rökgas per ñlteryta

risk för hög gastemperatur och för glödpartiklar - att når textilmaterialet tillsyn, skötsel och underhåll är viktiga. -

Använda textilmaterial är

polyakrylnitrit Dralon aramid N

omex

polytetrafluoreten Teflon

Filtermaterialet kan format kassetter vara som eller slarxgar.

Rensningen filtret sker med tryckluñsstötar av i kassetter eller slangar.

Bilagor 6 12-0752 ,,,,,,, ,

BILAGA 5 Sid 4 4

Bilaga 2

Elektrofilter

lsolalorar Emlsslonssystam Slagverkför omlsslonssystem Gasfördolnlngsplátar Slagverk för utfällnlngselaktroder Utfallnlngsalektrodar Stoftflcka sloltutmalnlngsöppnlng isolering Drlvmokanlsm lör utfâllnlngsalakraderna slagverk 11 isolerad lnspektlonsdörr 12 Drlvmekanlsk för emlsslonssystemets slagverk 13 Llkrlktare 14 lsolatorkammare

Elektroñlter kan dimensioneras för stoñzhalt lägre än 10 mgm3. en

Generellt kan sägas att elektroñlter har mycket hög driñzsäkerhet. en

Elektroñlter används i huvudsak vid anläggningar större än 10 MW, beroende på kostnadsskäl.

Avskiljningsgraden i ett elektroñlter beror av många parametrar t ex

rågasstoftet partikelstorlek elektriska egenskaper t ex resistivitet stoñzkoncentration rågasens fukthalt gashastighet i elektroñltret - . elektroñltrets storlek, total utfällningsyta, antal filter-system. -

Elektroñltret kännetecknas att trryckfallet över filtret är lågt och den harr av låg känslighet för höga gastemperaturer.

Bilagor

Bilaga 3

Jackie Bergman,UB 1992-04-13

POTENTIAL FÖR PRODUKTION VÄRME AV OCH EL MED BIOBRÄNSLE

SAMMANFATTNING

Avsikten med denna PM är att presentera bedömning en av den största tänkbara potentialen för värme och el baserad på biobränslen till år 2010. Denna potential har jämförts med den potentiella tillgången på bränsle. Bedömningama av den potentiella energiproduktionen utgå från att man i Första hand ska kraftvärme Även generera och mottryck. potentialen för övrig konvertering av befintlig kapacitet för fjärrvärme och massa- och pappersindustrin har bedömts.

Bedömningen täcker hela tjärrvärmesektom och massa- och pappersindustrin. Övriga byggnader och industrier behandlas endast med avseende dagens användning av biobränsle.

Den potentiella elgenereringen med kraftvärme och ny nytt motryck är 5,0 respektive 5,4 TWh. I båda fallen har antagits att gör man utbyggnaden med VEGA-teknik som är större än 20 MW värmelast. Antalet anläggningar 26 är respektive 20 stycken. Enligt Värmeverksföreningen kan tjämärmesektorn komma att byggas ut med upptill 20 % till år 2010. En stor del av denna tillbyggnad kan komma att anpassas till kraftvärme.

Idag används cirka 33 TWh biobränsle i samtliga branscher, exklusive massaindustrins lutar. Den potentiella användningen av biobränsle för tillkommande kraftvärme och mottryck är cirka 15 TWh utgående från dagens värmeunderlag. Konvertering av befintlig kapacitet till biobränslen kan potentiellt omsätta ytterligare 35 TWh bränsle. Den totala potentiella användningen är således cirka 83 TWh bränsle.

Potentialen för tillgängliga bränslen år 2010 bedöms här vara 75 TWh. Potentiell användning och tillgång är således storleksordning. av samma Potentialen för bränsletillgången är närmare relaterad till verkliga förutsättningar än potentialen för användning. Det är därför troligt det i praktiken att kommer att finnas bränsle över för annan efterfrågan. Den pågående omarbetningen av skogstaxeringen förväntas visa pä betydligt större potential för biobränslen än denna bedömning.

I mälardalen kan det komma att uppstå brist biobränsle.

Bilaga 3

begränsning för bedömningarna har varit att bara ta med sådana förutsättningar En viktig sannolikhet kommer att gälla under tiden fram till år 2010. som med stor

DEFINITION AV POTENTIAL

Med potential i denna PM den största möjliga utbyggnad respektive konvertering menas Bedömningama har gjorts med utgångspunkt i vad som är tekniskt möjligt som kan göras. genomföra i skala till år 2010. Vissa ekonomiska hänsyn har också tagits. Genom att att stor undersöka värmeunderlagen i detalj är det möjligt att förbättra bedömningarna. mer Potentialen kommer då sannolikt minska.

En viktig begränsning för dessa bedömningar har varit att bara ta med sådana förutsättningar med sannolikhet kommer att gälla under tiden fram till år 2010. som stor Förhoppningsvis kommer bedömningarna därmed att behålla sin giltighet under längre tid. Dessutom kan varje läsare lättare komplettera med egna förutsättningar.

Potentialen kombinerad värme- och kraftproduktion har två tekniska begränsningar. för ny Dels bör topplasten mötas med värmeproduktion av reglertekniska skäl. För ren fjärrvärmenäten antas topplasten 30 % energibehovet och för industrin 15 %. Dels vara av måste det återstående värmebehovet kunna anläggning som ger minst 20 MW rymma en fjärrvärme eller processånga. Drifttiden för kraftvärme antas vara 4 500 och för industriellt mottryck 6 500 timmar, räknat ekvivalenta fullasttimmar utnyttjningstid. som

Potentialen för kraftvärme är ekonomiskt begränsad dagens befintliga baskapacitet. ny av Denna kapacitet kommer troligen att konkurrenskraftig till år 2010. Befintliga vara kraftvårmeanläggningar kommer att köras fullt ut innan bygger ut ny kraftvärme i stor man omfattning.

lm Z N 100 last 15 X av cnrergø

Potcnticllt nytt industriellt mottryck

ny kraftvärme Lutar och övr återvinning. V- Vämwlwmp bränsle till dircktproccss spillvärme. kraftvärme

få 1

Figurema visar hur förutsättningarna för olika produktionssätt ser ut för kommunal kraftvärme till vänster och industriellt mottryck till höger.

Bilaga 3

Tekniska prestanda för nya kraftvärmeanläggningar antas vara ungefärligen desamma som för VEGA

Elverkningsgrad 42 %

Totalverkningsgrad 84 %

Alfa l

Potentialen för konvertering till biobränslen av övriga värmebehov har gjorts översiktligt utifrån vad som är tekniskt möjligt att genomföra med avseende reglerbarhet. Det ekonomiska kriteriet att dagens baslast kommer att finnas kvar till är 2010 gäller även för denna potential.

POTENTIALEN I FJÄRRVÄRMENÄTEN

Dagens användning av biobränslen för fjärrvärme är 3,9 TWh. Potentialen för ytterligare användning är med dagens värmeunderlag

Ovanstående potential för ny kraftvärme har följande sammansättning

20 40 MW fjärrvärme 15 1,9

- 40 60 7 1,5

- 60 4 1,6

- Summa 26 st 5,0 TWh fjärrvärme

Fjärrvärmeproduktionen kan komma att öka med 6 8 TWh till är 2010 enligt

- Värmeverksföreningens Enkät 91. En stor del av utbyggnaden antas ske med hjälp av ny kraftvärme. En avancerad gissning är att 3 TWh kan komma att bli värmeunderlag för loaftvärme. Med detta antagande fâr potentialen följande utseende

Bilaga 3 POTENTIALEN l MASSA- OCH PAPPERSINDUSTRIN

Dagens användning biobränslen i massa- och pappersindustrin är 7,2 TWh. Potentialen

av för ytterligare användning är med de värmeunderlag och energibehov som fanns 1988 och 1989

El Processvärme Bränsle Nytt mottryck med bio 5,4 5,4 12,9 Mesaombränning konv t bio 1,6 1,6

- Summa 5,4 TWh 7,0 TWh 14,5 TWh

Det förutsätts i tabellen att biobränsle kommer att bli konkurrenskraftigt och att det

ovan därför är huvudsakligen är fossila bränslen som kommer att ersättas av den nya mottryckskapaciteten.

Den befintliga kapaciteten för mottrycksgenerering av antas kunna försörjas med förbränning av lutar.

Ovanstående potential för ny kraftvärme har Följande sammansättning

20 40 MW ånga 9 1,4

- 40 60 7 2,2

- 60 4 1,8

- Summa 20 st 5,4 TWh ånga

FÖRDELNING AV BEHOV OCH TILLGÅNG REGIONAL

Potentialen för tillgången biobränslen år 2010 bedöms vara 75 TWh. Dagens användning är 33 TWh bränsle exklusive massaindustrins lutar. Den potentiella tillkommande användningen biobränsle för fjärrvärme och massa- och pappersindustrin är 50 TWh

av bränsle. figur i bilaga 4 jämförs tillgången bränsle med potentiell användning. Man

1 en kan utläsa vilka regioner som skulle kunna få brist respektive överskott pä bränsle. Det bör observeras att den potentiella användningen som anges ska betraktas som förväntad. Den sannolika förbrukningen eller efterfrågan är väsentligt lägre.

I mälardalen finns uppenbar risk för brist biobränsle. 1övrigt visar denna relativt grova analys inte någon regional obalans mellan tillgång och efterfrågan.

Bilaga Potential för kraftvärme baserad biobränsle Bilaga 2. Potential för industriellt mottryck baserat biobränsle Bilaga 3. Tillgång och efterfrågan på biobränsle

Bilaga 3

Jackie Bergman, UB Bilaga l 1992-03-23

POTENTIAL FÖR KRAFTVÄRME PÅ BIOBRÄNSLEN BASERAD

SAMMANFATTNING

Avsikten med denna PM är att beskriva den största tänkbara potentialen för utbyggnad av kraftvärme, dvs kombinerad produktion fjärrvärme av och elkraft i de svenska fjärnärmesystemen. Hänsyn har tagits till befintliga basproduktionsanläggningar. Bedömningama är gjorda utifrån Värmeverksföreningens statistik för 1990.

Dessutom har en bedömning gjorts potentiell användning biobränsle i befintliga av av kraftvärmeverk och värmeproduktionsanläggningar..

Det tillgängliga värmeunderlaget för kraftvärme baserad ny biobränslen är 5,0 TWh fjärrvärme i 26 fjärnärmenät. Med alfa 1 och totalverkningsgraden 0,84 blir elproduktionen 5,0 TWh och bränsleförbrukningen 12 TWh. Genom en eventuell utbyggnad av fjärrvärme i landet kan kraftvärmeunderlaget komma att öka till 8 TWh, motsvarande bränslebehov är 19 TWh. En utbyggnad kommer också ytterligare att ge behov av biobränsle för värmeproduktion i anläggningar. ren nya

Om elkraften fär ett marknadsvärde är signifikant högre som än fjärrvärmens, kan man förvänta sig att befintliga kraftvärmeverk 2,1 GW i drift. Om de körs tas 3 000 timmar fullast kommer de att producera 6,3 TWh och behöva bränslemängd en motsvarande 22 TWh. Alfa 0,45 och totalverkningsgraden 0,90. Denna potential kan teoretiskt konverteras till biobränsle.

Övriga potentialer för ytterligare biobränslen i fjärrvärmenätens befintliga produktionsanläggningar bedöms 1,2 TWh fjärrvärme, vara motsvarande 1,3 TWh bränsle.

Sammantaget innebär detta att potentialen för ytterligare användning biobränslen i av fjärrvärmesammanhang skulle kunna cirka ll TWh och avsättning för 35 ge ge 42 TWh bränsle är 2010.

Användningen av trädbränsle i fjärrvärmesammanhang under 1990 var 3,5 TWh och av torv 2,6 TWh.

ARBETSGÅNG

Avsikten med denna PM är att presentera bedömning en av den största tänkbara potentialen för ny kraftvärme i de svenska fjärrvärmesystemen med hänsyn till befintliga

Bilaga 3

basproduktionsanläggningar. Bedömningama är huvudsakligen gjorda med hjälp av Värmeverksföreningens statistik för 1990.

Dessutom har bedömning gjorts potentiell användning av biobränsle i befintliga en av kraftvärmeverk och värmeproduktionsanläggningar..

Bedömningama är gjorda individuellt för landets anläggningar. De redovisade relationerna specifik anläggning gäller fárför inte för den nationella balansen. för en

Ny kraftvärme

De för kraftvärme intresse i detta sammanhang har en minsta processer som anses vara av storlek motsvarar 20 MW fjärrvärme. Mindre anläggningar bedöms få för hög specifik som anläggningskostnad och för lågt elutbyte. De fjämärmenät som är av intresse måste därför kunna ha avsättning för åtminstone 20 MW fjärrvärme med en utnyttningstid om 4 500 timmar.

Om utvecklingen av nya processer lyckas kan det även bli intressant att bygga kraftvärmeverk är mindre än 20 MW fjärrvärme. Potentialen i befintliga fjärrvärmenät som för dessa mindre anläggningar är mycket begränsad. Anläggningar i denna storleksklass kommer dessutom troligen inte att byggas Vattenfall. Därför har denna potential av utelämnats i detta sammanhang.

Förbrukningssiffrorna för 1990 har justerats till normalår. För att beräkna potentialen upp kraftvärme har respektive näts årsförbrukning sedan reducerats med de för ny produktionssätt med stor sannolikhet kan antas kvarstå av reglertekniska eller som ekonomiska skäl

Topplasten bör även i framtiden mötas med någon typ av värmepanna. Topplasten antas vara 30 %.

Vissa befintliga produktionsanläggningar kommer med stor sannolikhet att ta hand baslasten rent ekonomiska skäl. De är avfall, värmepumpar, spillvärme och om av kraftvärme.

Den resterande nettopotentialen måste minst 90 GWh fjärrvärme 20 MW4 500 h i vara respektive fjärrvärmenät för att det ska kunna vara motiverat att bygga ny kraftvärme baserad på biobränslen.

Kapaciteten i de befintliga anläggningar som nu svarar för baslasten kommer att ändras med tiden. Men det är svårt att idag säga om den kommer att minska eller öka. Följande anläggningstyper för basproduktion finns idag och kommer sannolikt att finnas kvar år 2010

Av hushållsavfallet går idag 4 TWh till förbränning. Ytterligare 4 TWh hushållsavfall och 7 TWh industriavfall skulle kunna eldas. Även sorterar om man avfallet. är det troligt att större delen av värmevärdet stannar i den brännbara

Bilaga 3

fraktionen. Men nya bestämmelser om förpackningar kan komma att påverka både avfallsmängd och bränslets vårmevärde.

- Värmepumpar är en av de tekniker som idag är mest intressanta för nyanläggning. Även om elpriset ökar markant kommer det att vara ekonomiskt att hålla dem i drift. Livslängden kan göras mycket lång med begränsad reinvestering.

Spillvärmepotentialen är inte fullt utnyttjad. Utbyggnad kräver realprisökning För - en energin. Anslutningar mellan fjänvärmenät och industri kan byggas för leveranser ut båda håll.

Befintlig kraftvärme kommer med ökade elpriser att baskapacitet. Den kan - vara delvis konverteras till biobränsle. Se separata avsnitt nedan.

En viss utbyggnad av fjärrvärmen förutses enligt Värmeverksföreningens Enkät 91. Hur mycket av denna eventuella utbyggnad kan medföra kraftvärmekapacitet kan som ny man bara gissa sig till.

Befintlig kraftvärme

Om elkraften får ett marknadsvärde är signifikant högre än fjärrvärmens kan som man förvänta sig att befintliga kraftvärmeverk kommer att i drift fullt Den installerade tas ut. kapaciteten är 2,1 GW. Om biobränsle kommer konkurrenskraftigt att vara gentemot fossila bränslen finns ett incitament för konvertering kraftvärmeverken. Den genomsnittliga; av utnyttjningstiden . För de befintligakraftvärmeverken kommer att bli lägre än för nytillkommande anläggningar. Anledningenär att de har konkurrens tillkommen av senare baskapacitet. I vissa fall kan utnyttjningstiden bli låg beroende på att det finns mer än en lcraftvärmeanläggning i nätet; Andelen fossilt bränlse för kraftvärmeproduktion var 80 % under 1990.

Befintlig värmeproduktion

Den övriga befintliga kapacitet för värmeproduktion kan tänkas konverteras till som biobränslen består dels de värmeunderlag visat sig av som ovan vara för små för att motivera ny lcraftvårme, dels övrig värmeproduktion idag som är baserad på kol, eldningsolja, gasol, torv och el.

RESULTAT

Ny kraftvänne

Ny kraftvärme skulle kunna producera 5 8 TWh el. Motsvarande - behov av bränsle är 12 19 TWh. -

Bilaga 3

Den totala fjärrvärmeenergin är under ett normalår ca 41 TWh fjärrvärme ut från produktionsanläggningarna. För att komma fram till den största möjliga potentialen för ny kraftvärme med dagens förutsättningar, har följande reduceringar gjorts

Spetslast och mindre än 90 GWh 6,2

36,0 TWh producerad fjärrvärme

De nät har ett återstående behov som är större än 90 GWh fjärrvärme motsvarar

som således tillsammans 5,0 TWh värme. Med alfa 1 och totalverkningsgraden 84 % kan

producera 5,0 TWh och behöver 12 TWh bränsle. man

Den del potentialen som finns inom Vattenfalls områden är 3,5 TWh fjärrvärme som

av distribueras i 16 nät. Inom övriga områden distribueras 1,5 TWh i 10 nät. Följande storleksfördelning gäller för hela landets anläggningar

20 40 MW fjärrvärme 15 st nät sammanlagt 1,9 TWh fjärrvärme

-

40 60 |I 7 H ll H 1,5 ll

60 ll 4 VI H N 1,6 ll

Samtliga nät i med de största näten ligger i Vattenfalls områden.

gruppen

Prognoser för framtida utbyggnad av fjärrvärme gjordes av kommunerna under 1991. Slutsatsen blev att 6 8 TWh kan komma att byggas ut till år 2010. En stor del av den

eventuella utbyggnaden antas ske i form av kraftvärme. Samtidigt finns en betydande reservkapacitet för värmeproduktion som medför att man inte utan vidare kan summera den framräknade potentialen om 5,0 TWh med tillkommande utbyggnad. En avancerad gissning är att det tillgängliga värmeunderlaget för kraftvärmeproduktion kan komma att öka med 3 TWh till 8 TWh år 2010. Motsvarande förbrukning blir 19 TWh bränsle med alfa l och totalverkningsgraden 84 %. En utbyggnad kommer också att ge ytterligare behov av biobränsle för ren värmeproduktion i nya anläggningar.

Befintlig kraftvänne

Konvertering av befintlig kraftvärme som ger 6,3 TWh kan omsätta 22 TWh bränsle.

Om befintliga kraftvärmeverk körs fullt ut och dessutom konverteras till biobränlen antas här att man skulle kunna producera 2,1 GW under 3 000 ekvivalenta fullasttimmar. I denna utnyttjningstid har hänsyn tagits till att 80 % är fossilbaserad, att senare tillkommen produktionskapacitet begränsar utnyttjandet och att en liten del av kapaciteten kommer att skrotas före år 2010. Med alfa 0,45 och totalverkningsgraden 90 % skulle dessa anläggningar kunna producera 6,3 TWh och skulle behöva 22,2 TWh bränsle.

Bilaga 3

En del av de befintliga kraftvärmeverken kommer falla för áldersstrecket att under de närmaste 20 åren. Men produktionsanläggningars livslängd förefaller betydligt numera vara längre än tidigare. Anledningen kan att verkningsgraden inte längre kan förbättras vara som tidigare och att underhállstekniken har utvecklats. Med dagens höga anläggningskostnader är det motiverat att göra relativt stora ombyggnader för renovering och bränslekonvertering istället för att bygga en helt anläggning. En översiktlig bedömning visar ny att mindre än 0,1 av totalt 2,1 GW installerad elkapacitet är så gammal den med att större säkerhet kan antas bli helt avstäld före år 2010.

Befintlig värmeproduktion

Konvertering av övrig befintlig värmeproduktion till biobränsle kan ge 1,2 TWh fjärrvärme och omsätta 1,3 TWh bränsle.

Övrig potential För ytterligare biobränslen i ljämlärmenätens befintliga

produktionsanläggningar är del det kallats spetslast en av som ovan och mindre än 90 GWh. Det är värmebeliov inte är topplast, inte är blockerade baskapacitet som av eller redan försörjs med biobränsle. Tillsammans motsvarar dessa behov 1,2 TWh fjärrvärme och 1,3 TWh bränsle. Vid ytterligare utbyggnad fjärrvärme kan denna potential komma av att öka. Om ny småskalig teknik för kraftvärmeproduktion blir kommersiellt tillgänglig kan denna potential utnyttjas for kraftvårme.

Användningen av trådbränsle i ljärrvärmesammanhang under 1990 var 3,5 TWh och av torv 2,6 TWh.

Bilaga 3

Jackie Bergman,UB Bilaga 2 1992-03-24

POTENTIAL FÖR INDUSTRIELLT MOTTRYCK BASERAT PÅ BIOBRÄNSLE

SAMMANFATTNING

Avsikten med denna PM är att beskriva den största tänkbara potentialen för utbyggnad av industriellt mottryck, det vill säga kombinerad produktion av värme och elkraft inom industrin. Bedömningarna har gjorts med hjälp av statistik från 1988 och 1989.

Det praktiskt tillgängliga underlaget för tillkommande mottrycksproduktion av är max 5,4 TWh ånga i 20 anläggningar. Värmeunderlag med signifikant omfattning finns sannolikt endast i massa och pappersindustriema. Som minsta anläggningsstorlek har antagits 20 MW processånga.

Om ny teknik för mottrycksgenerering kan åstadkomma alfa blir elgenereringen också 5,4 TWh. Med totalverkningsgrad 0,84 blir den totala bränsleförbrukningen cirka 12,9 TWh.

Inom massa och pappersindustrin finns även en potential för konvertering till biobränslen som inte ger möjlighet till samtidig elgenerering. Potentialen för konvertering är 1,6 TWh bränsle.

Förbrukningen av träd- och barkbränsle i skogsindustrin var cirka 7,2 TWh under 1988. Om biobränslen blir konkurrenskraftiga och får ett starkt ökat utnyttjande är det möjlligt att det huvudsakligen är fossila bränslen som ersätts av ny mottryckskapacitet. Det totala potentiella behovet av biobränsle motsvarar med detta antagande 12,9 + 1,6 + 7,2 21,7 TWh bränsle.

MASSA- OCH PAPPERSINDUSTRIN

Arbetsgång

Avsikten med denna PM är att presentera en bedömning av den största möjliga potentialen för industriellt mottryck. Först görs en genomgång av vilka värmeunderlag som det finns processer för att utnyttja, idag eller inom de närmaste 15 20 åren. Detta värmeunderlag

kallas här För den teoretiska potentialen.

Bilaga 3

Därefter reduceras denna potential med vad som drifttekniskt är möjligt att konvertera med hänsyn till rimliga utnyttjandetider och anläggningsstorlekar. Detta värmeunderlag kallas här för den praktiska potentialen.

Ute i den krassa verkligheten finns måhända ytterligare begränsningar beroende på detaljerad processanpassning, lönsamhetskrav m m. Författaren av denna PM har haft ambitionen att ta hänsyn till dessa begränsningar.

Underlag

Resonemangen i denna PM bygger två oberoende sammanställningar av energiförbrukningen i massa- och pappersindustrin.

Skogsindustriemas rapport Energiförbrukning i massa- och pappersindustrin 1988 ger en samlad bild av den totala energiförbrukningen i denna branch. Man kan också utläsa fördelningen mellan energi som används för ångvärme, elgenerering respektive direkt i processer t ex mesaombränning.

Kraftsams utredning Elanvändningen inom industrin, 1989 ger underlag för att bedöma storleken av respektive anläggning och vilken nettopontential som finns inom respektive anläggning efter reduktion för de värmeunderlag som har tekniska begränsningar För konvertering till mottrycksgenerering baserad på biobränslen.

Det finns 222 företag i landet som har en elförbrukning som är större än 30 GWh per år. Av dessa har 166 75 %svarat Kraftsams enkät. Den höga svarsfrekvensen är en indikation att underlaget är relativt representativt för de större industrier som är av intresse i detta sammanhang.

Kraftsams utredningbehandlar 43 massa- och pappersanläggningar medan Skogsindustrins statistik omfattar 110 anläggningar. Men skillnaden i den bekrivna energimängden mellan rapporterna är betydligt mindre. Kraftsam har redovisat cirka 84 % av den bränsleförbrukning, mängd lut och mottrycksproduktion som Skogsindustriema omnämner. Det antas här att det främst är mindre anläggningarna som inte har svarat på Kraftsams enkät. Dessa skulle till stor del ha sorterats ut av tekniska skäl. Kraftsams underlag bör därför med viss korrigering kunna vara tillförlitligt för bedömning av den praktiska potentialen.

Teoretisk potential

Nedan följer en sammanställning från Energiförbrukning i och pappersindustrin,

massakonverterad till TWh bränsle

Bilaga 3

Ånga till Ånga till Direkt till Totalt

process mottrycksel process Externt

- Internt Diverse 0,4 0,7 1,1

- Bark och flis 6,0 0,4

- , Lut Zál .ZA ä;

-_

42,2 3,3 3,5 49,0 TWh bränsle

Kol redovisas som att det endast användas för mottrycksel medan bark och flis ser ut att utnyttjas för ren ånggenerering. I verkligheten används båda bränslegrupperna i båda tillämpningama. Orsaken till redovisningen kan vara bokföringstekniska eller skattetekniska skäl. Denna uppdelning påverkar bedömningama i detta sammanhang.

En del av posten Övrigt är köpt biobränsle.

Potentialen för nytt industriellt mottryck baserat biobränslen kan delas mellan

upp

Processângpannor. Detta värmebehov skulle kunna tillgodoses med -

mottrycksanläggningar som ger ett högt elutbyte. Lut och diverse är huvudsakligen

intern återvinning och kan ersättas med andra bränslen. De värmebehov

som

återstår för konvertering är de som försörjs med olja, kol, samt bark och flis.

Mottrycksångpannor. Dessa anläggningar skulle kunna ersättas ett - av nya som ger

högre elutbyte. Med samma resonemang som ovan beträffande lut, utgörs potentialen för konvertering av olja och kol. Befintlig kapacitet producerade cirka 2,8 TWh under 1988 och 1989. Utnyttjningstiden cirka 7 000 timmar.

var

Uppdelningen mellan ren ångproduktion och produktion ånga för mottrycksgenerering

av av

är i denna PM gjord med antagandet att alfa är 0,3.

Det finns också en potential för konvertering till biobränslen utan elgenerering de

av direktprocesser som idag förbrukar olja och gasol. Denna potential består huvudsakligen av mesaombränning, 1,2 TWh bränsle. Flingtorkning och papperstillverkning förbrukar ytterligare 0,2 TWh bränsle vardera. Den totala potentialen är således 1,6 TWh bränsle.

Bilaga 3

Den potential som kan anses teoretiskt möjlig för konvertering är således

Den teoretiska potentialen för konvertering till mottrycksproduktion motsvaras av 9,7 + 2,6 +0,9 13,2 TWh bränsle. Den teoretiska potentialen för konvertering till biobränslen utan elgenerering är ytterligare 1,6 TWh bränsle.

Praktisk potential

Arbetet med att beräkna den praktiska potentialen för respektive anläggning innehåller delvis samma moment som föregående beskrivning av den teoretiska potentialen.

Den praktiska potentialen är en del av respektive anläggnings energiförbrukning för ånggenerering. Topplasten måste mötas med processångpannor av bland annat reglertekniska orsaker och en del av bränsleförbrukningen utgörs av intern återvinning som

kan konverteras. Den återstående energiförbrukningen måste ha en viss minimistorlek för att vara av intresse

Den topplast som bör tas av processångpannor uppskattas till 15 % av årsbehovet. l -

en parallell studie om kommunal kraftvärme antas att 30 % är sådan topplast. Energi som går direkt till processer motsvarar 7 % i genomsnitt. Liksom för bedömningen av den teoretiska potentialen ovan för den totala energiförbrukningen, måste här reducera varje anläggnings användning av bränsle som kommer från intern återvinning. Kraftsams underlag är i detta avseende inte lika detaljerat som Skogsindustriemas, men slutreslutatet bedöms efter avstämning ändå som tillräckligt säkert.

Storleken på respektive värmeunderlag efter reduktioner bör vara större än 132 GWh -

bränsle. Denna minimistorlek motsvarar en mottrycksanlâggning som ger 20 MW ångaunder 6 000 timmar per år.

Den praktiska potentialen enligt Kraftsams statistik visar sig vara 5,8 TWh bränsle i 19 anläggningar. För korrigering med avseende att statistiken endast omfattar 85 %

av branschens energiförbrukning bör en viss upppråkning göras. Med tanke på att det sannolikt är i första hand de mindre anläggningarna som inte har besvarat Kraftsams enkäter, antas att värmeunderlaget endast ska räknas upp med 5 %. Slutresultatet blir då 6,0 TWh bränsle 5,4 TWh ånga i 20 anläggningar. Om ny teknik för mottrycksgenerering kan åstadkomma

Bilaga 3

alfa blir även elgenereringen 5,4 TWh. Med totalverkningsgrad 0,84 blir den totala bränsleförbrukningen i nya mottrycksanläggningar cirka 12,9 TWh.

Den genomsnittliga anläggningsstorleken är 45 MW processånga om man antar att utnyttjningstiden är 6 000 timmar. Storleksfördelningen är

20 40 MW ånga 9 st sammanlagt l,4 TW ånga eller - 40 60 N 7 OI 2,2 ll 60 u 4 n Il 1,8 u

Inom massa- och pappersindusrin finns även potential för konvertering till biobränslen en som gär direkt till processen och därför inte ger möjlighet till samtidig elgenerering. Potentialen för denna konvertering är 1,6 TWh bränsle.

Förbrukningen av träd- och barkbränsle i skogsindustrin cirka 7,2 TWh under 1988. var Om biobränslen blir konkurrenskraftiga och får ett starkt ökat utnyttjande är det möjlligt att det huvudsakligen är fossila bränslen ersätts mottryckskapacitet. Det totala som av ny potentiella behovet av biobränsle motsvarar med detta antagande 12,9 + 1,6 + 7,2 21,7 TWh bränsle.

Befintliga anläggningar för mottryck kan till större delen försörjas med lutar. Viss del av kapaciteten kommer att bytas ut av åldersskäl och kan då ersättas med VEGA.

ÖVRIG INDUSTRI

Övriga industri har mycket begränsad potential för mottrycksproduktion. Kraftsams enkätsvar från de industrier som förbrukar mer än 100 GWh bränsle är 88 st. Av dessa är 43 massa- och pappersindustrier. Två industrier faller bort de har pga att en väsentlig del av sin försörjning från fjärrvärme och därför redan tagits med i den parallella utredningen om kmftvärmepotentialen. Resterande industrier beskrivs nedan.

Följande industrier passar inte för industriell mottrycksproduktion

Kemisk industri 13 Jord och stenvaruindustri 4 Järn, stål och metallframställning lg 32

De återstående elva industrierna är

Bilaga 3

Den praktiska potentialen för dessa industrier är svår att bedöma utan ytterligare analys

av hur bränslena används m m. Det förefaller ändå helt säkert att den potentialen för industriell

mottrycksproduktion år försumbar inom de industrityper inte är och

som massapappersindustrier. Den värmeproduktion med biobränslen kan komma förverkligas

som att för övrig industri behandlas i denna PM.

Bilaga 3

Jackie Bergman Bilaga 3 Tomas Jonsson Sture Gärdenäs 1992-04-14

TILLGÅNG EFTERFRÅGAN PÅ BIOBRÄNSLE

OCH exkl massaindustrins lutar

BRÄNSLETILLGÃNGAR Den totala biobränslepotentialen 2010-talet, efter ekologisk hänsyn, är beräknad till Awerlmingsrester inklusive brännved till villapannor 35,1 TWh Biprodukter från skogsindustrin spån, bark 18,1 TWh Bränslen från åkermark salix 15,7 TWh

rörflen 0,8 TWh

halm 5,0 TWh Totalt 74,7 TWh Fördelningen bränsleslag och geografiskt område framgår av figurerna l och 2.

Förutsättningar för beräkning av bränsletillgångarna år 2010 och källhänvisningar Skogsbränsletillgângama är beräknade av Skogsstyrelsen och är redovisade i Energivirkesberäkningar 1989 EVB 89 samt i Stevs rapport Regionala bioenergibalanser 1989 R17 som utgör underlag för utredningen Ett miljöanpassat energisystem

. Mängden awerkningsrester är beräknade utifrån en årlig avverkning av industrived på 70 milj m3 sk skogskubikmeter hela stammen med bark dvs i överensstämmelse med dagens nivå. Ekologisk hänsyn är tagen. Däremot finns inga ekonomiska restriktioner. Brännved för användning i enskilda fastigheter förväntas utnyttjas i ungefär samma omfattning som idag.

Bilaga 3

Produktionen av biprodukter sker i huvudsak idag med blygsam ökning vid sågverk som en och massaindustri. Virkesimporten är i stort oförändrad, dvs7 milj m3 fub fast under barkår.

För jordbrukets bränslen är uppgifterna hämtade från Lantbruksstyrelsens PM 1991-04-05 och SLU Rapport 386.

Potentialen för energiskog bygger odlad areal 310 000 ha och medelproduktion en en på ll tTS ton torrsubstansha,år.

Potentialen för rörflen bygger odlad areal på 20 000 ha och med medelproduktion en en på 7 tTSha,år.

Samtliga angivna bränslepotentialer för åkermark är osäkra.

BIOBRÄNSLEANVÄNDNING 1988

Averkningsrester inklusive brännved till villapannor 17,9 TWh

Biprodukter från skogsindustrin spån och bark 15,0 TWh

Bränsle från åkermark 0,3 TWh

Totalt 33,2 TWh

Den regionala förbrukningen samt fördelningen bränsleslag framgår figur av

BIOBRÄNSLEANVÄNDNING 2010

Dagens användning av biobränslen år 33 TWh bränsle. Den potentiella tillkommande användningen av biobränslen för värme- och kraftvärmeproduktion år 2010 är 35 TWh bränsle. Motsvarande för massa- och pappersindustrin är 15 TWh bränsle. sammansättningen av denna potential, dagens användning och potentiell tillgång på bränslen framgår ñgurema 4 och av

Kommentarer

Heltäckande sammanställningar över regional biobränslekonsumtion finns inte. Däremot finns uppgifter hur mycket biobränsle olika förbrukarkategorier använder.

Förbrukning av spån och bark i sågverken i landet är 6,4 TWhår. Den regionala användningen av spån och bark för sågverkens bränslekonsumtion egen har baserats på virkesförbrukningen.

Skivindustrin och övrig industri använder 2,4 TWh enligt STEV s uppgifter.

Bilaga 3

Massaindustrin eldar 5,7 TWh bark och 1,5 TWh avverkningsrester. Förbrukningen av brännved för uppvärmning av småhus uppgår till 12 TWhår. Den regionala användningen har fördelats proportionellt mot virkestillgângen i respektive region. 1 fjärrvärmesektom används 3,9 TWh. Uppgiften har hämtats i STEV s rapport l989R17. Blockcentraler etc förbrukar 0,5 TWh biprodukter och 0,5 TWh avverkningsrester. 0,3 TWh energi hämtas från jordbruket. Den regionala fördelningen är uppskattad. POTENTIAL FÖR YTTERLIGARE TILLGÅNG PÅ BIOBRÄNSLE Avverkningsrester inklusive brännved till villapannor 17,2 TWh Biprodukter från skogsindustrin spån och bark 3,1 TWh Bränslen från åkermark salix 15,7 TWh

rörflen 0,8 TWh halm 4,7 TWh

Totalt 41,5 TWh

Slutsatser Utnyttjandet av energi från jordbruksmark främst energiskog och avverkningsrester från skogen kan öka väsentligt ytterligare ca 36 TWh enligt gjorda prognoser. För båda sortimenten råder emellertid betydande osäkerhet huruvida dessa kvantiteter kan produceraslevereras till rimliga priser. Att ta tillvara awerkningsrester från det sista hygget blir förmodligen en kostsam operation. Industriella biprodukterna från skogsindustrin spån och bark är till stor del utnyttjade redan idag. Ytterligare 3 TWh finns. 1 region4 dvs Västsverige och 6 Värmland är den ointecknade bränsletillgången som

- högst. Aven i östra Götaland region 2 och 3 finns det en betydande outnyttjad potential.

- - SKOGSTILLGÅNGAR OCH SKOGSBRÄNSLEPOTENTIAL I EUROPA För denna PM har det bedömts som mest intressant att presentera biobränsle- potentialen för de baltiska staterna, Polen, Tjeckoslovakien samt EG-länderna.

Bilaga 3

Någon specifik sammanställning som berör biobränslepotentialen har inte påträffats i litteraturen utan grunddata från andra skrifter har nyttjas Forest Potentials and Policy Implications A Summary of a Study of Eastern and Western European Forests by the international Institute for Applied Systems Analysis, Nilsson.

Uppskattningen av skogsbränslepotentialen, som får anses mycket grov, utgår från den avverkade virkesvolymen år 1987 för respektive landområde. Mängden avverkningsrester toppar och grenar och biprodukter bark och spån är beräknade utifrån antagna omräkningstal. l m3 virke ger 0.4 MWh avverkningsrester och 0.1 MWh biprodukter för avsalu.

Baltikum Polen Tjeckosl EG Tot Avverkning milj m3år 19 27 21 109

Awerkn rester IWhår 7,6 10,8 8,4 43,6

Biprodukter TWHår 1,9 2,7 2,1 10,9

Tot skogsbränsle potential TWhår 9,5 13,5 10,5 54,5 88

Diskussion

Den avverkning som angivits ovan kan för flertalet länder områden antas möjlig att

vara uthålligt vidmakthålla eller till och med öka. För Polen och Teckoslovakien bedöms avverkningsnivån sjunka Qagaproblem med försurning och sänkt tillväxt.

Skogsbrånsletillgångama kan tänkas öka ytterligare. I vissa länder finns betydande arealer av skog som lämpar sig för industriellt utnyttjande blandlövskogar i Baltikum, döda skogar i Östeuropa, klen gallringsskog som saknar industriell avsättning i Irland, U.K. och Danmark. Dessa tillgångar kan emellertid tillgängliga endast under

antas vara en begränsad period.

Dagens användning av skogsbränsle i form avverkningsrester och extern förbrukning

av av biprodukter bark och spån är mycket begränsad i de angivna ländemaområdena. Någon statistik finns dock inte upprättad.

Någon reduktion för ekologisk eller ekonomisk hänsyn vad gäller bränsletillgångama har inte gjorts.

Bilaga 3

POTENTIAL I EUROPA FÖR BRÄNSLEN FRÅN JORDBRUKSMARK

I EG bedöms överskottsarealen vara mycket omfattande. 10 20 miljoner ha jordbruksmark

nämns som omstållbar. Om den ytan utnyttjas för energiproduktion skulle den ge cirka 500 TWhår.

POTENTIAL FÖR BIOBRÄNSLEANVÄNDNING I USA

1 USA finns 1987 171 miljoner ha åker, 238 miljoner ha betesmark och 296 miljoner ha skogsmark Sv skog 23 milj ha. 55% av skogsmarken ägs av privata. Proceedings from Energy from Biomass and Wastes 1991. Under den senaste 30 års perioden har arealen åkermark ökat medan betesmarken har reducerats. Skogsmarksarealen förväntas öka. Det finns en betydande potential för energiskogsodling forskare anser att 20 milj ha kan vara möjligt för Sv nämns siffran 3-400 000 ha.

- 1987 awerkades i USA 521 milj m3 vike Skogsstatistisk Årsbok 1990, Skogsstyrelsen vilket betyder att det produceras uppskattningsvis ca 200 TWh awerkningsrester och 50 TWh industriella biprodukter för avsalu.

I rapporten Electricity from Biomass, Department of Energy, redovisas biobränslepotentialen för USA. År 2000 stipulerar att nästan 300 TWh

man biobränsle kommer att användas för elproduktion. Man bedömer att den siffran ökar till 600 TWh år 2010. I samma rapport anges att förgasningstekniken är en förutsättning för att biobränslen ska bli konkurrenskraftiga.

Sammanfattningsvis kan sägas att skogsbränsletillgångama är betydande i USA 300 TWhår. Energi producerad åker och betesmark kan bli högst avsevärda 800TWh.

I Q Bilaga 3

g

...nns2

Bilaga 3

1 Q1

å

H I

s

E

E

W 3

Bilaga 3 .

m

a

U ,é

u

å - u

m o

H94

Bilaga 3

n

ä

ä

annu.5 Bilaga 3

W

E

W 4 § E

E

u

S

m

J

% i

s

Miliökonsulterna Teknisk rapport

Bilaga 4 Uppdragldentilikalion Datum 930Wn 1247 1992-04-21 MKS-9242 Titel lodanaveoch Biobränslekommissionen UNDERLAGSRAPPORT EMISSIONER FRÅN TORVELDNING Jan Bergström

HUVUDINNEHÃLL Miljökonsultema har uppdrag av Biobränslekommissionen sammanställt tillgängligt underlag om emissionsdata vid torveldning. l huvudsak baserassammanställningen på Statens Energiverks utredning om Torv Hälsa Miljö. Övrigt tillgängligt material inskränker sig i huvudsak till mätningar av stoft-, svavel- och kväveoxider inom ramen för anlåggningamas gällande kontrollprogram.

i april 1992

..m Miljökonsultema Telefon Telelax i StudsvikA8 0155-222500 0155-210384 Box154 s-en 24NYKÖPING

MK S-92 42 2

Bilaga. 4

1992-04-21

INNEHÅLL

âä

1 INLEDNING 3

2 TORVBRÄNSLET 4 2.1 Referensbränsle 7 2.2 Torvproduktion och hantering 8

3 ENERGIOMVANDLING UR FASTA BRÄNSLEN 10 3.1 Torvförbränning i Sverige 10 3.2 Anläggningstyper 11 3.3 Förgasning 12

4 BESTÄMMELSER OCH RIKTVÄRDEN FÖR

UTSLAPP 13

5 BEGRÄNSNING AV UTSLÄPPEN 15 5.1 Förbränningskontroll 15 5.2 Kväveoxider 17 5.3 Svavel 18 5.4 Stoft och spårelement 19

6 DAGENS UTSLÄPP 23

MKS-9242 3

Bilaga. 4

1992-04-21

l INLEDNING Biobränslekommissionen har uppdragit Miljökonsultema att med ledning av dåvarande Statens Energiverks utredning 1985 2 av förbränningen av torvbränslen och de senare uppgifter som finns att tillgå sammanställa en underlagsrapport med emissionsdata för torveldning.

Energiverkets utredning som betecknas Torv Hälsa Miljö THM visade förhållandena i mitten av 80-talet då förväntningen om väsentligt ökad

en torvförbränniirg fanns. I utredningen anges att torvanvändningen i början av 90-talet kan komma att uppgå till 5 TWhår. Utbyggnaden av förbränningskapaciteten för att motsvara detta har också skett men bl a svavelskatten medför att torv nu används som huvudbränsle endast vid ett begränsat antal värmeverk. Torv som förstahandsbränsle ger endast 1 TWh vänne för närvarande.

De undersökningsresultat som finns att tillgå från anläggningarna efter THM-utredningcn inskränker sig till i huvudsak NOX-begränsande insatser och mätningar av stoft, svavel och kväveoxider inom ramen för gällande kontrollprogram.

MKS-9242 Bilaga 4 4

1992-04-21

2 TORVBRÄNSLET Torvmarker som kan utnyttjas för att producera bränsle innehåller betydande mängder energi. THM beräknade tillgången betydligt större än 3 000 TWh. En storskalig användning av torv innebär att bränsle med mycket skilda egenskaper från miljösynpunkt kommer att användas.

Torven har bildats i syrefattig miljö genom inverkan av bakterier, svampar och kemiska föreningar döda växtdelar. l torvmarkema förekommer partier med skilda slag av torv. I mossar är huvudinslaget vitmossor och i kärr främst starrtorv. Torvens nedbrytningsgrad och ålder leder till skilda humifieringsgrad allt från nästan opåverkade växtdelar till fullständigt nedbruten substans som i stort sett saknar iakttagbara växtdelar.

Torvens vännevärde räknat torr askfn substans varierar inom ett begränsat intervall 20-22 MJkg. Avgörande för torvbränslets värrnevärde är därför fukthalt och askandel.

Anrikningen av svavel, metaller och kväve i torven karakteriserar dess egenskaper som bränsle. Dessa är mycket skilda för olika torvmarker.

I en del områden av Sverige förekommer generellt förhöjda svavelhalter i torven. Det kan bero att i området föreligger

sulfidmineraliseringar i berggrunden, -

jordlagren innehåller lättvittrade svavelhaltiga alunskiffer, -

sulfidhaltiga leror. -

Svavelhalten är också beroende av torvmarkens bildningsmiljö och varierar i många fall avsevärt med läget i myren såväl i horisontal- som vertikallcd.

Sedan THM-utredningen har Sveriges Geologiska Undersökningar kompletterat de genomförda undersökningarna om svavel i bränsletorv. Ytterligare 3643 ha torvtäcksareal har undersökts. Totalt representerar statistiken om svavel i torvbränslc nu 13 462 ha torvtäcktsareal.

MKS-9242 5

Bilaga 4

1992-04-21

De kompletterande undersökningarna innebär obetydlig jämkning

en av aritmetriska medelvärdet för svavelhalten till 0.27 %. Standardavvikelse 0.14 %.

Svavelhaltens fördelning mot objektens kumaktiva areal framgår figur

av

IOO. 90. 80. 70. 60. 50. 40. JO. 20. IQ.

SVAVEL Figur 1 Fördelning av svavel i torvsubstans mot kumulativ täcktsareal.

Svavel i

bränsletorv SGU 1988.

Varje analysvärde representeras ett kryss i kurvan. Man kan då

av från kurvan se att många värden är avrundade till en tiondels procentenhet.

Att dra några slutgiltiga slutsatser hur mycket torvbränsle kommer

om som att vara över eller under ett specifikt svavelhalt är knappast meningsfullt med hänsyn till de fel som mätvärdena innehåller.

Utgår man ifrån ett gränsvärde för svavelutsläpp 0.10

g sMJ motsarar detta en svavelhalt i torven 0.20 %. Svensk

ca standard för svavelbcstämning i biobränslen tillåter en avvikelse mellan 2 olika laboratorier i 0.10 procentenheter.

Då kan man ur kurvan utläsa att i sämsta fall kommer 5 %

ca av landets torvtäckter vara under gränsvärdet och i bästa fall klaras gränsvärdet 70 %

av ca av täcktema.

7 l207ü

MKS-9242 6 Bilaga 4 1992-04-21

Kväve i bränslet påverkar det NOK-utsläpp som uppstår vid förbränningen. Kväve i härstammar främst från växternas proteiner. Detta kväve anrikas torv under torvbildningen och leder till ett stort intervall i torvens kvävehalter, figur 2 visar detta.

100 °o SGU1984 MEDtANvÃRoz-z 2.21 4 MEDELVÅRDE 2,27. m-AMKELSE 0.64 ANTALVÅRDEN331

50 -

o 0,5 1.0 1,5 2,0 3,0 3,5 KVÅVEHALT ASKFRlx TORRSUBSTANS

Figur2 Kvävehalter Kjeldahl i lövkärrtorvstarrtorv från hela Sverige.

Spårelement och tungmetaller finns också anrikad i torvmarkema. Torven har de flesta humushaltiga jordarterna stor förmåga att absorbera spårelesom Ofta är halten direkt korrelerad till humifieringsgraden d v s metallment. halten stiger med ökande humushalt i torven.

Betingelser för anrikningen spårelementen är mycket komplexa och kan av variera kraftigt inom och mellan olika Därför är variationen av en myr myrar. olika tungmetaller mycket stor såväl horisontellt och vertikalt. Endast genom representativ provtagning i torvtäkt kan bränslets spårelementhalter anges. en spårelement i de svenska torvmarkema sannolika för Förekomsten av bränsleproduktion redovisas i tabell hämtad från THM.

MKS-9242 7

Bilaga 4

1992-04-21

Tabell 1

Spårelementhalter i svenska torvmarker. Analyser

av 154 generalprov.

Medianvärdc

;tgMJvid 6% askaoch2l MJkglorrsub-

stans

Arscnik As 60 Kadmium Cd 6 Kobolt Co 90 Krom Cr 290 Koppar Cu S70 Kvicksilver Hg 0.6 Omräkningxaktor Molybden M0 IOO Nickel Ni 240 I ;agMJmotsvarar Bly Pb 100 ca0.02

ppmav Rubidium Rb I00 lorrsubslans Strontium Sr l 470 Torium Th IOO Uran U 100 Vanadin V 280 Zink Zn 480 Wolfram W 30

2.1 Referensbränsle

Torv är inte ett enhetligt bränsle. Vañationema är vad gäller både

stora värmevärde, fukthalt, aska, svavel, kväve och spårelement. THM har därför

valt ett referensbränsle byggt ett subjektivt vägt medelvärde

från analyser på samma sätt som KHM valde ett referenskol. Tabell

2 visar huvudsammansättningen och tabell 3 dess spårelement.

MKS-9242 Bilaga 4

1992-04 -2 1

Tabell 2 och 3

Referensbrinsletorv- 15 401 Fukthalt % Vårmevârdeeffektivt N 17.5 11.5 9.2 MJkginkl. aska Askhalt Svavelhalt Flyktigabeståndsdelar K0lha1t° Våtehalt Syrehall w Svavelhalt° Kvävehalt°

Spårelementlmlter A. THMreferenstorvbrånsle Kolumn avseddaförlorvbräns- B. Medianvärdeigeneralproverfrån154myrar leproduktion. Referenskoli projektKol-Hälsa-MiljöKHM C.

B C A refe- General- KHMrefe- THM Med- renskol Element renstorv- prov bränsle ianvârde

AsMJ itsMJ WMI

2.2 105 60 150 Arsenik As 0,2 l0 40 Beryllium Be - 0.2 10 6 10 Kadmium Cd

Koppar Cu

0.06 3 0.6 4 Kvicksilver Hg

240 240 400 Nickel Ni 5,0 totalvikt 240 100 S00

Avserbxiketterochpel-

ärhaltangivelseri ppmavtorrsubstans. lets Anm.KolumnA. Vårdeninomparentes

medreferenstorvenseffektivavânnevärde21 zAvserstycketorv Dessaharomräknatstill ;agMJ 3Avserfråstorv MJkgtorr-substans.

2.2 Torvproduktion och hantering

Torvtäkten Öppnas för bränsleproduktion planeras för många års

som användning. Under produktionsåren friläggs torven successivt, vanligen med

eller stycketorvmetoder. Torven torkas sol och vind fältet från frästorv av 80-85 % fukthalt till 35-50 % fukthalt. Dessa ytutvinningsmetoder är

ner starkt påverkade av väderleksförhållandena.

Vid Uppsalas torvtäkt i Sveg har utvecklat och byggt upp ett torknings-

man förfarande för torven som minskar väderberoendct.

MKS-9242

Bilaga 4

1992-04-21

Torvtransponema sker till anläggningen med järnväg eller vanligen med lastbil.

Mottagningsstationer, lagring och bränslebcredning vid anläggningarna är individuellt utfomiade. Torvhantcringen kan i del arbetsmoment leda till

en höga dammhaltcr. Vattenbcgjutning

och slutna transportsystem anpassas individuellt för att undvika olägenheter, brandrisker och dammexplosioncr.

MKS-9242 10

Bilaga 4

1992-04-21

ERGIOMVANDLING UR FAST A BRÄNSLEN 3 EN De tekniker som finns att tillgå för att omvandla den bundna energin i fasta bränslen är principiellt de samma oavsett bränsle. Den kemiskt bundna energin är lagrad främst i kolvätebindningen i bränslet. Fasta bränslen rangordnas energimässigt efter ålder, biobränsle, torv, brunkol och stenkol. Med åldern ökar vännevärdet med bundet kol och väte. Syrehalten i bränslet minskar liksom dess andel flyktiga beståndsdelar.

Förbränningsreaktionema är snabba oxidationsreaktioner med syre, vanligen

luft. De omvandlar kemiskt bunden energi till värme i förbränhämtad ur ningsgasen. Denna värme överförs i pannan till vatten som hetvatten eller ånga. Förbränningen sker i steg. Bränslet uppvärms, torkar och därefter avdrivs flyktiga kolväten som antänds och brinner. Den sista resten av bränslet utgörs av kol som långsamt brinner färdigt.

Vid förgasning väljer man att låta torkning och avdrivning av kolväten ske i

så syrefri atmosfär. Man eftersträvar att skapa maximal mängd en gott som brännbar gas i minsta möjliga syrefria gasvolym. Ofta låter man luftens syre bränna kolresten i bränslet. Så sker i motströms förgasare. Man väljer en

upp luftmängd det syre som behövs för att utveckla den värmemängd

som ger

fordras för att förånga fukten och förgasa bränslets organiska substans. som Den bränngas som lämnar förgasaren innehåller huvuddelen av bränslets energi i kemiskt bunden form. Bränngasen eldas i direkt anslutna brännare eller kan kylas och avfuktas för att transporteras till separat förbränning. Förgasningen i synnerhet också förbränningen ger upphov till en mycket

men stor mängd organiska föreningar som inte finns i bränslet. Förutom kolmonoxid, väte och lätta kolväten metan, etan, propan uppstår organiska

som föreningar med hög kokpunkt som kondenserar vid kylning av gasen. Dessa brukar kallas tjära och innehåller ett mycket stort antal bl a aromatiska kolväten och substituerade aromatiska föreningar med klor, svavel och kväve.

3.1 Torvförbränning i Sverige Det 1990, 17 st värrneverk som har torv som första bränsle. Totalt för-

var brukade de torv motsvarande 1TWh värme. Ytterligare ett antal anläggningar använder torv periodvis eller tillsammans med andra bränslen. Den totala

MKS-9242 11

Bilaga 4

1992-04 -21

torvförbrukningen motsvarar 2.6 I Wh. I huvudsak vämieverken för

svarar torvanvändningen.

3.2 Anläggningstyper Torv eldas i tre typer av förbränningsanordningar. De är pulvereldning, förbränning i rosterugnar och i fluidiserade bäddar FB.

Pulvereldning sker enbart i två anläggningar, Uppsala och Jönköping, dc

men har stor energiproduktion och är därför betydelsefulla. Uppsala producerade 1990, 550 GWh genom torveldning. Båda anläggningarna är konverterade från kolpulvereldning. Pulvereldning kan ske med god förbränningskvalitet, låga luftöverskott och därmed hög verkningsgrad. Att pulvereldning främst sker i stora anläggningar är knutet till

kostnaderna för utrustning och drift av torknings- och malningsutrustningen torven.

av

Rosteldningen är gammal teknik som förbättrats så att hög driftsäkerhet och god funktion uppnås. Rostugnen finns i alla storlekar och särskiljs genom av hur bränslet tillförs rosten och hur den år utformad. Det finns både fasta och rörliga roster, horisontella och lutande. Några olika rostertyper beskriv i bilaga

Rostens uppgift är att transportera bränslet så att det torkar och förbrinner och så att askan matas ut. För de minsta anläggningarna med fasta roster måste uraskningen ske manuellt. Rosten svarar också för att fördela förbränningsluften. Huvuddelen av förbränningsluften primärluften tillförs

- - genom rosten. Rosten är indelad i zoner för torkning, förbränning och slutförbränning. Primärluftens fördelning till de olika rosterzonema ställs ofta manuellt, beroende den aktuella bränslekvalitén. Tillförsel sekundär

av och eventuellt tetriärluft i eldstaden ovan rosten har avgörande betydelse

för utbränning av partiklar och gaser.

Rosteldnngstekniken är känd för sin goda drifttillgänglighet och sin robusta uppbyggnad. Driftstömingar härrör sig sällan från själva rosten utan, beror oftast utomliggande system, bränslehantering, rökgasrening och transport av restprodukter.

MKS-9242 12

Bilaga 4

1992-04-21

Två typer av fluidicerade bäddar används vid torveldning, den bubblande och den cirkulerande fluidicerade bädden CFB. En kort beskrivning av de båda teknikerna ges i bilaga Temperaturen i bädden vid fluidicerad förbränning år inom intervallet 800-900oC. Denna relativt låga temperatur är gynnsam ur emissionssynpunkt vad gäller kväveoxider. Genom att tillsätta kalksten till bädden avskiljs betydande andel av svavlet i torven.

3.3 Förgasning Förgasningstekniken är idag under aktiv utveckling. Den mest betydelsefulla utvecklingslinjen innebär att gasen förbränns i en gasturbin eller i en förbränningsmotor. Båda dessa tillämpningar medger att elproduktion sker med högre elverkningsgrad än vid konventionell ångcykel.

För att bli effektiva kommer i sådana anläggningar förgasningen sannolikt att ske under tryck. De kommer också att kräva rening av gasen före förbränningen.

Förgasning vid atmosfarstryck och med direkt förbränning utan mellanliggande rening är idag kommersiell teknik men det finns endast en

av gasen liten motströmsförgasare som delvis utnyttjar torv som bränsle.

MKS1-9242 13

1992-04-21

4 BESTÄMMELSER OCH MKTVÃRDEN FÖR UTSLÄPP Torveldade förbränningsanläggningar prövas enligt miljöskyddslagen. Anläggningar mindre än 10 MW är-inte prövningspliktiga utan anmälan sker till kommunen. Anläggningar mellan 10-200 MW prövas av länsstyrelsen. Det innebär att de flesta anläggningar har individuella tillstånd

och villkor som kan skilja betydande genom regionala överväganden. Endast de största

anläggningarna har prövats av koncessionsnämnden för miljöskydd.

För torveldning gäller svavellagen. Den innebär för närvarande att svavelutlsäppet inte får överstiga 190 mgMJ bränsle.

Naturvårdsverkets riktvärden för stoftutslåpp är underlag för bedömningen vid den individuella prövningen. De är inte specifika för torvbränsle.

Riktvärden för stoftutsläpp mgm3 n torr gas 13 % C02

Anläggning Anläggning Anläggning

Riksdagen angav 1991 riktlinjer för kväveoxidutslåpp framgcnt.

Riktlinjerna är inte bränslespecifika utom för kol. De

sammanfattas i följande tabell.

MKS-9242 14 Bilaga 4 1992-04-21

Riktlinjer för kväveoxidutsläpp

Nyanlâggningar hela landet anläggningar över 500 MW 30 mg NOKMJ övriga koleldade anläggningar 50 mg NOXMJ övriga anläggningar med ett utsläpp över 300 ton NOxår 10-100 mg NOxMJ övriga anläggningar 100-200 mg NO,MJ -

Befintliga anläggningar med Fr 0 m den 1 januari 1995 undantag av anläggningar i W, AC och BD län. anläggningar med utsläpp över - 600 ton NOxår 50-100 mg NOxMJ övriga anläggningar 100-200 mg NOxMJ -

För torveldningen finns inga generella begränsningar av oförbrånt kolmonoxid eller organiska mikroföroreningar. inte heller metallutsläppen begränsas av generella riktlinjer. Enskilda anläggningar har i några fall ålagts begränsningar vid prövningen enligt miljöskyddslagen.

MKS-9242 15

Bilaga 4

1992-04-21

s BEGRÄNSNING AV UTSLÄPPEN Torveldningen innebär att rökgasema lämnar innehåller stoftsom ugnen partiklar av så stor mängd att de alltid måste avskiljas. Denna flygaska innehåller också de tungmetaller som finns i torven.

Bränslets svavel avgår till dominerande del som S02 i rökgasen i det fall man inte vidtar åtgärder för att binda svavlet. Torvens kväve upphov till ger kväveoxider i rökgasen och vid pulvereldning också förbränningsluftens ger kväve och syre ett bidrag till av kväveoxider.

Förbränningen är inte så fullständig att undgår mätbara mängder man av kolmonoxid och organiska mikroföroreningar i rökgasen. För alla dessa föroreningar finns hjälpmedel och teknik att begränsa utsläppen till den nivå som samhället fastställer för anläggningen och därmed är berett att betala för energin.

5.1 Förbränningskontroll Dagens torveldning har inga generella krav eller riktlinjer som innebär att kontrollerad förbränning miljösynpunkt fordras. För de flesta anläggningar ur är det ekonomiskt optimerad drift gäller. som

Genom den miljöavgift utsläpp av kväveoxider införts 1992 kommer som emellertid samtliga pannenheter med mer än 10 MW bränsleeffekt att förses med fungerande mätsystem som gör det möjligt att mäta, styra och reglera förbränningen. Avgiften ett tydligt incitament för optimera förbränger att ningen till låga Nog-utsläpp och det kommer säkert resultat. Avsakatt ge naden av begränsningar i den halt C0 och organiska föreningar som anläggningen kan drivas med kan dock innebära att dessa utsläpp ökar.

Det beror den generella motsättning som råder mellan NO, och C0 som båda är funktion luftöverskott. Figur 3 visar minskat NOx-utsläpp av att ett kan erhållas genom att minska luftöverskottet.

MKS-9242 16

Bilaga 4

1992-04-21

co NOK

Figur 3 C0- och NOx-halter somfunktion av Oz-halt.

Minskat luftöverskott leder emellertid också till ökat utsläpp av CO och därmed organiska föroreningar. Väljer man för en anläggning ett ekonomiskt optimera energiutnyttjande och minimera utsläppet av kväveoxider kan utsläppet av CO bli nivån över 1 000 ppm. Det innebär ur miljösynpunkt en dålig förbränningskvalitet.

Torveldade anläggningar mindre än 10 MW har vanligen endast mätning av Oz-halt. Luftflödena mäts ibland men förbrånningskontrollen är begränsad.

Utsläppet av organiska mikroföroreningar. är inte styrt av bränslet utan avgörande är förbränningskvaliteten. Följande tabell visar skillnaden mellan utsläpp någraxföreningar och ämnesgrupper vid kontrollerad och dålig

av förbränning klorerade föreningar i rökgasen givetvis

Förekomsten av beroende av bränslets klorhalt.

MKS-9242 17

Bilaga 4

1992-04-21

Utsläpp av några typer av organiska föreningar.

Kontrollerad Dålig Enhet Förbränning förbränning

Referens KHM TR56.

Jämförelsen mellan bra och dålig förbränning i tabellen inte att redovisa

avser absoluta värden. Varje anläggning har ett mycket brett intervall av föroreningar beroende driftsätt vid mättillfället.

Genomgående är utsläppet oberoende av anläggningsstorlek. Den stora

anläggningen med omfattande och tillräcklig utrustning för mätning, styrning och reglering uppvisar emellertid litenrfrekvens av tillfällen med dålig förbränning jämfört med den lilla anläggningen vars drift är helt beroende av operatörsinsatsema.

5.2 Kväveoxider Vid förbränningen bildas kväveoxider NOK i fonn av främst kvävemonoxid NO. En liten andel vanligen mindre än 5 % är kvävedioxid N02. Dessa benämns NO, och beräknas som N02 då utsläppen anges. Utöver dessa kväveoxider finns mätbara mängder av ytterligare ett antal kväveoxider i rökgasen t ex lustgas N20.

Kväveoxider bildas vid all förbränning. Vanligen skiljer tre

man bildningsvâgar

Terrnisk NO bildas ur förbränningsluftens kväve. Styrande -

parametrar är temperaturoch luftöverskott.

Bränsle NO bildas ur det kväve som finns bränslet. Luft-

-

överskottet och uppehållstider är de parametrar som styr bildningen.

MKS-9242 18

Bilaga 4

1992-04-21

Promt NO bildas då luftens kväve reagerar med bränslets -

flyktiga beståndsdelar. Andelen promt NO, har liten betydelse.

Erfarenhetsmässigt kan man förutsäga nivån NOx-utsläppet för varje bränsle- och eldningsteknik. Det är inte för närvarande möjligt att exakt beräkna utsläppet grund av de många påverkande faktorerna. Viktiga sådana är bränslesammansättning, temperatur, uppehållstid och luftöverskott.

De högsta uppmätta NOx-utsläppen från torveldning brukar uppstå vid pulvereldning. Utslâppsnivåer i intervallet 200-400 mgMJ har redovisats. För rosteldade och FB-anläggningar är motsvarande utsläpp i intervallet 50- 250 myMJ tillfört bränsle. Det gäller innan aktiva insatser genomförts for att minska utsläppen genom driftoptimering och förbränningstekniska åtgärder.

För att säkerställa utsläppsnivåer lägre än 100 mgMJ är det i de flesta anläggningar nödvändigt att införa dosering av urea eller ammoniak i eldstaden eller externa reningsmetoder som selektiv katalytisk rening SCR.

5.3 Svavel Mängden svaveloxider som bildas är till största delen beroende av svavelhalten och hur svavlet är bundet i torven. Askhalten och sammansättningen får också betydelse för hur mycket svavel som binds i askan. Svavelbindningen i askan kan uppgå till 15 % av svavelmängden.

För rosteldade anläggningar ger kalktillsatsmed bränslet begränsad effekt medan kalkstenstillsats i FB-pannor ger mycket god effekt och upp till 90 %

svavlet kan bindas. Kalkstenen behöver tillsättas med överskott och låga av svavelutsläpp ökar därmed den mängd restprodukter som uppstår. Det är dock marginella transportmängder men leder till Ökat deponibehov av restprodukter.

För pulvereldning och rosteldning ger torvens svavelhalt en direkt relation till utsläppet av svaveldioxid så vitt inte rökgasavsvavling utnyttjas. Rökgasavsvavling med kalkslurry i våta eller våttorra system är kommersiell teknik,

tillämpas främst för koleldning. Det våttorra systemet innebär att kalkmen slurry doseras till rökgasen med en anpassad vattenmängd så att rökgasen

MKS-9242 19

Bilaga 4

1992-04-21

förmår förånga allt vatten. Reaktionsproduktema avskiljs därefter torra

som partiklar i elektrofilter eller textilt spänfiltcr.

5.4 Stoft och spårelement Utsläppet av stoft från torveldning beror huvudsakligen valet och dimensioneringen av utrustningen för stoftavskiljning. Eftersom alla tungmetaller utom kvicksilver avskiljs som partiklar eller är bundna till partiklar blir för dessa utsläppen direkt beroende av förekomsten i torven och stoftutsläppet.

Stoftavskiljningen sker i dagens anläggningar i tre skilda typer av utrustningar beroende av anläggningsstorlek och kravnivå.

Cykloner är den enklaste typen av stoftavskiljare somfortfarande används i små anläggningar. Cyklonen utnyttjar dynamiska krafter för avskiljning

av fasta partiklar. Trots optimering av cyklonkonstruktionen är avskiljningsgraden i cykloner dålig för partiklar mindre än 5 um. Avgörande för

avskiljningsgraden är halten flygaska i rökgasen och rågasstoftets partikelstorlek.

PRINCIPEN FÖR CYKLON

Figur 4 Principen för cyklon.

För att förbättra avskiljningen arrangeras batterier med cykloner med liten diameter. Dessa avskiljare kallas småcyklonaggregat eller multicykloner beroende tillverkare.

MKS-9242 20

Bilaga 4

1992-04-21

De geri många fall stoftutsläpp större än 175 mgMJ tillfört bränsle och kan vid sotning och andra driftstömingar ge mer än tiofalt högre stoftutsläpp.

Spärrfilter har under senare år installerats vid fastbränslecldade anläggningar i en ökad omfattning. Det finns flera skäl till detta.

hög avskiljningsgrad, även för partiklar mindre än 2 um, -

partikelavsklijningen är oberoende av belastningen. -

RENGAS

PRINGIPEN FÖR

SPÄRRFILTER

Ligg Principen för spärrñlter.

Eftersom textilmaterialet âr .känsligt för höga temperaturer, erosion och rökgasens syrainnehåll målsteständig uppmärksamhet ägnas eventuella textilskador som i regel föranleder kraftiga utsläppsökningar. Vid fungerande textilfilter kommer stofthalten att ligga under 15 mgMJ tillfört bränsle.

MKS-9242 21

Bilaga 4

1992-04-21

De kan med framgång användas vid alla anläggningar med god förbränningskontroll.

Elektrofilter har sedan många år använts för rening av rökgaser från fastbränsleeldade anläggningar och då även torvledade anläggningar. Elektrofilter har mycket hög driftsäkerhet. Elcktrofilter kan dimensioneras för en stofthalt i lägre än 15 mgMJ tillfört bränsle.

rengasen

Stoftutsläppet varierar med pannbelastning, bränslekvalitet, panntyp, driftsätt och hur elektrofilter är dimensionerat.

Flygaska från torveldning är lättare att avskilja än flygaska från koleldning. Därtill är stofthalten i rågasen mindre. Från dimensioneringssynpunkt innebär detta att filtret kan göras betydligt mindre för torv än för kol vid samma utsläppskrav.

PRINCIPEN FÖR ELFILTER.

Figur 6 Principen för elfilter.

Emissionen av spårelement är beroende av halten i torven, varje ämnes benägenhet att förångas, förbränningsmetod och stoftavskiljning. Förångningen medför även att en anrikning av ämnet sker mindre stoftpartiklar genom att ångan kondenserar under rökgasens kylning. Denna anrikning av spårelement de mindre partiklarna har verifierats.

MKS-9242 22

Bilaga 4

1992-04-21

Resultatet från THM-mätningama tyder att det förutom för kvicksilver och halogenema sker en avskiljning av spårelement i stoftavskiljningsutrustningen som i stort sett motsvarar totalavskiljningsgraden för stoft.

Kvicksilver avskiljs i varierande grad mellan 0 och 50 % i stoftavskiljningsutrustningen beroende bl a stoftavskiljningsgraden. Vid anläggningar med textila spärrfilter kan avskiljningen av kvicksilver bli bättre genom adsorption

aktiva ytor i stoftet.

Spridningsintervallct för metallutsläppet är mycket stort, tabellen nedan ger dock typvärdcn för torveldning vid olika stoftutsläpp.

Tabell 3 Metallutslåpp, rigMJ.

MKS-9242 23

Bilaga 4

1992-04-21

6 DAGENS UTSLÄPP Många av de anläggningar som använder torv idag gör det som bränsleblandningar främst med biobränsle. De utsläpp som därmed uppstår i rökgasen är helt beroende av bränsleblandningen och ger ingen information om torveldningen i sig.

Uppdateringen torveldningen visat förhållandena i det de-

av att närmaste är samma som redovisas i THM 1985. Pulver- och rosteldade anläggningar ger upphov till det svavelutsläpp som motsvarar torvens svavelhalt med en mindre bindning av svavel i askan.

Utsläppet av kväveoxider bearbetas nu med kraft och de mätvärden som finns från 1991 är sannolikt reducerade idag genom att NOx-avgiften införts.

Stoftutsläppet är helt beroende av den utrustning som finns installerad.

Tabell 4 visar en sammanställning av mätdata från genomförda mätningar under 1990 och 1991 för några torveldade anläggningar.

Tabell 4

Utsläppet av organiska föroreningar finns inte redovisat i någon mätrapport som vi tagit del av under de senaste åren. Därför kan inte utsläppen redovisas.

MKS-9242 24

Bilaga 4

1992-04-21

En uppskattning blir också helt individuell för varje anläggning.

Avgörande är, hur stor är frekvensen av okontrollerad förbränning. Det är sannolikt att små och obemannade anläggningar väsentligt större utsläpp

ger men det kan inte dokumenteras. Ett exempel på betydelsen av kortvariga driftstöming eller tillfälliga utsläpp ges i följande tabell. 1 % av drifttidens med dålig förbränning kanöka medelutsläppet av tex naftalen 100 gånger.

Element Bidrag av tid med dålig förbränning % Enhet

MKS-9242 1.1

Bilaga Bilaga

1992-04-21

ROSTELDNIN G

Rosteldningstekniken har utvecklats utefter ett flertal linjer En rost är ett galler som bränslet vilar på. Förbränningsluften leds genom rosten och bränslelagret. Det som karaktäriseras olika rostbaserade anläggningar är dels hur bränslet tillförs rostem och dels hur rostem är formad och om den är rörlig ellerj fast. Bränslet kan tillföras underifrån med en skruv i mitten av

rostem fast rost

Bränslet kan också matas in i den aktiva delen av rostytan genom att rostem är rörlig Rostem kan vara fast eller rörlig, trappforrnig eller plan, horisontell eller lutande

MKS-9242 Bilaga 1.2

Bilaga 4

1992-04-21

Fast rost

U å E gig -

Enkel och robust teknik. God tillgänglighet Måttlig verkningsgrad Låg eldytbclastning Begränsade möjligheter att styra förbränningsförloppet Uraskning oftast manuell Begränsad bränsleval

MKS-9242 Bilaga 1.3

Bilaga 4

1992-04-21

Rörlig snedrost

Rörlig snedrost är av den mest bränsleñexibla rostcrtypcn Rostem kan sektionsindelas så att olika delar rör sig olika Även luften kan sektionsindelas till olika rostersektioner Därmed nås god utbränningsgrad och bättre miljöprestanda än fast plan rost Automatisk uraskning Välbcprövad teknik

MKS-9242 Bilaga 1.4

Bilaga 4

1992-04-21

Fast snedrost

Känd och välbeprövad teknik Principen bränslet hasar utför rosten allt eftersom volymen

minskar vid utbränningcn Tekniken kräver ett homogent och väldefinierat bränsle Få rörliga delar, bra tillgänglighet Konkurrerar prismässigt bra vid större anläggningar Automatisk uraskning

MKS-9242 Bilaga 2.1

Bilaga 4

1992-04-21

Fluidiserade bäddar

.

.

.Å;Du

Ef Lultnchbunslc

... . l Iuttochbränsle Stationär tluidiserad bädd Cirkulerande tluidiserad bädd

I en panna med tluidiserad bädd blandas bämslet med inert material, ex sand, aska. Förbränningsluften blåses i botten

av bädden Endast några procent av bädden utgörs bränsle

av De inerta materialet fungerar som vännelager och jämn

ger en temperatur Förbränningen sker utan flammor vid förhållandevis låg temperatur 800-900oC.Jämfört med andra tekniker där temperaturen är 1000-160000 Låga förbränningstemperaturer låga kväveoxidemissioner

ger I en stationär fluidiserad bädd blåses luften in med måttlig hastighet, så att bädden luckras och beter sig vätska

upp som en

tluidiserar

I en cirkulcrande bädd blåses luften in med såhög hastighet att en del av bäddmaterialet och bränslet rycks med. Materialet avskiljs i en cyklon och återmatas till bädden. Den stationära tluidbäddens begränsningar är dåliga dellastegenskaper och läsningen till ett bränsle

MKS-9242 Bilaga 2.2

Bilaga 4 1992-04-21

Cirkulerande bluidbädden är bränsleñexibel och är enkel att lastreglera En speciell typ av fluidiserad bädd är PFBC presurized Fluidized Bed Combustion eller trycksatt fluidiserad bädd Trycket i förbränningen höjs till 10-20 gånger atomosfärstrycket. Avsikten med trycksättningcn är att minska utrymmcsbehovet samt att ge möjlighet att ansluta en gasturbin för elproduktion.

Bilaga 5

Samhällsekonomiska aspekter på bioenergins konkurrenskraft

April 1992

Thomas Sterner

Nationalekonomiska Institutionen

Göteborgs Universitet

Viktoriag 30

41125 Göteborg

Tel 031 7731377

Fax 031 7731326

INNEHÅLL

1.1 Introduktion 1.2 Den Perfekta Marknaden 1.3 Marknadsimperfektioner i energimarknaderna 2.l Att värdera miljöeffekter 2.2 En översikt av tidigare empiriska studier 3 Bioenergi i Sverige De mest relevanta frågorna 3.1 Bioenergi och utsläpp av koldioxid 3.2 Kväve, tungmetaller, stoft med flera miljöproblem 3.3 Beredskap, sysselsättning, handelspolitik mm 4 Slutsatser samt förslag till vidare forskning

Tabellbilaga Litteraturförteckning

Stort tack till HåkanWahlbergsomvarit forskningsassistent detta projekt. Håkan har framförallt ansvaratför tabellbilagansamtskrivit delarav kapitel 2.

Bilaga 5

1.1 Introduktion

Syftet med denna rapport är att diskutera vissa frågeställningar kring bioenergins samhälleliga konkurrenskraft eller enkelt uttryckt huruvida bioenergi borde subventioneras av samhällsekonomiska skäl. Bakgrunden är den miljöförstöring eller de risker som konventionell energiförsörjning för med sig och den obalans som uppkommer i samband med kämkraftens aweckling. Av betydelse i sammanhanget är också det överskott som uppståttt i de areella näringama och den generella omvandling av ekonomin som pågår med exempelvis en ökad europeisk integration. l en tid av avreglering kunde man kanske tro att även detta skulle lämnas till marknadskraftema men dessa fungerar inte automatiskt när det finns betydande externa effekter.

Miljöaspekterna är centrala därför att praktiskt taget all energiomvandling medför miljö ocheller säkerhetsproblem. En av de största kraftkålloma, kärnkraften orsakar så allvarliga problem för säkerhet och miljö att det lett fram till principbeslut om total avveckling. De fossila bränslena leder också till många svåra miljöproblem varav växthuseffekten kommit att dominera debatten alltmer på sistone. Även här har Riksdagen gjort vissa utfastelser om att begränsa användningen och eventuellt kan kraftigare styrmedel komma att sättas in i framtiden. Som bekant för även en vidare utbyggnad av vattenkraften med sig miljöproblem. Det är naturligt att vi, i första hand, söker intemalisera miljökostnadema i konsumentpriset för att marknadskraftema därigenom skall styra resursallokeringen i riktning mot det samhällsekonomiskt optimala. I de fall detta inte sker måste även s k second-best lösningar såsom subventioner diskuteras.

Den osäkerhet som drabbat jordbruket och skogsbruket beror, med viss förenkling, på ett överskottsutbud som bottnar i det tidigare ordningen då sektorn skyddades från importkonkurrens. Tanken att använda överskottsresurser från dessa sektorer i form av biobränsle och därmed, samtidigt, ersätta energikällor som skapar miljöproblem ter sig onekligen lockande och är en av orsakerna till intresset för biobränsle, se exempelvis SOU 198983, särskilt bilaga Det är dock sällan man kan uppnå flera politiska mål med ett enda instrument och uppenbarligen finns här olika aktörer som har ekonomiska intressen och som därmed kan tänkas överdriva fördelarna med biobränslen.

Bilaga 5

En av fördelarna med den decentralisering marknadsekonomin medför är att

som man normalt inte, från politikers eller myndigheters sida, behöver bekymra

sig om konkurrenskraften hos enstaka produkter, företag eller branscher. När hävdar att

man en verksamhet är önskvärd men inte tillräckligt konkurrenskraftig måste det i så fall bero på att marknaden inte fungerar som avsett. Som de senaste årens debatt tydligt påvisat är skattetinansiering en samhällsekonomiskt dyr och ofta ineffektiv lösning. Innan

man föreslår att en viss verksamhet subventioneras i form eller måste därför

en annan man noga utreda källan till och omfattningen av eventuella marknadsmisslyckanden.

Om det inte fanns några marknadsmisslyckanden skulle inte denna rapport behövas enskilda aktörer alltifrån jordbrukare till småföretagare, verkstäder och åkerier och ända till de stora kraftbolagen skulle fatta beslut automatiskt samhällsekonomiskt

som gav en optimal allokering av resurserna. Tyvärr ñnns det dock många källor till marknadsmisslyckande på de marknader vi skall diskutera här.

Uppdraget att skriva om vissa samhällsekonomiska aspekter biobränslekommissionen har präglats av den starkatidspress under vilken kommissionen arbetat. Exempelvis har vi

inte haft tillgång till kommissionens bedömningar ekonomiska, tekniska eller

av miljömässiga förhållanden. Vi har naturligtvis inte heller haft möjlighet till djupare

egna efterforskningar i dessa frågor utan har varit tvungna att förlita på befintlig litteratur,

oss

a den litteratur kring elproduktionens externaliteter nämndes i uppdraget och

som som förknippas framförallt med Hohmeyer och Ottinger. Vi har därför koncentrerat

oss på att, utifrån denna befintliga litteratur, belysa vissa principiella frågor. Detta skall följaktligen ses som en förstudie inom vilken problemen struktureras än slutligen besvaras.

snarare

1.2 Den Perfekta Marknaden

På en perfekt statisk energimarknad utan imperfektioner, figur

se skulle vi bara söka efter punkten A där efterfrågekurvan D, skär utbudskurvan 5,. Den har,

senare av pedagogiska skäl, ritats som den bestod linjära segment visar

om av som marginalkostnaden för olika energikällor, där exempelvis den befintliga vattenkraften

är

Bilaga 5 billigast. På verkliga energimarknader uppstår typiskt ett flertal problem som komplicerar

dessa är de geografiska variationema. För bioenergin kan även små analysen. En av geografiska variationer medföra betydande skillnad i såväl avkastning som transportkostnader och därmed konkurrenskraft. Medan ett fliseldat kraftvärmeverk kan

lönsamt på ett ställe kan det felsatsning på en annan. Samma sak gäller vara vara en biogas, energigräs Det är just denna typ av variation i omständigheterna som

mm. mm.

bör låta marknaden avgöra när så är möjligt. Generella skrivbordskalkyler gör att man kan inte ersätta den lokala detaljkännedomen som varje enskilt projekt behöver. Dessutom varierar andra variabler betydelse såsom marknaden för jordbruksvaror, massaved eller

av timmer från år till år och dessa kan kullkasta förutsättningarna för en lönsamhetskalkyl.

I stället för att försöka bedöma generellt den samhällsekonomiska lönsamheten för olika energiprojekt inskränker vi därför till att diskutera olika projekts specifikt

oss samhällsekonomiska kostnader och intäkter dvs de extemaliteter som orsakas och som eventuellt bör bli föremål för någon typ av motverkande styrmedel.

k J Figur 1 Utbud och efterfrågan energi

Bilaga 5 1.3 Marknadsimperfektioner i energimarknadema

Ett villkor för optimalitet i ekonominär bland annat att det inte finns marknadsimperfektioner i form av ex. extemaliteter, odelbarheter, monopol eller liknande konkurrensbegränsning eller public goods; vidare måste anta att det råder

man perfect foresight fullständig information om framtiden eller existensen av en fullständig uppsättning framtida marknader.

Energi efterfrågan är oftast en efterfrågan härledd ifrån andra behov såsom ljus eller värme och de teknologier som används för transport, uppvärmning, belysning eller t ex kraftdistribution gör att anpassning av såväl efterfrågan som utbud tar mycket lång tid. Därmed kan efterfråge- och utbudskurvor kort respektive lång sikt få helt olika utseende. Till detta kommer betydande skalfördelar och odelbarheter som gör att marknaden lätt blir låst vid en teknologi och har svårt att gradvis glida över i en annan. Denna tendens förstärks av kraftig osäkerhet om teknologiska möjligheter och eventuella kostnader i framtiden för nya teknologier fusion, solceller, supraledning, batterier etc. Kort sagt är antagandet om perfect foresight aldrig helt uppfyllt och just för energimarknadema är det ett ovanligt orealistiskt antagande.

I figur l medför detta att den relevanta efterfrågekurvan när vi diskuterar ett nytt kraftverk inte är dagens efterfrågan D, utan den framtida efterfrågan D, och den relevanta utbudskurvan är inte utan som inkluderar kostnaderna för extemaliteter. Istället for att söka punkten A i skämingen mellan och borde vi alltså söka punkten B i skämingen mellan och D, men för dessa kurvor har vi endast osäkra

prognoser. Eftersom ledtidema samtidigt är så långa kan naturligtvis felaktiga investeringsbedömningar vid en tidpunkt leda till betydande låsning vid en senare tidpunkt. Satsar man exempelvis en kraftig utbyggnad av kärnkraft och elektrifiering utan andra motverkande styrmedel så påverkas utformning av bebyggelse och stadsplanering så att en senare introduktion av kraftvärme blir svår att genomföra även om den varit lönsam vid de ursprungliga förhållandena.

De viktigaste externa effekterna av vår nuvarande energiförsörjning är olika former

av

Bilaga 5

miljöförstörelse som givetvis borde avspeglas genom miljöskatter men i dagsläget finns istället ett system beskattning och i vissa fall subventioner som har tillkommit som

av

många andra hänsyn än de specifikt miljömässiga. Det finns ingen anledning resultat av att tro att dessa är korrekta miljöskatter. Detta innebär i vårt förenklade diagram att vi egentligen befinner oss på men tror är vilket leder till överinvestering och för låga priser överlag i energisektorn. Därmed kan man slå fast att den situation vi har att analysera på energimarknadema i högsta grad kan betecknas som second-best.

2.1 Att värdera miljöeffekter

Produktion energibärarez såsom bensin eller elektricitet ger upphov till extemaliteter

av

i bränslecykeln från för kol och uran eller oljefälten särskilt i vid olika steg gruvan känsliga miljöer såsom off-shore, transporterna när det gäller olja, från konvertering av bränslet tvättning kol, tillverkning UF6, destillation av olja mm, transformering

av av

energi kraftverk eller raffmaderier, transport av energibäraren och till användning av av energi eldning i villapannor samt till sist vid omhändertagande av avfallrester aska, radioaktiva rester och t o m rivning av kämkraftverk.

Det bör i princip möjligt att monetarisera de flesta extemaliteter. Problem kan dock

vara uppstå därför att det saknas information, därför att kostnaderna varierar starkt i tid och

eller på grund av andra principiella mätproblem. De rent naturvetenskapliga rum kausalitetsförhållandena är oftast mycket komplicerade och svåra att analysera. Till detta kommer svårigheterna förknippade med ekonomisk värdering men att ignorera dessa externa kostnader är detsamma som att sätta deras värde till noll och därför är en grov approximation oftast bättre än inget värde alls.

Miljökostnaden är det värde som samhället sätter den skada eller risk som miljöeffekten upphov till och kan mätas som den summa samhället är villigt att betala för

ger

Ekonomertalar ibland om produktion av energibärareeller av energinär den fysikaliskt korrekta termentorde vara omvandling eller dylikt.

Bilaga 5

att undvika skadan WTPWillingness T0 Pay eller kräver kompensation som WTAWillingness T0 Accept. Huruvida bör använda WTP eller WTA har man att göra med vem som skall anses ha äganderätten till den miljöresurs det gäller vilket för kollektiva varor ofta är problematiskt. Att praktiskt mäta exempelvis betalningsvilja genom enkäter är förenat med stora praktiska och principiella svårigheter och resultaten blir därmed oundvikligen behäftade med en viss osäkerhet.

När man praktiskt bestämmer miljöriskens ekonomiska värde kan utgå från antingen man kostnaden för att förhindra effekten eller kostnaden för den åstadkomna skadan skadekostnaden. Då marknadspriser minskat fiske existerar kan dessa användas t ex som följd av vattenföroreningar, sjukvårdskostnader, reparations-kostnader förorsakade av korrosion mm men för många naturresurser och miljövärden är detta omöjligt. Man måste då antingen förlita sig på contingent valuation enkäter då man frågar folk om deras värdering eller använda närbesläktade marknader antingen för komplementära varor såsom fastigheter eller rekreationsresor när det gäller naturupplevelse eller försäkringsmarknader för risker, eller eventuellt konstruerade, experimentella, marknader.

De senaste åren har det skett hel del forskning kring värdering miljö en av och stora metodologiska framsteg har noterats. Trots det känns de flesta metoder något otillräckliga då vi ställs inför mycket komplexa frågeställningar såsom de samlade miljöeffekterna från vår oljehantering. Egentligen borde ta med hela kedjan från oljefáltet man till slutlig användning, men även vi bara koncentrerar på förbränning om oss av en enda produkt så bildas ett otal kemiska emissioner till luften och enda en av dessa såsom NOx kan skada hälsan på människor, ha komplicerade lokala effekter på växt och djurliv och dessutom ha regionala effekter i form av sur nederbörd och globala effekter på ozonbildning. Var och en av dessa effekter för var och en av ämnena är svår uppgift och skall försöka en man värdera en helhet såom oljans extemaliteter inom för ramen ett mindre forskningsprojekt blir oundvikligen förlita man tvungen att sig tidigare uppskattningar eller mycket schablonartade metoder. I detta förprojekt väljer vi att begränsa oss till en översikt över vissa tidigare studier och kan konstatera dessa i sin i att tur allmänhet bygger på mycket grova antaganden. För det mesta har enkla skattningar använts såsom uppskattade dödsfall multiplicerat med schablonsiffra i kronor liv. Ibland en per då det

8 12-0752

Bilaga 5

funnits lämpliga värderingsstudier exempelvis baserade på contingent valuation har dessa värden använts istället.

2.2 En översikt tidigare empiriska studier av

Tabellema 1-12 exempel på beräknade externa kostnader i olika studier. Tab l 3-5 ger är från Ottinger 1990 medan 6,7,9 10 är från Hohmeyer 1990, tab 8 och ll har andra källor medan tabell 12 är vår sammanfattning. Metoder, kvalitet och även omfång de effekter studeras varierar mellan studierna. Samtliga studiers resultat är av som uttryckta kostnader i öre kWh elektricitet och det uttalade syftet, åtminstone för som per Ottinger och Hohmeyer, är just att bedöma elproduktionens externa kostnader.

En faktorerna påverkar resultaten är utsläppskoefñcientema som naturligtvis beror av som utrustningen och därför varierar från land till land och har en tendens att vara lägre i modern utrustning. Detta förklarar exempelvis det låga värde som ges av Burrington för kolkraft se tab 10 och 12. En faktor är värderingen av olika utsläpp såsom 80,, annan NOx, CO, CO, och partiklar i sig. Tabell la sammanfattar ett antal sådana värderingar och illustrerar att värderingen för ett ämne kan lätt variera med en faktor 10 och att till och med rangordningen mellan ämnen kan uppfattas olika. Observera att svenska som avgifter på 3000 örekg för svavel och 4000 örekg för NO, framstår som ganska höga jämfört med värdena i tabell la. Tabell 2 ger dock ännu högre norska värderingar från den norska motsvarigheten till miljöavgiftsutredningen.

Det bör betonas att effekterna de flesta föroreningar är mycket olika på olika ställen av och att varierande bedömningar extemaliteter därför inte alls behöver vara ett tecken av på inkonsistens. värderingarna själva beror starkt befolkningstäthet och exempelvis på naturens känslighet i olika avseenden. Norden är extremt känsligt för försurning se Kuylenstiema Chadwick, 1989 varför mycket höga värderingar för SO, och NOX ter sig helt logiska.

När det gäller globala miljöproblem växthuseffekten är visserligen det globala som förloppet gemensamt men likväl blir de fysiska följderna och deras värdering mycket

Bilaga 5

olika jmfr tätbefolkade lågländer riskerar översvämning med obördiga och kalla som inlandsområden som kanske får mildare klimat. Kring växthuseffekten råder dessutom, fortfarande, en så hög grad vetenskaplig osäkerhet värderingarna, också av att av denna orsak, skiljer sig mycket kraftigt åt. Tabell la och ll visar att spännvidden kan vara från en negligerbar kostnad på ca en tredjedels öre kg koldioxid3 och till 40 öre per upp högre alltså än den nuvarande svenska avgiften 25 öre. Den förstnämnda bygger på bedömningar från USA av konkreta skadekostnader medan den andra skattning anger en av den nödvändiga nivån för att uppnå en minskning med 20% i koldioxidsutsläpp.

Även det således går finna om att en mycket stor spännvidd mellan de mest extrema skattningama för vissa miljöeffekter särskilt de globala såsom växthuseffekten, råder ändå en viss grad av samstämmighet i de studier vi diskuterat kring den generella slutsatsen att extemaliteter från fossil lqaftproduktion från kärnkraft samt är mycket betydande. storleksordningen ligger mellan 10-50 örekWh för öre. utom gas under10 De negativa miljö-extemalitetema från de förnybara energikälloma genomgående anses mycket lägre, nära O för sol,vind och vattenkraft och uppåt 6 örekWh för bioenergi.

Utöver miljökostnader innehåller också tabellerna uppgifter dolda subventioner eller om kostnader som gynnarbelastar olika energikällor i de respektive länderna. Exempelvis förekommer subventioner till såväl kärnkraft solkraft offentliga forskningsmedel som av medan kolbrytning traditionellt subventionerats i Tyskland regionalpolitiska av skäl. Dessutom inkluderar vissa författare knapphetsräntor samt handels- och sysselsättningseffekter som vi inte tagit med i tabell 12 eftersom dessa vilar anser att tämligen svag grund, se avsnitt 3.3 nedan. också att somliga kalkyler såsom Observera i tabell 7 innehåller positiva extemaliteter för sol och vind undvikande negativa genom av extemaliteter från fossilbaserade utsläpp. Dessa positiva värden kan naturligtvis inte inkluderas i en jämförande tabell tab 12 eftersom det som skulle innebära dubbelräkning.

3 Observeraskillnadernamellan kilo rent kol och koldioxid. Når ett kilo kol oxideras ñrbrärms bildas 4412 kg koldioxid. Atomvikten på kol är 12 och för syreiir den 16, för C0, är den följaktligen 12 + 2l6 44. Bedömningenav kostnadeni öreKWh bygger vidare specifikt ett antagandeom effektivitet i kraftverk.

° Naturligtvis finns andrastudier med avvikandeuppfattning, inte minst beträffandekärnkraften.

;Ä

Bilaga 5

3 Bioenergi i Sverige De mest relevanta frågorna

Som framgått av översikten ovan finns inte många studier som kvantiñerar de negativa extemalitetema från bioenergi. Den enda studien som refereras i Ottinger et 1990 anger siffror som är något högre än sol och vind men fortfarande låga jämfört med fossil kraft eller kärnkraft. Möjligtvis varierar de mycket beroende på läge och teknik. Det är därför naturligtvis viktigt att något fördjupa oss i de aspekter som är allra mest centrala för bioenergi generellt och särskilt bioenergi i Sverige. Man kan direkt urskilja tre grupper av frågeställning av betydelse

Centralt för all bioenergi är frågan om kolabsorption och koldioxidbalans.

Andra aspekter som kan vara betydelsefulla är miljöfrågor relaterade till odling

respektive framtagning av den aktuella biomassan såsom urlakning av kväve, utarmning av jorden och olika föroreningar vid förbränning och vid deponering av aska.

Slutligen berör satsningen på bioenergi åtminstone enligt somliga debattörer en rad centrala frågor förutom miljön, kring jordbruk, regional balans, sysselsättning, värdering av landskap mm och vi skall därför också kort beröra dessa frågor.

3.1 Bioenergi och utsläpp av koldioxid

Biobränsle är växtlighet som odlas eller tillvaratas för att sedan eldas. Viktigast i dagsläget är rester från konventionellt skogsbruk grenar, toppar och rötter eller jordbruk halm men i framtiden kan bioenergin baseras på speciellt odlad energigröda eller energiskog. I likhet med fossila bränslen bildas vid förbränning koldioxid. Särskiljande för biobränsle är att samma mängd kol tidigare bundits ur atmosfären för att producera detta biobränsle och man kan därför, med en viss förenkling, säga att biobränsle inte alls bidrar till växthusproblemet. Istället för att elda fossilt bundet kol utvinner man samma energitjänster ur förbränningen av ett biologiskt material som under sin växtprocess

Bilaga 5

bundit lika mycket kol som frigörs vid förbränningen. Om vi odlar hektar med energiett skog får vi alltså, istället för ett positivt bidrag till det atmosfäriska kolet ett noll-bidrag. Visserligen kunde samma yta ha beskogats med vanlig skog till timmer för att därigenom ge ett negativt bidrag till kolbalansen uppbyggnad kollager, genom av ett men det kollagret är endast tillfälligt och om man då eldar fossilt bränsle istället för ved blir lagereffekten normalt sekundär jämfört med tillskottet fossilt kol till atmosfären. av Dessutom växer energiskog fort och binder således mycket kol hektar. per

En satsning på bioenergi berör således två skilda allokeringsprocesser sker samtidigt som å ena sidan allokeringen mark mellan eller mindre intensiv skötsel av mer och odling av skog eller grödor mm och å andra sidan fördelningen mellan olika källor till samhällets energiförsörjning.

Figur 2 Olika allokering land. av

Beträffande allokeringen land, kan vi i princip fatta val mellan av ett att satsa på en gröda som maximerar upptaget fossilt kol vilket ungefär sammanfaller av med att maximera utbytet av bioenergi eller att satsa på andra egenskaper biokemiska, fysiologiska eller estetiska. Punkten C symboliserar val där väljer ett man en gröda och ett produktionssätt som maximerar kolupptaget, exempelvis Salix, rörflen eller energigröda. annan Punkten A representerar exempelvis ett orört natursystem, urskog en som inte netto binder några signifikanta mängder koldioxid även den naturligtvis om representerar ett ansenligt lager av kol men här maximeras måhända biodiversitet och vissa estetiska värden mm. B representerar olika typer konventionellt av åker- och skogsbruk och här finns givetvis

Bilaga 5

stor spännvidd mellan exempelvis betesdrift med relativt låg produktion av organisk en massa och därmed bindning av kol å ena sidan och högintensiv spannmålsodling som binder mycket kol å andra sidan. Beträffande skogsbruk finns det ett val mellan snabb växt vilket är önskvärt för massaved och som binder mer kol och långsammare tillväxt vilket är en förutsättning för långa fibrer som ger styrka åt timmer.

På varje typ av mark finns specifika egenskaper näringsstatus, fuktighet, växtläge etc som begränsar dess användningsområde. Men inom dessa naturgivna ramar kan marknadskraftema priset på massa jämfört med energiflis mm påverka valet av gröda.

Hittills har vi dock bara diskuterat hur mycket kol som binds kemiskt; nästa steg är att begrunda vart detta kol tar vägen. Uppenbarligen återvänder kolet till atmosfariskt koldioxid vid förbränning av flis men hur går det med det kemiskt bundna kolet i vete som blir bröd eller ved som blir tidningspapper Naturligtvis återbördas även detta kol tilll atmosfären som koldioxid vid en mer eller mindre oundviklig oxidation antingen genom att brödet äts och förbränns kemiskt eller genom att avfall förbränns eller förmultnar. Undantag finns naturligtvis det är så oljan och de andra fossila bränslena har skapats

- Torv är ytterligare ett exempel på hur organiskt material kan undgå att förbrännas och hur kemiskt kol kan lagras undan och därmed minska det kol som är i omlopp i atmosfären. Även sådant avfall lagras så lufttätt i stora sopptippar att det aldrig

som förmultnar är ett exempel hur kol kan lagras även om det knappast är önskvärt ur mezr generell miljösynpunktl.

Det finns ytterligare ett annat sätt att binda kol som visserligen bara är tillfälligt men ändå kan vara av intresse i sammanhanget, nämligen genom virke som blir till möbler, hus eller andra varaktiga föremål. Visserligen blir allt detta kol också koldioxid då föremålen en dag förmultnar eller brinner upp men i och med att ett en viss mängd kol undandras den atmosfäriska cirkulationen under en bestämd tidsperiod kan detta ändå uppfattas, statiskt, som en kolsänka.

Figur 3 visar fyra stiliserade sätt att använda marken Om vi börjar från höger, kan marken användas på ett sådant sätt att den varken binder eller lagrar kol exvis till

Bilaga 5

motorvägar, bebyggelse eller till solceller då det produceras energi inte binds men något kol. Ett annat sätt som inte innebär någon signifikant nettoupptag av kol är i naturliga biotoper som är i ekologisk balans såsom urskog. en

Fossil Kâm- attan

m

ALLOKERIN G AV MARK

Ökad Kol

bindning

I

09®O

3119723llassaved Umlog Solslweems säd Belesdnll mm celler

A3

nuFüRsEL AV ENERGI

Efåsllââfáülââgf

UNDERVISSTIDTIMMER

Figur 3 Allokering mark och anskaffning energi. av av

Ett tredje sätt att binda kol är odla skog eller jordbruksgrödor. mer genom att Ju mer intensiv odlingen är och bättre den sköts desto kol binds mer men som påpekats tidigare sedan beror det på användningen produkterna - av hur länge detta kol är bundet. För jordbruksprodukter går till livsmedel är oftast omloppstiden som mycket kort. För skogsbruket sörjer såväl vâxtprocessen som åtminstone vissa användningsområden för att

kolet förblir bundet under med mänskliga mått, ganska lång tid. en, En sådan användning möbler, hus mm sörjer för god kolabsorption men bidrar inte till energiförsöijningen vilket, allt annat lika, betyder vi fortsätter att att elda fossila bränslen som släpper ut koldioxid. Å andra sidan är det inget utom traditionen och förhandlingstyrkan hos

Lä

Bilaga 5

skogsindustriema hindrar att man eldar också detta biobränsle. Redan idag eldas som vissa delar lutar, bark, spån, toppar, kvistar, vissa klena dimensioner mm och med tanke på överskottet i skogsbruket är det möjligt att också en del som tidigare klassats massaved kan komma att eldas i framtiden. som

För energiskog gäller slutligen att detta är gröda som valts för att maximera utbytet av en energi och därmed indirekt kol. Detta kol återgår dock till atmosfären vid upptaget av förbränning så att nettoupptaget blir Något stort kollager blir det dessutom aldrig eftersom energiskogen skördas vart 3-5e år. Som kolsänka är det i den bemärkelsen sämre än skog måste betrakta att den stora mängd biomassa som producerats kan men man användas för ersätta fossilt bränsle och därmed indirekt hälla kvar kol i de geofysiska att lagren oljekälloma och kolfálten mm istället för i atmosfären.

Detta illustreras den andra delen diagram 3 där vi, återigen stiliserat har visat av av fem alternativa sätt att sörja för samhällets energiefterfrågan vattenkraft, kärnkraft och solceller varken binder eller släpper ut kol och sedan fossila bränslen som innebär som kol flyttas från geosfáren till atmosfären eller, slutligen biobränsle som innebär en att cirkulation mellan atmosfären och biosfären utan någon nettouppbyggnad i nâgondera.

Totalvolym awetkad biomassa

Figur 4 Bindning av kol i skog resp energiskog.

Bilaga 5

Skillnaderna mellan energiskog och vanlig skog kan också illustreras figur 4 där den av grövre kurvan visar uppbyggnaden av ett kollager i vanlig skog medan den klenare zickzack linjen avser energiskog. Man att energiskogen växer snabbare och den totala ser biomassan som produceras är mycket större. I och med att den avverkas så ofta blir den dock aldrig stor nog för att utgöra något större kollager. Det genomsnittliga kollagret hos vanlig skog blir större men förmodligens inte så mycket större det förmår att kompensera den stora skillnaden i den totala mängden producerad biomassa om man antar att denna biomassa ersätter fossilt kol.

Faktum att biomassa binder kol och att snabbväxande biomassa följaktligen binder mer kol skulle kunna föranleda användningen av styrmedel för att gynna sådan markanvändning. Troligtvis blir dock administrationen ett sådant mycket svårt. av system Skulle markägaren få en subvention per kilo bundet kol så bleve han logiskt sett återbetalningsskyldig så fort kolet frigörs vilket kan svårt vara att spåra. Ett mycket bättre alternativ är en beskattning° av utsläpp koldioxid endast gäller för fossila källor. av som Sådan beskattning skapar automatiskt ett lämpligt mått av incitament såväl för att använda biomassa till energiändamål som till odling snabbväxande arter och till hushållning av med fossila bränslen.

3.2 Kväve, tungmetaller, stoft med flera miljöproblem

I motsats till fallet med koldioxid är det ganska svårt entydiga och heltäckande att ge principiella svar beträffande övriga miljöeffekter biobränslen av eftersom dessa är heterogena och deras miljöeffekt rimligen varierar ganska mycket beroende på art, brukningsmetod, val energibärare och geografiska faktorer kan av mm. Man dock börja med att skilja mellan föroreningar i produktions- respektive förbränningsskedet. Vid

5 Om det skullevara såatt den energisomåtgår för att gödslaoch avverkaenergiskogär en så stor andelavdet totala bränslevärdetatt nettoenerginblir minre än för vanlig skogsåblir naturligtvis sådana odlingar helt ointressanta. °Vi bör dock komma ihåg att växthuseffektensglobalakaraktär medför att isoleradestyrmedel i land ett knappasthar någoneffekt. Vi återkommerkort till dennapunkt i avslutningsavsnittet.

Bilaga 5 förbränning uppstår kväveoxider som vid all förbränning detta blir likartat för biobränsle

fossila bränslen. Troligtvis är detta de viktigaste negativa extemalitetema av som en av bioenergi. Beträffande andra luftemissioner beror det mycket på vilken teknologi som används. Eldning biogas medför praktiskt taget inga andra luftemissioner medan

av eldning med flis förhållandevis mycket stoft och aska och den kan innehålla en hel del

ger tungmetaller föroreningar åtminstone jämfört med gas. Jämför man med kol, å andra

m sidan är det i allmänhet mindre mängder och här har biobränslen återigen en viss fördel i och med att det rör sig om en cirkulation inom biosfaren. Schematiskt uttryckt I fallet med kol hämtar nya tungmetaller och sprider i biosfaren medan man med

man upp bioenergi först dem marken och sedan återcirkulerar dem. Det har till och

samlar upp ur med föreslagits att man skulle kunna odla bioenergi förorenade marker tex med slam för att sedan elda men filtrera bort tungmetaller. Vidare innehåller askan förhållandevis mycket gödningsämnen särskilt K, Ca och P vilket medför att den troligtvis kan och måste återföras till marken om den inte innehåller för mycket föroreningar.

Frågan om gödsling med aska är nära kopplad till en annan viktig miljöaspekt på bioenergi, nämligen effekterna på våxtplatsen. Såväl uttag av restprodukter som odling av snabbväxande arter kan medföra en utarmning av näringshaltema i marken, det är därför askan bör återföras. Andra viktiga aspekter gäller kväveurlakning, effekt på biodiversitet, arbetsmiljöproblem mögel, mullhalt och användning av bekämpningsmedel. Dessa diskuteras i Bränslen från Jordbruksgrödorl986 som ger en relativt positiv bild där det visserligen finns problem men också stora potentiella fördelar med ett visst inslag av nya bioenergigrödor.

3.3 Beredskap, Sysselsättning, Handelspolitik mm

Vid sidan av miljöargumenten har det framförts en rad andra argument till försvar för bioenergi. Dessa tar fasta bland annat på den obalans som finns på andra marknader som är nära relaterade till bioenergimarknaden. Återigen kan man slå fast att på en perfekt marknad behövs ingen politik marknaden allokerar mellan timmer eller massa och bio-värme och mellan mark som används till jordbruk, skogsbruk, golfbanor eller

Bilaga 5

energigrödor på ett optimalt sätt. Men har inte att göra med perfekta marknader och en av de politiskt starkaste skälen att undersöka bioenergins konkurrenskraft just är att tidigare regleringssystem för jordbruket håller på att awecklas och mycket stora arealer hotas av nedläggning. Frågan ställs då vad dessa arealer skall användas till och knutet till detta finns frågan om sysselsättning i vissa regioner är mycket betydelsefull. som

För att kunna diskutera dessa frågor på ett meningsfullt sätt måste vi analysera vad jordbruksmark är för något. Det kan nämligen varken direkt klassificeras som naturresurs eller som vanlig kapitalresurs. Jordbruksmarken är kulturpåverkat ett ekologiskt system där mänskliga arbete och kapital omformat de naturliga resurser förutsättningarna marken, föman för att våra behov. Exempel på åtgärder passa är att bygga upp humuslagret och dess innehåll näringsämnen, av att sörja för bevattning och dränering mm.

En välskött åker kan representera ett ansenligt kapital både i den bemärkelsen att det faktiskt har gjorts stora historiska investeringar i den och, framförallt, därför att den representerar en uthållig framtida produktionsresurs. Om denna åker planteras med gran inträder en snabb förstöring detta kapital försurning och andra biologiska av genom och markkemiska processer. Räknar med behöva denna man att senare ta areal i anspråk för exempelvis spannmål så innebär det betydande investeringar för att återfå den som produktiv jordbruksmark. Investeringar inte behövs marken istället som om använts till energigräs, foderväxter dyl. Om vi är kapabla uppskatta sannolikheten att för att åter ta marken i bruk blir dessa kostnader en relevant post då vi jämför alternativ användning av marken nu.

Naturligt nog har de har mest att förlora jordbrukets som avreglering ansträngt sig att föra fram argument för subventionering antingen en av fortsatt jordbruksdrift eller av alternativ användning av marken. Bland de förts fram finns argument som följande som vi kortfattat skall kommentera nedan Miljöfördelar, resursknapphet, beredskapsaspekter, sysselsättningspolitiska, regionalpolitiska, samt vissa samhällsekonomiska argument.

Bilaga 5

Miljgasjgktema finns naturligtvis. . . flera olika. dimensioner. . varav ett flertal redan

l diskuterats ovan. Det som främst återstår är den estetiska värderingen av landskapet. Detta är en faktor som i princip går att mäta och Drake 1987 utgör ett exempel på

genomförd studie av betalningsvilja i Sverige. I denna studie framkommer flera en resultat av betydelse i detta sammanhang. För det första uppskattar folk i allmänhet omväxling och framkomlighet samt dessutom öppna landskap. Bland flera tänkbara alternativ uppfattas energiskog som ett av de sämsta medan fortsatt jordbruk vari förmodligen energi-gräs bör inkluderas värderades mycket högt. Slutligen visade studien att de flesta framförallt är beredda att betala för ett specifikt stycke landskap t ex nära där de har eget hus snarare än för öppna landskap i allmänhet. Den sistnämnda punkten gör att generella styrmedel estetiska landskaps-skatter energiskog eller generella subventioner till öppna fält är mindre lämpliga åtminstone innan vi kommer till ett eventuellt läge där energiskog blir mycket vanligt. Lämpligare vore att stärka grannars möjlighet att klaga över förlorad utsikt eller framkomlighet.

Resurskrtapphet som argument avser framförallt de fossila bränslena och uran. Tanken bakom detta argument är att dessa resurser är begränsade och därför borde deras pris inkludera entknapphetsränta men att den p g a någon form av marknadsimperfektion inte gör det. Mot detta argument står att, så länge äganderätten till naturresursema är klart definierad och uppfattas som säker vilket torde gälla för många fossila fyndigheter, och så länge diskonteringsräntoma är detsamma för alla inblandade parter vilket är mer tveksamt, intemaliseras knapphetsräntan och kommer faktiskt till uttryck i priset. Dessutom finns med mänskliga mått mätt, ganska mycket fossila bränslen kvar särskilt kol. I dagsläget framstår knappheten ren luft fri från försurande emissioner och extra koldioxid som ett betydligt allvarligare problem. Atmosfären är just en common property resource för vilken äganderätter inte är definierade och för vilken lcnapphetsräntan följaktligen inte kommer till något monetärt uttryck. Det är därför vi koncentrera oss luften som resurs snarare än de fossila bränslena i sig.

bygger på tanken att Sverige i ett läge av avspärming måste kunna klara av elementär försörjning. I första hand avses vanligen mat men även bränsle torde vara relevant. Ur beredskapssynpunkt borde energigrödor som sänker vårt importbehov

Bilaga 5

för energi och dessutom underlättar en omställning till produktion av livsmedel på relativt kort tid innebära en väsentlig fördel7. En diversifiering utbudet på energibärare och

av en ökad flexibilitet i bränsleval innebär också en riskspridning som torde vara önskvärd

ur beredskapsynvinkel. Huruvida detta skall tillmätas stor betydelse eller inte är bedömningsfråga som sammanhänger med risken för konflikter, betydelsen av europeisk integration mm. Flera studier som citeras av Ottinger och Hohmeyer värderar riskerna med terrorism och krig exempelvis insatserna i Kuwait som en hög kostnad för olja. Som ett motargument har det framförts att frihandel och ekonomisk integration har stor betydelse just för att undvika konflikter. Argumenten skall inte värderas här men det är ingen logisk brist i argumentationen för en viss subvention på grund beredskaps-

av argumentet ifall det finns en utpräglad betalningsvilja för detta hos allmänheten. Ett mer generellt beredskapsargument skulle kunna bygga på farhågan att man förlorar i valfrihet för framtiden om stora delar av jordbruket läggs ned och landsbygdsbefolkningen minskar kraftigt. I den bemärkelsen kan ett stöd i dagsläget ses som ett sätt att upprätthålla en option för framtida behov av produktion av biomassa.

Det sysselsättningsmlitiska argumentet är givetvis att en satsning på bioenergi beräknas

ett visst antal jobb. Även detta är ett populärt och påtagligt är det ge om argument rimligen felaktigt i den bemärkelsen att alla spenderade pengar t ex för att gräva hål ger jobb i en partiell analys. I en samhällsekonomi är dock inte den totala balansen mellan sysselsättning och arbetslöshet beroende av denna typ av enstaka anställningar. Istället beror sysselsättning och arbetslöshet på hur väl den makroekonomiska balansgången sköts. Satsning på att subventionera eventuellt olönsamma verksamheter har snarast en negativ effekt på ekonomin genom att de sänker produktiviteten.

Endast i en bestämd, men ganska viktig, aspekt kan sysselsättningen vara relevant och det är just den lokala eller regionala sysselsättningen. Om en verksamhet beräknas jobb

ge i en region med hög arbetslöshet kan detta fördel regionalpolitisk synpunkt.

vara en ur Det kanske naturligaste sättet att intemalisera en sådan positiv effekt är dock

genom en generell subvention till sysselsättning i den regionen. En sådan subvention har den

7 Odling av exempelvisenergigrâsmedföratt det naturkapitalåkrarnarepresenterarbevarasoch därmedfinns en handlingsfrihetatt snabbtåtergåtill konventionelltjordbruk om så behövs.

Bilaga 5 fördelen att den påverkar alla tänkbara sysselsättningar i regionen på ett likformigt sätt.

Det sista samhällsekonomiska skälet som framförs för subventioner antingen av fortsatt jordbruksdrift eller av odling av bionergi är hangelsmlitisg. Med detta menas att inhemsk produktion skulle ersätta import och därmed förbättra vår handelsbalans. Detta argument är vanligt och framstår t o m som självklart för många debattörer. För nationalekonomer är argumentet dock helt främmande, av ungefär samma orsaker som anförts ovan beträffande sysselsättningen. Handelsbalansen beror på om produktionen i landet är lönsam. Om olönsam produktion subventioneras innebär det att resurser förslösas som kunde använts bättre till annan importkonkurrerande eller exportinriktad verksamhet.

Däremot finns det ytterligare ett samhällsekonomiskt argument av betydelse i detta sammanhang men det är skattepglitiskt. Eftersom det ständigt är ont om pengar till finansiering av angelägna offentliga projekt, och eftersom det är så svårt att bedriva skatteuppbörd så finns det en excess burden eller skuggkostnad förknippad med varje skattekrona. Detta innebär ytterligare ett argument som talar för att även om allt annat vore lika, är en beskattning av negativa extemaliteter alltid att föredra framför en subventionering av motsvarande positiva extemaliteter se vidare Sandmo 1975.

4 Slutsatser samt förslag till vidare forskning

Vår preliminära slutsats av de studier som kortfattat diskuterats ovan samt vår egen analys av övriga argument är att miljöfaktorema är de klart viktigaste för frågan om styrmedel som gäller biomassa som ersättning för andra former av energi. Argumenten kring handelspolitik och sysselsättningspolitik är felaktiga medan argumenten kring regionalpolitik, resursknapphet och troligtvis beredskap är sekundära. Regionalpolitiken bör vara generell för den berörda regionen eller ta sikte direkt de mest drabbade delregionema; ett direkt stöd till bioenergi är troligtvis ett ganska trubbigt instrument i

8 Dessutomkan det mycket väl tänkasatt ensådanpolitik stimulerar till enomfattandeimport av flis.

Bilaga 5

detta sammanhang. Däremot kan generella regionalpolitiska styrmedel kanske förbättra konkurrenskraften för biobränsle i vissa berörda regioner. Beredskapsmotivet är komplicerat och knappast helt entydigt medan resursuttömningen för exempelvis kol framstår mycket avlägsen.

som

Resonemanget kring gröna skatter har en potentiell betydelse tillsammans med miljöargumenten som diskuterats ovan. Om det är så och mycket tyder på det att biobränsle har, vid en samlad bedömning, miljöfördelar jämfört med exempelvis fossila bränslen så är det i första hand de sistnämnda skall beskattas och inte biobränslena

som som skall subventioneras.

Slutsatsen av Sandmo 1975 är att i en optimal First-best analys borde all produktion av och värme som leder till negativa miljöeffekter beskattas med en Pigou skatt som motsvarar de fulla miljökostnadema och dessutom med en andel uttryckligen som ett bidrag till statskassan. En angelägen forskningsuppgift är att fortsätta arbetet på att estimera storleken på de berörda extemalitetema för olika former av energiproduktion även för olika former av biomassa. Detta i sig är ingen enkel uppgift, speciellt eftersom de rent tekniska aspekterna varierar med naturförutsättningar och med utveckling

av ny teknik. Som ett exempel som redan nämnts ovan har vi speciell orsak att bekymra

oss om försurning här i Skandinavien. värderingen risker och miljöproblem är, i sin tur

av beroende av såväl information som kulturella och sociala faktorer kan variera

som åtskilligt mellan människor och samhällen.

Ofta är man i sista instans tvungen att fatta beslut trots viss kvardröjande osäkerhet och de studier vi refererat till tyder att en optimal policy under alla omständigheter skulle innebära väsentligt högre beskattning av såväl fossila bränslen som kämkraft. Detta skulle innebära incitament till energieffektivisering och till satsning andra teknologier för energiproduktion med små extemaliteter såsom sol, vind och bioenergi. sådan

I en

9 Uttömningenav atmosfärensförmågaatt absorberakoldioxid framstår idag somett större problem. Dessutomförutsätter resursknapphetsargumentetnågonform av market failure, tex fritt tillträde till resursereller imperfect foresight.

m Skattersomär beräknadeför att precismotsvaraskadekostnadenför miljön kallas Pigou skatter.

Bilaga 5

situation skulle det saknas både intresse och motiv att subventionera bioenergi.

En väsentlig komplikation är att styrmedlen borde så utformade att globala

vara miljöproblem hanteras med globala styrmedel. Utformningen globala styrmedel eller

av globala överenskommelser är dock mycket svår, dels grund assymetrin i

av betalningsförmåga, miljöeffekt och ansvar men även på grund problem med free-

av riders och sammanblandning med andra mellanstatliga konflikter. Det finns stor

en litteratur kring utformningen av klimatavtal bl Bohm l99l,Grubb 1989 eller

mm se a Hoel 1990. Utformningen av regionala avtal rörande exempelvis försurande nederbörd är i princip minst lika komplicerad grund de naturgivna assymmetriema, å

av men andra sidan kommer förhandlingarna att äga inom mindre och kanske något

rum en mer homogen grupp av länder.

Det hittillsvarande systemet för energi- och miljöbeskattning mängder

rymmer av undantag som är suboptimala ur effektivitets- och miljösynpunkt såsom undantagen för energi-intensiv industri och elproduktion. Det nyligen framlagda förslaget SOU 199190 om sänkt beskattning av energi för industrin syftar till att eliminera sådana inkonsistenser ojämlik beskattning som kan vara ett bekymmer i internationella sammanhang. Tyvärr tar den dock inte miljön som sin främsta utgångspunkt utan tar i första hand fasta problemet för svensk industri med konkurrensnackdelar högre energi- och

p g a miljöskatter i Sverige än utomlands. Denna utredning illustrerar

svårigheten att som isolerat land närma sig en policy som är optimal miljösynpunkt. Ett synnerligen

ur angeläget fält för framtida forskning är därför utformningen internationella avtal och

av tillhörande styrmedel.

I skrivande stund kommer propositionen om nya skatter till stor dels tycks följa det

som Hjalmarssonska förslaget. Genom den nya lagstiftningen elimineras vissa inkonsekvenser men nya introduceras. Bland annat blir det stor skillnad mellan beskattningen energi

av till konsumtion och till produktion. På grund problemet med internationell konkurrens

av och behovet av global samordning koldioxidavgifter har valt utformning

av man en ny av energi- och miljöskatter som för de flesta företag innebär klart lägre skatter i samband med förbrukning av såväl kärnkraft fossila bränslen. Därmed vi komma längre

som synes

Bilaga 5

bort från en intemalisering av de energi-relaterade miljöextemalitetema. Detta medför

klart och tydligt en form av orättvisa gentemot biobrånslena medför färre och

som

lindrigare miljöeffekter bör inte dra slutsatsen

men man att dessa därför skall

subventioneras. Det vore att korrigera felaktighet med Istället innebär den

en en annan.

korrekta politiken ur miljösynpunkt att måste finna former för återigen höja

man att

miljöavgiftema för de energikällor orsakar miljöproblemen.

som

u Om mantar dennya energibeskattningensomgiven så kan sig på att forska kring styrmedel

man ge i olika s k Second-best situationer. Dvs istället för eller i

väntanpå optimala skatteroch avgifter på energiområdetskulle mankanskeändåfinna vissaargumentför subventionering biobränsle. Att forska

en av kring utformningenav sådanaeventuellasubventionerär dock mycket

en svår uppgift eftersomdet helt tydligt är miljöskatter på miljöförstörandeenergiproduktion behövs.Om den miljöförstörande

som energiproduktionensubventionerasgenomatt slippa betalasinexternakostnaderär skadanredan skedd.

Huruvida situationenkan bli marginellt bättremed hjälp exempelvisav subventionertill bioenergi är svår

en fråga mendessutomklart sekundäreftersomde låga priserna

på bäggeenergiformemaunder alla omständigheterdå kommer att leda till en suboptimalöveranvândning energi såväl fossil förnybar

av som med åtföljande skadapå miljön. Motargumentenkan till exempel önskanatt utveckla teknik och

vara en marknaderoch därmed hålla fler optioner öppnaför en framtid då manförhoppningsvissöker intemalisera

miljökostnademaför att därigenomåternärmasig First-Best.

Bilaga 5

Tabellbilaga. Värdering av energi-relaterade externaliteterl Tabell 1a Luftföroreningar från fossila bränslen

1 Källa Ottinger et al 1990 En sammanvägningmellan tre olika kolkrañverksteknologier, två oljekrañverksteknologier med olika svavelinnehålloch mellan två olika naturgasteknologiermedolikareningsteknik 2 Källa Fñtche Hohmeyeri Ottinger 1991 Indirekt metod använd;för S02, NOXochPart. baseratpå reningskostnadochför C02 bränsleförândñng ochenergikonserv. låga värdet ochreningskostnad höga värdet 3Kålla.° Burrington i Hohmeyer8 Ottinger 1991 4 Främst effekt på hälsa ochindirekt effekt genomförsurning sompåverkarVattenkvalitet, fisk, material m.m. 5 Främst effekt på hälsa, dessutompåjordbruk, flora ochfauna,material 6 Effekt på hälsa, smog 7 Främst effekt på klimat. I avsaknadavdirekt skadekostnadanvändsmarginalkostnadenför att binda utslâppd mängd kol medträdplanteñng

Tabell 1b Fossila bränslen USA

Kolkrañverkl Oljekrailzverkz Naturgasg

örekWh örekWh örekWh

I

Totala externaliteter 20-46 20-53 6-8

Källa Ottinger etal 1990

Alla värden börsessomstartvärden, flera externaliteter har inte tagitsmedex.utsläppavmetan ochN20 växthusgaser, utsläppav tungmetaller, vatten ochmarkanvändning, avfallsdeponeüng,externaliteter i början på produktionscykelnex.vid brytning, transporter. Övriga värdenär avojämnkvalitet. 1 Tre olika teknologier för kolkraitverk 2 Två teknologier för oljekraftverk ochmedolika svavelinnehåll 3 Två olika teknologierför naturgas medolika reningsteknik

lAlla värden omräknade till svenska öre prisläge Dec 91 kWh inte annat

per om anges

Tabell 2 Luftföroreningar Norge Bilaga 5

Källa NOU 19923 1 Minskat ñske,minskat rekreationsvärde 2 Minskadskogstillvâxt,minskat rekreationsvârde 3 Kormsionsskadorpå realkapital Tabell 3 Sopförbränning USA

Källa Ottinger eta] 1990 Antar sammamonetärakostnadkWh somför kolkraflzverk 1 Exkl. effekt på hälsa

Tabell 4 Kärnkraftverk USA

Källa Ottinger et al 1990

Noter Tabell 4 Bilaga 5 Undantar extemalitet uppstårtidigare produktionsledetex.uranbrytning, transporter

som 1 Radioaktivt utsläpp somger effekt på hälsa,egendomsvârde,natur

Störrekåmkraftshaveri där sannolikhetenför ett allvarligt haveriuppskattastill 13333reaktorår och 2 som

på hälsa främst cancer motsvarar 16örekWh ochca2örekWh för skador på ger effekter som ca jordbruket

Kostnad för nedmontering inte internaliserats i priset ingen uppskattning avkostnad för 3 e.t.c.som avfallshantering ansågsmöjlig

Tabell 5 Förnyelsebara energikällor U SA

teknologi Extemaliteter Typ av

ÖrekWh

-

Källa Ottinger etal 1990 Är inte jämförbara medvarandra,kalkylerats m.h.a.avolika metodologi. Tabell 6 Fossila bränslen och kärnkraft Tyskland Eiltemalitet Fossilabränslen Kärnkraft

Offentliga varor

Källa Hohmeyeri Hohmeyer8 Ottinger 1990

Effekter sominte tagits medår ex psyko-socialakostnader följd sjukdomeller dödsfallliksom sjukvårdskostnder - som av miljöeffekter från produktion insatsvaror använtsför investeringareller operation - som miljöeffekter förhela produktionscykeln fullständig kostnad förklimatförändringar - NOX,C02, Part.,VOC, 1 Effekter påhälsa,flora, fauna, material,klimat orsakadavutsläppavSOK,

radioaktivitet samt värme ochbuller 2 Dåexisterandepriser inte avspeglar ett långsiktigt optimalt utnyttjande ochenalltför högförbrukning av

icke förnyelsebara sker. Medelmåstedå sättasundan för investeringar i teknologi för förnyelsebara

resurser energikällor såatt framtida energitjânsterhållskonstant,Hotellings knapphetsrånta 3 Varor ochtjänster syftar till att ta hand miljöfarligt avfall, kontrollera utsläppeller på annat

somex. om

sökerminska skadororsakade privata aktörer somdessainte betalar för sätt av men 4 Bidrag ochskattereduktioner inte motsvarar kompensationför positiv extemalitet inkl. för stota

aom avdragsreglerför investeringar i reningstsknik 5 Bidrag till forskning är icke-konkurrensneutral främst storaforskningsinsatserinom

som kámkraftsteknologin

Tabell 7 Förnyelsebara energikällor Tyskland Bilaga 5 Extemalitet Vind Sol

örekWh ÖrekWh Miljöeffekter 0,05 2,2

externaliteter från existerandeenergislag

Total extern nytta 24-129 38-173 Nytta exkl. extemalitet från exist.energislag 1,5-2 8-38

Källa Hohmeyeri Hohmeyer Ottinger 1990 l För vindgenereradel endastbuller ochför soldels olyckor vid installation av decentraliseradesystemdels alternativkostnad för den mark somtasi anspråk för centraliseradesystem 2 lYansferei-ingar sominte motsvarar kompensationförnegativa externaliteter 3 Ex. ökad sysselsättning,förbättrad handelsbalans

Tabell 8 Kärnkraftverk USA

Källa Hall 1990

Bortser från generellamiljöstömingar 1 Inkl. oljeberoende,skyddmot terrorism ochkärnvapenspridning 2 Då ägareinte betalar fullständig försåkringskostnadi sambandmed allvarligare olyckor 3 stängning avreaktorer ex. Three Mile Island p.g.a.olyckor eller ekonomisk-politiskaorsakter

Undantar markanvändning ger bådepositivaochnegativaextemaliteter 1 Undantar bLa. effekt avförsurning 2 Extemalitet antasvara lika medmaberialkostnadorsakadavS02 liksom hälsoeffekterp.g.a.toxiska utsläpp ex cancer

Tabell 10 Kolkraftverk USA Externalitet ÖrekWh S02 2,0 N O, 4,4 C02 0,8 Partiklar 0,04 Vattenförorerüngar 0,8 Markanvändning 3,8 Totalt 11,1

Källa Burrington Hohmeyeråi Ottinger 1990 Modern anläggning med utbyggd rening 1 Kostnadför att bindakol m.h.a. trädplanteñng

Tabell 11 Utsläpp C02 Växthuseffekten Bilaga 5

av

örekg C Örekg C024 ÖrekWhe15 Nordhausl 1-40 0,3-11 0,3-13

Richels2 150 41 50 Manne 030133 130 35 43

1 Uppskattadeskadekostnader.Källa Nordhaus 1991 2 Kostnad för 20%reduktion utsläpp.i Källa Manne Richels1992 3 Kostnad för 20%reduktion i utsläpp. Källa OECD1991 4 Obsatt 1kg kol C motsvarar 4412 kg C02 5 Kwhe] medantagandeom40%effektivitet

Tabell 12 Sammanfattning externaliteter för olika energislag i örekWh

05 Sol 043 3,s-5,4

Vi d 0-1 0,8-1,6 0-2

n

0-6 0-6 Biomas sa

1 Tabell 1b samt Tabell 3-5 2 Tabell 6-7. Inkluderar Överutnyttjande icke-förnyelsebara resurser eller

av positiva effekter på sysselsättning etc. 3 Tabell 8 4 Tabell 9 5 Tabell 10

Bilaga 5

litteratur

Andersson, R Biobränslen från jordbruket. En analys av miljökonsekvenser.

Naturvårdsverket Rapport 3713. 1990.

Axenbom, et al Biobränsle från jord och skog. Värdering i ett marknadsperspektiv.

Särtryck ur preliminärt manus till meddelande i serien Aktuellt från Lantbruksuniversitetet. 1991.

Bohm, P Incomplete international cooperation to reduce C02 emissions Alternative

policies. Research paper 19912. Department of Economics. University of Stockholm.

Brånslen från jordbruksgrödor. Möjlig produktion, råvarukostnader och värde av

sidoprodukter. Projekt Agrobioenergi. Sveriges Lantbruksuniversitet

Jordbrukstekniska Institutet. Uppsala. 1986.

Drake, L Värdet av bevarat jordbrukslandskap. Resultat av intervjuundersökningar.

Rapport 289. Sveriges Lantbruksuniversitet. 1987.

Ds 199215. Växthuseffekten slutsatser för jordbruks-, energi- och skattepolitiken.

- Eriksson, H G Hallsby Biomass fuels Effects on the carbon dioxide budget. NUTEK.

-

Rapport 199210.

Grubb, M The Greenhouse effect Negotiating targets. Energy and environmental

programme. Royal institute of International Affairs. London. 1989.

Hall, D C Preliminary estimates of cumulative private and external costs of energy.

Contemporary Policy Issues. July 1990.

Hoel, M Efficient international agreements for reducing emissions of C02. Memo no 6

1990. Dep of Economics. University of Oslo.

Hohmeyer O R L Ottinger External environmental costs of electric power. Springer

Verlag. 1991

Hohmeyer, O Social costs of energy consumption. New York. Springer-Verlag. 1988.

Kuylenstiema, J C I M J Chadwick. The Relative sensitivity of ecosystems in Europe

to the indirect effects of acidic deposition i Ed. J

Kämäri et al. Springer Verlag. Heidelberg. 1989.

Manne, A S R G Richels C02 emission limits an economic cost analysis for the USA

i Ed Sterner T. Chapman Hall. London. 1992.

Nordhaus, W D A sketch of the economics of the greenhouse effect. American Journal of

Economics. Vol 81. No 2. 1991.

NOU 19923. Mot en mer kostnadseffektiv miljöpolitikk i 1990-årene.

Bilaga 5

OECD. The Cost of Policies to reduce global emissions of C02 Initial simulation results

with GREEN. OECD mi1jödirektorat.1991. Ottinger, et al Environmental costs of electricity. New York. Springer-Verlag. 1990. Sandmo, A Optimal taxation in the presence of externalities. Swedish Journal of

Economics. 1975. No SOU 198983. Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken. Energi och trafik. SOU 199190. Konkurrensneutral energibeskattning.

Bilaga 6

ENERGIKONSUMTIONENS SOCIALA KOSTNAD EN FÖRSTUDIE

Lars Hultkrantz Nationalekonomiska institutionen Umeå universitet

Bilaga 6

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

SAMMANFATTNING

FÖRORD

ENERGINS FULLA VÄRDE 1.1 Inledning 1.2 Naturens värde 1.3 Sveriges energipolitiska val

ANDRA SOCIALA KOSTNADER ÄN MILJÖ OCH HÄLSA 2.1 Inledning 2.2 Sysselsättning, regionala effekter 2.3 Sårbarhet 2.4 Bytesbalansen 2.5 Slutsatser

VÄRDERING AV MILJÖ OCH HÄLSA

ENERGINS MILJÖKOSTNADER 4.1 Inledning 4.2 Fossila bränslen 4.2.1 Luftutsläpp av försurande ämnen 4.2.2 Klimateffekter 4.3 Ved 4.4 Kärnkraft

SLUTSATSER

REFERENSER

Bilaga 6

SAMMANFATTNING

I denna förstudie övervägs behovet av och inriktningen for en studie

av energianvändningens samhällsekonomiska kostnader. Den utmynnar i ett förslag

om en utredning som belyser dessa kostnader med ingenjörskalkyler. Förebilder och metodproblem för sådana kalkyler redovisas och diskuteras. Den föreslår

även att nya skuggprisberäkningar utförs, t ex Konjunkturinstitutet, för svavel- och

av kväveoxider samt koldioxid, samt att kolbalanseffekterna vid olika alternativ för det framtida utnyttjandet av skogsbränslen studeras närmare.

Bilaga 6

FÖRORD

på. uppdrag Biobränslekomnrissionen. Jag vill tacka studiens Denna studie har utförts av

ordförande, Hans E. B. Andersson, Karl-Axel Edin, referensgrupp Peter Bohm

-

Thyberg och Ulla Weigelt för värdefulla Tomas Kåberger, Christer Larsson, Jan -

synpunkter på. ett tidigare utkast.

Bilaga 6

1 ENERGINS FULLA VÃRDE

1.1 Inledning

Svenska ekonomer försökte under flera decennier övertyga halsstarriga politiker om fördelarna med att tillämpa Erik Dahmens 1968 devis Sätt pris på miljön. Till,

förmodligen, ekonomernas stora förvåning lyssnade politikerna till slut och beslöt att, i

samband med den stora skattereformen, införa miljöavgifter på en rad olika

miljöföroreningar beroende på lämplighet i form avgifter av på utsläpp, insatsvaror eller

produkter. Därmed blev rollerna ombytta. Nu har politikerna anledning att pressa

ekonomerna, denna gång med frågan Vilket pris skall vi på sätta miljön

Särskilt finns det skäl att ställa denna fråga när det gäller den miljöpåverkan som uppstår inom energisektoml Några de främsta miljöproblemen av finns på detta

område klimatförändringar, försurning, kärnkraftsproduktionens mm. risker, Värme-

och kraftproduktionen, och dess kostnad, är vital för hela samhållsekonomin. De

uriljöavgifter redan har införts svavel- och kväveoxider, som koldioxid är höga och

påverkar därför rimligen många de beslut av som tas i energisektorn. Det finns därför

goda skäl att pröva om rått nivå har valts för dessa avgifter. En närbesläktad fråga är

om de avgifter som har införts slår snett därför de endast berör nu att vissa former av

miljöpåverkan, medan andra, kanske betydelsefulla, marknadsprissatta effekter

miljöeffekter eller andra saknar avgift. Om så effekter är fallet kan avgifterna tänkas

skapa nya och oönskade problem.

De beslut som förestår under kommande decennier inom kraftproduktionen när det gäller

tidsförloppet för kärnkraftens avveckling, val av bränsle och teknik i nya kraftproducerande anläggningar kräver etc avvägning mellan olika alternativs kostnader

och miljöeffekter. Oavsett om miljöaspekterna regleras med mil jöavgifter på eller annat

sätt krävs ett gott ekonomiskt underlag för dessa beslut. I samband med

Biobränslekommissionens arbete har därför frågan väckts den bör om ta initiativ till en

eller flera studier av den totala kostnaden för produktion och användning av elkraft i

Sverige. Tanken är tilltalande, kan sådana studier men verkligen ge någon användbar

information Vilken inriktning borde studierna ha Dessa frågor är utgångspunkten för

lMed detta menar jag värme- och elmarknaderna. Jag kommer att tillåta mig att kalla utbud och efterfrågan på energi för energiproduktion respektive energikonsumtion. Detta är naturligtvis egentligen olika former energiomvandling. Eftersom av hela samhället och ekonomin ägnar sig kan även invända benämningen

energiomvandling man mot av en

delsektor som energisektorn .

Bilaga 6

denna uppsats.

Innan vi går närmare in på detta kan det emellertid vara nyttigt att sätta in problemet i sitt sammanhang. Detta är ämnet för nästa avsnitt.

1.2 Naturens värde

Vad är värdet produkt eller produktionsresurs Ekonomisk analys och av en en ekonomiska beslut vilar i praktiken ofta på inskränkt syn på produktionens värde och en kostnader. Denna trängsyn uppstod i den begynnande industrialismen och uttrycktes på följande den engelske filosofen John Locke 1790 sätt av

Though the earth, and all inferior creatures be common to all Man, yet every man has property in his This Body has any right to but himself. a own person. no Whatever then he out of the state that nature hath provided, and left removes in, he has mixed his labor with, and has joined to something that his own, and thereby makes his property. 328

Med Lockes utgångspunkt grundas allt värde på. människans rätt till sin egen arbetskraft. Kostnaden för viss produkt är den ersättning som man måste betala för en få. de människor behövs att delta i produktionsprocessen med direkt arbete eller att som med tidigare nedlagt arbete i form kapital. av

Problemet med detta är hur ska på naturens roll. Naturen äger inte sig själv och man se kan därför inte sälja sitt bidrag till produktionen. Enligt Locke är naturen människans egendom och blir privat egendom som kan säljas enbart som resultat gemensamma en den arbetsinsats som blandas in i naturresursen. av

Detta synsätt för till slutsatsen att kostnaden för att använda naturresurser enbart år en fråga utvinningskostnaderna, t kostnaderna för att pumpa upp olja ur marken. om ex Även accepterar att naturen inte har ett värde i sig är detta emellertid ett om man feltänkande. Naturresurserna finns inte i obegränsad tillgång. Det finns därför rivalitet mellan olika användningar och olika användare. Den olja som används av en generation kan inte användas även nästa generation. Om den ekonomiska värderingen inte tar av hänsyn till detta utan bara tar hänsyn till kostnaden för att pumpa upp oljan inblandningen kommer att få ett ineffektivt resursutnyttjande. Oljan

av arbete man

har alternativkostnad i form dess värde i bästa alternativa användning. en av

Bilaga 6

I början av 1970-talet, särskilt i samband med den första oljeprischocken,

uppmärksammades på allvar detta feltänkande i de ekonomiska analysernaJ Sett i

backspegeln kan emellertid konstatera strålkastarljuset man att till en början kom att

sättas på fel problem. Det särskilt fokuserade som man var det faktum att vissa

naturresurser som användes som råvaror i produktionen inte är förnyelsebara. Till dessa

hör malmreserverna och de fossila bränslena. Kritiken främst uttererad i den sk

Romklubbens analyser konstaterade att användningen av dessa ändliga tillgångar

förefaller att följa exponentiell utveckling, dvs förbrukningen en ökar med en lika stor

procentsats varje år. Ett sådant förlopp innebär att förbrukningen i absoluta tal till en

början ökar med små belopp för att till slut öka hur mycket som helst. Oavsett hur

stora de ändliga tillgångarna är så återstår, med matematisk nödvändighet, bara 50 - 100 år innan Ragnarök, då allt kommer att vara slut.

Denna kritik träffade emellertid inte kärnfrågorna. För det första hade kritikerna en

alltför mekanisk på resursanvändningen. För syn man in möjligheterna till substitution,

teknisk utveckling och kompenserande kapitalackumulation i bilden blir konflikten

mellan dagens och morgondagens konsumtion dessa tillgångar av inte lika tydlig. Men

framförallt gällde för just dessa naturresurser, med en etablerad och ekonomiskt

värdefull användning, att äganderättsfrågorna klargjorda, var eller åtminstone höll på

att klargöras. Just dessa naturresurser är inte common to all Man. De är

förhållandevis enkla att privatisera, dvs ägaren kan exkludera andra från att bruka

dem ibland finns dock ett problem när det gäller olika oljekällor som i själva verket

är delar av samma reservoar. För just dessa naturresurser tenderar därför marknader

att uppstå åsätter dem eller mindre som mer rättvisande värden.

Det visade sig snart att de mest trängande effektivitetsproblemen fanns på andra

områden, för andra naturresurser För råvarorna var det paradoxalt nog de biologiskt

förnyelsebara naturresurserna uppenbart överutnyttjades, som dvs som undervärderades.

Skälet till detta att äganderätten här ofta var är mer primitiv. För havsñsket gällde

tidigare i princip ockupationsrätt, dvs fritt tillträde. Detta gav, som visades i artikel en

lEtt mycket väsentligt bidrag till förståelsen av naturresursernas knapphetsvärde hade givits redan 1931 Harold Hotelling. Allan av Kneese 1962, 1964 påvisade mil jöföroreningarnas karaktär externa effekter. av

Därmed är inte sagt att utnyttjandet de icke-förnyelsebara av naturresurser som används som råvaror är effektivt och rättvist. Marknader kan fungera bättre eller sämre när det

gäller att åstadkomma effektivitet. Marknadslösningarna avspeglar som alltid de existerande orättvisorna när det gäller inkomsternas och förmögenheternas fördelning. Aven om marknadsekonomi fungerar effektivt en kan den ge upphov till icke bärkraftig en ekonomisk utveckling. Fungerande råvarumarknader innebär emellertid att sådana naturresurser, till skillnad från åtskilliga andra, inte behandlas som om det inte fanns någon knapphet.

9 12-0752

Bilaga 6

Gordon, upphov tillvad skulle kallas the tragedy of the commons 1954 av som senare 1968. sig uttryck i överñskning de ekonomiskt mest värdefulla Hardin Denna tog en av efter kom att kollapsa anchovetan 1972, islandssillen ñskstammarna som, en en, det gäller skogsresurser finns å sidan ett stabilt privat ägande i

1968 osv. När ena

delar de tempererade områdena t Västeuropa, delar av USA, men en stor del av av ex världens skogstillgångar är i ett otydligt, ofta okontrollerat, statlig ägande, som särskilt i de tropiska skogarna ofta kommit att bli liktydigt med fritt eller rentav subventionerat upphov till omfattande skövling dessa skogar Repetto m tillträde. Detta har givit en av 1988, Panayoutou 1992.

Även för gäller emellertid att det finns möjligheter att begränsa dessa resurser och privatisera ägandet på ett sätt gör marknadsprissättning möjlig. utnyttjandet som framgångar har under de senaste decennierna vunnits för havsñsket och en Väsentliga bör kunna möjlig på skogsområdet fortfarande är dock liknande utveckling vara skall kunna hindra fattiga och ibland desperata människor från att problemet hur man skogar långt ifrån lösning, Kant Nautiyal 1992. skövla tredje världens en se

Utmärkande för de används råvaror är att de används naturresurser som som styckevis. egenskap gör det möjligt att fördela ägandet, skapa marknader och få. Denna avspeglar eller delvis knapphet. Detta är svårare för de priser som helt resursernas inte kan delas på ett enkelt sätt. Dessa utgör sammantaget naturresurser som upp kollektivt utnyttjade naturresurserna. Det faktum att miljön är common miljön, de denna får sitt verkliga värde uttryckt på. en marknad, och to all Man förhindrar att att miljöanvändningen därför avspeglar detta värde.

inget undantag. När den baseras på förbränning är det nödvändigt Kraftproduktion är vårt lufthav för att deponera de restprodukter t ex att använda gemensamma koldioxid, svaveldioxid, kväveoxider, metaller och sot som inte kan avlägsnas genom bygger Vattenkraftverk brukar få betala ekonomisk ersättning för rening. Den som ett naturvärden, t till de äger ñskerätt eller äger mark som vissa förluster av ex som Andra naturvärden är kollektiva tillgångar, t ex kommer att översvämmas. som få. njuta anblicken och dånet den vilda forsen, ersätts däremot inte. möjligheten att av förenad med risker för olyckor kan drabba många Kärnkraftsproduktion är som livsmiljö och t den genetiska koden, mänsklighetens mest människors gemensamma o rn kollektiva tillgång.

Bilaga 6

1.3 Sveriges energipolitiska val

Utgångspunkten för denna förstudie är att Sverige under den närmaste framtiden står inför Hera väsentliga val i fråga om elkraftsproduktionen utformning och omfattning. Ett sådant val gäller utfasningen av de befintliga kärnkraftsverken. Ett avvecklingsbeslut är taget, men tidsprogrammet är fortfarande öppet. Det är knappast självklart att ens riksdagen till slut kommer att vilja avveckla hela kärnkraftsproduktionen till år 2010. Enligt vad vi idag vet är det tekniskt möjligt att fortsätta del produktionen en stor av under ytterligare några decennier. Det andra valet gäller vad kärnkraften skall ersättas med. Om vi bortser från kärnkraft finns idag tre bränslealternativ kan spela ny som stor roll, nämligen kol, och biobränsle. Även andra möjligheter finns, gas t ex vindkraft och torv. Ett tredje val, som sammanhänger med det förra, är hur mycket kapacitet för ny kraftproduktion som skall anläggas. Detta avgörs dels hur den inhemska av kraftförbrukningen utvecklas, dels vilken import och kommer ske. av export som att

För dessa val gäller att de i hög grad är avhängiga de olika alternativens av konsekvenser för miljö och hälsa. De avgörande miljöproblemen är få, svära. men Produktion av kärnkraft medför säkerhetsrisker, och avfallet upphov till ger ett långvarigt lagringsproblem. För andra energikällor finns flera miljöproblem, men de väsentliga problemen gäller röken från förbränning. Ett problem är luftutsläppens innehåll av försurande ämnen, ett annat innehållet koldioxid. Problemen försvåras av av att de är gränsöverskridande. Det gäller alldeles särskilt luftföroreningarna som är en regional försurning och globalt drivhusgaser kollektiv onyttighet. En olycka i ett svenskt kärnkraftverk särskilt Barsebäck kan leda till Även att andra länder drabbas. indirekt kan den svenska kraftproduktionen påverka miljön i andra länder. Tillgången till och kostnaden för elkraft påverkar vår export och import elintensiva produkter av och elkraft och därmed behovet av kraftproduktion, med dess utsläpp och risker, i andra länder.

Valen är svåra. Till bilden hör även att frågorna inte kan avgöras gäng en för alla genom politiska beslut. Vare sig vill det eller inte kommer energisystemet man att till stor del vara marknadsbestämt, dvs resultatet mängd beslut fattade användare av en av och producenter av energi. Energipolitiken kan därför nä framgång endast den har om styrmedel till sitt förfogande med vilka marknadsbesluten kan påverkas i avsedd riktning.

För att göra dessa svåra val skulle behöva känna miljöns värde. Kände vi det fulla

Bilaga 6

värdet de olika alternativens miljökonsekvenser kunde miljökostnad adderas till

av produktionskostnad. En rättvisande prövning av de olika möjligheterna kunde göras som tog hänsyn till alla olika aspekter. Detta vore naturligtvis till stor fördel i alla de beslut

skall fattas på central nivå. Det skulle emellertid även möjliggöra en långtgående som decentralisering. Det är en tilltalande tanke att utforma energipolitiken som en uppsättning sociala energiskatter, vilka korrigerar marknadspriserna på olika energiformer på de punkter där dessa inte till fullo avspeglar resursernas verkliga knapphet. Med miljöavgiftsutredningens MIAs förslag 1989 1990 och riksdagens

införande sådana avgifter har denna tanke delvis kommit att förverkligas. Man kan

av dock knappast hävda att de energipolitiska frågorna har slutligt avgjorts med införandet av dessa avgifter. En rad frågor kan ställas

Bör andra sociala hänsynstaganden än miljöfrågor leda till korrigerande punktskatter som kompletterar eller jämkar miljöavgifterna

Hur höga är de verkliga skadekostnaderna av de utsläpp som redan är belagda med miljöavgifter

Finns det andra utsläppmiljörisker som också borde belastas med miljöavgifter och hur höga bör dessa vara

Bör vi koordinera de svenska miljöavgifterna med miljöavgifterna i andra länder

Den första frågan låg inte inom MIAs uppdragsomräde. Den andra frågan besvarades inte särskilt uttömmande MIA. Nivåerna för vissa avgifter bestämdes genom, mer

av eller mindre välgrundade, överväganden vilken nivå krävdes för att uppnå.

om som specifika mål för reduktion utsläppen. I vissa fall, åtminstone när det gäller

av koldioxidavgiften, var skattereformens ñnansieringsbehov ett viktigt moment vid nivåbestämningen. Den tredje frågan väcks bl a av det faktum att det inte finns någon fastlagd tidsplan för kärnkraftens avveckling. Om ett snabbt förlopp ställs mot ett utdraget tidsförlopp bör naturligtvis både kärnkraftens och alternativens miljökostnader vägas in. Den fjärde frågan har redan lett till utredning SOU 199190,

en ny Hjalmarssonska utredningen ligger till grund för regeringens förslag i årets

som

till förändring industrins energibeskattning. Även kompletteringsproposition av framgent, t efterhand det internationella samarbetet i klimatpolitiken utvecklas,

ex som kommer det finnas anledning att fortsätta överväga denna fråga.

Ingen dessa frågor kan ges ett uttömmande eller slutgiltigt svar genom en mindre

av

Bilaga 6

utredning. Vår kunskap grundläggande naturvetenskapliga samband, t när det

om ex gäller klimatpåverkan, har besvärande begränsningar. Som vi strax skall är ekonomisk

se värdering av kollektiva miljötillgångar förenad med stora, delvis outforskade, metodproblem. Den fråga jag överväger i denna förstudie är emellertid det skulle

om vara värt att genomföra en mer begränsad utredningsinsats för att belysa energianvändningens samhällsekonomiska kostnader.

Det svar jag kommer fram till är jakande. Innan jag når denna slutsats, diskuterar jag i nästa avsnitt frågan om annat än miljön bör läggas in i den samhällsekonomiska värderingen. Därefter går jag i avsnitt 3 genom de metoder ñnns för att värdera

som energins miljöskadekostnader, dvs miljövärdena, och de problem är förenade med

som dem. I avsnitt 4 diskuterar jag kortfattat de internationella och svenska förebilder

som finns för detta slag av studier. I sista avsnittet ställer jag samman de frågor och problem som jag anser bör bli föremål för en eller flera närmare studier.

Bilaga 6

KOSTNADER ÄN MILJÖ OCH HÄLSA 2 ANDRA SOCIALA

2.1 Inledning

Tekniken för att göra samhällsekonomiska bedömningar cost-benefit analysis utvecklades för göra ekonomiska kalkyler i miljöer där väsentliga uppgifter om att verklig knapphet saknades frånvaro marknader. Detta kunde t ex gälla pga av investeringsbedömningar i u-länder eller beslut produktion av skatteñnansierade om nyttigheter, väginvesteringar. Även väsentliga prisuppgifter saknades kollektiva t ex om värdet vägen kunde emellertid ofta delvis bygga analysen på verkliga t ex av man priser, löner. Ibland kunde dock marknadspriserna förväntas vara snedvridna och t ex borde därför korrigeras.

De insikter dessa metoder förde emellertid snart till en extrem konsekvens. Det som gav är nämligen möjligt att visa att inga marknadspriser ger helt korrekt information. Det räcker störa prissättningen någonstans i ekonomin för att detta i princip skall rubba att priserna hela ekonomin. Verklighetens marknadsekonomi är inte bara störd här och I stort sett alla marknader är kraftigt rubbade pga beskattning. Den extrema var. slutsatsen kan därför alltså bli att företagens kalkyler alltid, på alla områden, måste korrigeras.

I tillämpning på energipolitiken innebär detta att det inte räcker med att värdera kollektiva nyttigheter miljön. Även marknadsprissatta som arbete, kapital, som resurser värme och kan är felaktigt prissatta och behöver i teorin korrigeras. vara Energipolitiken skulle alltså behöva motverka effekterna felaktiga prisrelationer på av alla områden. Man kan emellertid göra flera invändningar mot ett sådant synsätt

Om beskattning eller marknadsimperfektioner, t ex konkurrensbegränsning, ger a.. upphov till väsentliga effektivetetsförluster, så är detta ett generellt politiskt problem. I första hand bör därför generella lösningar sökas. Om t ex konsumenterna bedöms ha alltför höga kapitalkostnader, och därför i för hög grad avstå från energibesparande investeringar, så är detta ett problem som inte bara gäller denna typ av investeringar. En särskild energipolitisk lösning, t subventioner till energisparande, kan komma att ex förvärra det grundläggande effektivitetsproblemet det kommer att bli ännu svårare för hushållen än tidigare att göra andra investeringar, eftersom resurserna styrs över till ett speciellt slag av investeringar.

Bilaga 6

Det finns risk att vid utformningen och genomförandet ambitiös man av en energipolitik skulle överbetona målet att åstadkomma effektivitet på kort sikt. Det viktigaste är att man får någorlunda effektiv resursanvändning över en tiden. Regleringar av olika slag, även de har tillkommit för främja effektivt om att ett utnyttjande av de resurser som är tillgängliga för tillfället, tenderar låsa in att resurserna i en viss användning och därmed bromsa de dynamiska förloppen.

c. Åtskilliga studier regleringar visar att de ofta utsätts för regulatory av capture, dvs. regleringen övertas och utnyttjas ett sårintresse den bransch regleras av ofta som i dess egna syften. Risken för att energipolitiken skall utsättas för sådant ökar om den utsträcker sitt revir utanför ett område kan stakas ut efter någorlunda klara som principer.

Av dessa skäl är jag själv misstänksam mot ambitioner att utforma allomfattande en energipolitik som inte bara kompletterar marknader saknas nyttigheter

som kollektiva

etc, utan även försöker korrigera någorlunda väl fungerande marknader. Jag skall här kommentera några av de områden kan aktuella för sådan energipolitisk som vara en korrigering.

2.2 Sysselsättning, regionala effekter

Energisystemet påverkar sysselsättningen. Det kan därför föras fram argument att energipolitiken bör få en viss utveckling sysselsåttningspolitiska skäl. av Dessa är av olika art

Konjunkturproblem I tillfällen hög arbetslöshet kan stabiliseringsskäl av staten av och av arbetsmarknadsskäl vilja utnyttja energisektorn för att generera arbetstillfällen. Detta är sällan ett energipolitiskt problem utan löses med arbetsmarknads- och stabiliseringspolitiken, t incitament för tidigareläggning ex genom av större investeringar.

Regional sysselsättning Energiproduktionssystemen har i vissa fall regional karaktär. en Detta gäller särskilt produktion skogsenergi skogsbygd, energiskog jordbruksbygd av och torv inland. Detta anledning till sammankoppling energipolitiken ger av med regionalpolitiken. Här uppstår emellertid två problem

a. Regional utbredning. För att energipolitiken skall ett verksamt vara medel krävs att

Bilaga 6

det finns någorlunda hög överensstämmelse mellan de produktionsområden som en viss energipolitik och de som man vill gynna med regionalpolitiken. Detta gynnas av en gäller emellertid endast i begränsad utsträckning. Skogs- och torvtillgångarna finns utspridda över hela landet. Transportkostnaderna för inhemska bränslen är höga,1 vilket produktion sker nära marknaden, dvs nära befolkningskoncentrationer. gynnar som Följden är att energipolitiken har rätt låg träffsäkerhet som regionalpolitik. En en allmän subventionering inhemska bränslen t särskilt Småland med stora av gynnar ex tillgångar nära befolkningskoncentrationer.

Kostnadsaspekter. Om regionalpolitiska skäl driver upp energipolitiken till en ur samhällsekonomisk synpunkt kostsam nivå, så sker detta inte utan regionala mer effekter. Särskilt regioner kan komma att drabbas hårdare än andra. Effekten av svaga avgift på olja, kol och naturgas är att priset på och värme höjs. Detta drabbar en t ex i landets kalla områden Även särskilt elintensiv industri, boendekostnaderna mer osv. vissa positiva regionala sysselsättningseffekter erhålls att användning av flis om genom och torv stimuleras är det ingalunda klart att denna politik ur regionalekonomisk synvinkel har varit framgångsrik.

Nationell sysselsättning. Om bortser från arbetsmarknads- och regionalpolitiska man överväganden är hög sysselsättning knappast ett mål i sig. En hög sysselsättning kan kommenderas fram på.sätt är kraftigt välfärdsssänkande. Med detta mål måste man som därför förstå god inkomstutveckling som, högt arbetskraftsdeltagande, snarare genom låg utvandring och hög invandring etc, kan tänkas hög sysselsättning. ge Förutsättningen för detta är emellertid effektiv resursanvändning, även med hänsynstagande till kostnaden för arbetskraften värdet av arbetskraften i bästa alternativa användning.

Slutsatsen är därför att det inte förefaller särskilt angeläget att ingående studera energipolitikens sysselsättningseffekter. Sysselsättningsmålet tillgodoses förmodligen bäst att energipolitiken utformas med full klarhet olika alternativs kostnad och genom om med styrmedel som har förutsättningar att ge kostnadseffektiva lösningar.

lDetta gäller dock framförallt oförädlade bränslen, t ex flis, med hög fukthalt. Torvpellets eller träpulver kan möjliga att transportera över betydligt längre avstånd träpulvrets vara teknik och lönsamhet analyseras Marks 1990 och Kallner 1991. av

Bilaga 6

2.3 Sårbarhet

Det moderna samhället är mycket känsligt för störningar i energisystemet, t ex i eldistributionen. Åtgärder för att minska denna sårbarhet kan ibland ses som en kollektiv nyttighet. Visserligen finns det ofta privata alternativ, t ex reservaggregat, som kan vara bättre än centraliserade lösningar. Stora störningar kan emellertid svåra vara att skydda sig mot med sådana medel. Pga skalekonomier kan det billigare lösa vara att detta kollektivt. Vidare kan producenter ha bristande incitament att ta hänsyn till riskkostnader på användarsidan och vice versa. Sådana skäl talar för offentliga ingrepp för att minska sårbarheten.

Eftersom sårbarhetsargumentet för ingripanden år vagt finns det emellertid en risk att det missbrukas. Inom jordbrukspolitiken har det utnyttjats t ex som ett standardargument för bibehållande regleringar, utan att det har kunnat underbyggas av med något trovärdigt scenario. Inom energipolitiken förefaller ofta en distinktion göras mellan inhemskt och utländskt. Inhemsk försörjning skulle således mindre sårbar vara än utländsk. Så behöver emellertid inte alls fallet. För bränsle införskaffas på vara som världsmarknaden som olja och kol, finns vanligen många källor och tillförselvägar. Bortfall av produktionen i ett land Kuwait behöver, efter viss anpassningstid, inte drabba användarna så hårt.. Ett system bygger på självförsörjning kan mer som vara utsatt t ex vid torrår för vattenkraften, säkerhetsproblem framtvingar stängning som av flera svenska kärnkraftverk etc. De areella inhemska bränslena

torv och flis är

väderberoende.

Två grundregler för att minska sårbarhet är riskspridning och flexibilitet. Vad kan som behöva göras beror på utgångsläget. Med mycket olja i energiportföljen kan oljeanvändningen behöva minskas, med litet olja kan den tvärtom behöva ökas. Att analysera sårbarhetsfrågorna är viktig energipolitisk uppgift. en I vissa lägen kan det vara befogat att utnyttja avgifter styrmedel för åstadkomma som att mindre sårbara lösningar.

2.4 Bytesbalansen

Ett vanligt, men definitivt felaktigt, argument för energipolitiska insatser är att dessa kan användas för att åstadkomma balans i Sveriges affärer med utlandet. Detta argument är i vissa tillämpningar gammalt gatan, t för som ex som argument att minska oljeanvändningen, inte elda ved för att istället tjäna mer genom att exportera

Bilaga 6

Svenska nationalekonomer har ägnat mycken möda att förklara varför

massa osv.

detta argument är oriktigt.

Bytesbalansargumentet har inte stöd i ekonomisk teori. Enligt ekonomisk teori vinner varje nation på inrikta sin produktion efter sina komparativa fördelar. Det innebär att land bör inriktas mot så effektiv användning som möjligt. att resurserna i ett en Resurserna bör därför inte sättas in där de ger störst exportvärde eller störst importsubstitution utan där de finner mest lönsam användning vissa undantag kan finnas i u-länder för att skydda späda industribranscher under ett övergångsskede. För att ta ett konkret exempel så. finns det inget skäl att inte elda virke om massaindustrins betalningsförmåga för virke är lägre än fjärrvärmeverkens betalningsförmåga. Jag bortser från eventuella subventioner till någon av dessa användningar; sådana finns är de antingen befogade något skäl och bör då få slå om av är de obefogade och bör då. avskaffas. igenom, annars

Även debatten endast gäller energipolitiken, eller detaljer i denna, bör man även om betänka konsekvenserna att bytesbalansargumentet fär tillämpning på flera av områden i den svenska ekonomin och i andra länder. Vi vet från en lång rad tråkiga exempel att kostnaden för protektionistisk politik är hög t ex den latinamerikanska en politiken under 1950-talet, 1970-talets euroskleros i Västeuropa, osv. Hoten mot den fria världshandeln protektionistiska åtgärder i enskilda länder är många. pga

Ändå återkommer bytesbalansargumentet ständigt. Ett färskt energipolitiskt exempel kan hämtas från den gångna vinterns debatt den Hjalmarssonska utredningen, där om industriförbundets representant oblygt utvecklade detta argument mot användning bl a biobränslei ett inlägg på DN-debatt 26 januari 1992 det är en tillfällighet att jag av väljer just detta inlägg illustration; det är långt ifrån enbart industriföretrådare som som brukar använda argumentet.

Man skulle kunna misstänka att denna seghet beror på att det finns någon del i allt är bärkraftig, ekonomerna kanske inte har förstått. argumentet som trots men som Förmodligen är emellertid förklaringen att argumentet behövs för att rättfärdiga protektionistiska krav handelshinder, subventioner till inhemska producenter osv. Sådana krav regel ett eller flera särintressen t ex en industribransch och gynnar som dess anställda, missgynnar allmänintresset. De intressen missgynnas brukar men som emellertid ha ställning i det politiska spelet, ofta därför att de delas av en en svagare och heterogen t alla konsumenter. Emellertid är det allom bekant att stor grupp ex statsmakten utnyttjas särintressen. För att så långt som möjligt förhindra sådant sker av

Bilaga 6

en ständig granskning, utförd politiker, media, allmänheten, andra av intressegrupper osv, av huruvida politiska förslag är förenliga med rättvisan och allmânintresset. Argument som tycks kunna rättfärdiga särintresses krav har ett därför en central roll i det politiska spelet.

Bytesbalansargumentet är just ett sådant argument. Eftersom det behövs är det outslitligt och kan aldrig nedkämpas med sakargument. Likafullt är det felaktigt.

2.5 Slutsatser

Av de tre vanliga argumenten för energipolitiska korrigeringar av marknaderna på andra områden än miljö och hälsa finns det enligt min uppfattning enbart anledning att fästa avseende vid ett, nämligen sårbarhetsfrågan med viss reservation för att den lätt kan missbrukas. Trots att denna fråga är betydelsefull skall jag inte närmare in på. den fortsättningsvis.

Bilaga 6

VÄRDERING AV MILJÖ OCH HÄLSA

Värdering energiförbrukningens miljökostnader gäller till stor del värdering av av kollektiva nyttigheter, vilket allmänt sett är svårare än när det gäller att värdera privata Vissa miljönyttigheter är dock privata varor eller liknar sådana. I de varor. fall det uppkommer tydligt påvisbar negativ effekt av stor betydelse för en enskild en eller företag kan emellertid utgå från att denne kommer att kräva person man ersättning. Även vissa fall där påverkan år mer diffus och drabbar ett helt kollektiv kan ibland hanteras via rättssystemet. T har skogsägare krävt ersättning för ex en grupp den markförsurningskogsskador de att rafñnaderi- och kemiindustrin i som anser Stenungsund har vållat. I sådana fall rör man sig emellertid i eller kanske bortom gränstrakterna för de miljökonflikter kan lösas genom uppgörelser med eller utan som hjälp domstol mellan de parter direkt berörs. Någonstans går gränsen för vilka av som miljökostnader kan internaliseras på detta sätt. Denna sätts av som transaktionskostnaderna, äganderättsförhållandena och rniljönyttighetens karaktär av kollektiv nyttighet. Bortom denna gräns har vi därför de externa effekterna, vilka måste värderas och regleras på annat sätt.

Värderingen de externa effekterna kan ske från tre olika utgångspunkter. Den första av år värdering syftar till att fastställa det verkliga värdet. Man vill normalt veta som nyttan viss åtgärd för att minska miljöpåverkan. Detta är den av en miljöskadekostnad slipper åtgärden genomförs. I termer av en ñgur över som man om utbud och efterfrågan på reningsåtgärder, innebär detta att man försöker bestämma punkt eller intervall eller hela på efterfrågekurvan. en

En utgångspunkt kan att försöka fastställa ett skuggpris. Denna metod kan annan vara tillgripas i fall där efterfrägesambandet är svårt att klarlägga. Trots detta kan det emellertid finnas vissa hållpunkter. Vid en viss nivå kan den marginella skadekostnaden tänkas accelerera. Detta kan ha naturvetenskapliga skäl. Ett exempel är tröskelvärden för markförsurningen, t den kritiska belastning av fria protoner vid vilken markens ex innehåll aluminium börjar fällas ut. Den kritiska nivån kan också vara bestämd i en av politisk beslutsprocess, t internationella överenskommelser om utsläppsreduktioner. ex Även nivån kan eller mindre godtycklig får den en särskild betydelse därför om vara mer att den nås kan kräva att även andra länder gör motsvarande insats. Med om man utgångspunkt i sådana målnivåer beräknas deras skuggpris, dvs marginalkostnaden vid målnivån. Detta kan ofta enkelt än värdering från efterfrågesidan, eftersom vara mer kostnaderna är lättare att värdera marknadsbestämda.

Bilaga 6

En tredje utgångspunkt är en värdering enbart utgår från kostnaderna. Kostnaderna

som för ett visst utsläpp sätts då lika med kostnaden för att istället undvika den

genom någon åtgärd. Detta är emellertid tvivelaktig metod. Vissa miljömässigt starkt

en motiverade åtgärder kan vara möjliga att genomföra till låg kostnad, medan andra åtgärder av litet värde ibland är mycket dyra. En analys helt bortser från

som åtgärdernas nytta kan leda mycket fel. Det är givetvis värdefullt att känna till kostnaderna för olika åtgärder för att därmed skilja kostnadseffektiva från

program kostnadsmässigt underlägsna åtgärdsprogram. För att avgöra omfattningen

av programmet måste man emellertid föra in nyttoaspekten.

Värdering av miljönyttigheter är ett mycket aktivt forskningsfält inom nationalekonomin. Flera metoder har utvecklats. Vissa dem har tagit första steget

av från akademin till operationell tillämpning. Det gäller i synnerhet USA, där reskostnadsmetoden används vid planeringen rekreationsområden. Studier med

av enkätmetoden har refererats i flera domar i skadeståndsfrågor. Trots detta måste

man nog konstatera att grundvalarna för dessa metoder och för tolkningen resultaten ännu

av inte är färdiglagda. Det finns gränser för metodernas användbarhet, några är definitiva, andra är ännu outforskadel Exxon Valdes-fallet oljetankerolyckan i Alaska kommer förmodligen att bli enkätmetodens verkliga eldprov; Exxon har engagerat några mycket framstående ekonomer för att nagelfara underlaget för de miljardkrav i dollar har

som ställts. Detta underlag har bl byggts på enkätstudier.

a

Värderingsmetoderna. kan delas in i tre Ingenjörskalkyler, revealed

grupper preferences samt c0ntingent valuation. Den andra skall jag här kalla de

gruppen indirekta metoderna, den tredje enkätmetoden.

Ingenjörskalkylerna innebär att miljöeffekterna kvantiñeras och sedan värderas med hjälp av ansatta priser. När den miljö påverkas t Vattenkvalitet i sin

som ex tur utnyttjas som resurs i någon produktionsprocess kan det att ñnna priser

genom analys av hur- produktionskostnaderna påverkas t vattenkvaliteten. Till exempel

av ex

kan man värdera markförsurningens effekt på tillgången bär och med hjälp

av svamp av bår- och svamppriser. I andra fall kan eller mindre godtyckligt ansätta

man mer ett visst pris. Metoden används t ex för analys av åtgärder påverkar risken för olyckor

som väginvesteringar eller överlevnad sjukvård. Man kan t multiplicera skillnader i

ex antalet förväntade dödsfall med ett ansatt värde för ett statistiskt liv.

iEn aktuell översikt över metoderna och deras problem är Hanley 1992. Fisher 1991 diskuterar någratav enkätmetodens problem.

Bilaga 6

Det är lätt att kritisera metoder av detta slag. Resultaten kan varieras mer eller mindre godtyckligt eftersom utredaren själv bestämmer värderingstalet. För att resultaten skall bli trovärdiga måste utredaren därför i allmänhet göra konservativa bedömningar

som ligger i underkänt den nivå är rimlig. Även inriktningen mot att värdera sådant

av som som lätt kan kvantiñeras kan bidra till att skadekostnaden underskattas. Metoden har emellertid flera fördelar. Utredaren tvingas till en noggrann specifikation, och kvantifiering där så är möjligt, av en åtgärds olika effekter för de olika berörda parterna.1 Olika projekt jämförs på ett konsistent sätt Värderingen görs explicit, så beslutsfattaren har möjlighet att ta ställning till om utredarens värdering överensstämmer med hans Även värderingstalet år delvis godtyckligt är det

egen. om ofta möjligt att konstatera att alternativet noll som implicit värderingstal är sämre. Vidare är det inget som hindrar att metoden kombineras med andra metoder, som då används för att bestämma lämpliga nivåer för värderingstalen.

Enklare varianter av denna metod är poängsättning, eller åtminstone rangordning, av de olika miljöeffekterna. I de fall kostnader år en viktig del av beslutsproblemet blir emellertid i slutändan detta samma sak som en värdering i monetära mått En viss poångsumma, eller rangordning, ställs mot en viss kostnad. En intressant studie som illustrerar detta är en norsk studie av Carlsen, Strand och Wenstop 1991. I denna analyseras det norska stortingets beslut, och mycket omfattande utredningsunderlag, om en prioriteringsordning för vattenkraftsutbyggnadeu. Ett antal olika miljöeffekter av enskilda kraftprojekt bedömdes enligt en rangordnande skala och därefter gjordes en prioritering vilken beaktade både produktionskostnad och miljöeffekterna. Forskargruppen visade att stortingets beslut var i det stora hela konsistent, byggt på en specifik implicit monetär värdering av de olika miljöindextalen.

De indirekta metoderna är av flera slag. Ett är hedoniska metoder. Dessa utgår från att marknader värderar varor som i själva verket är sammansatta produkter av flera kvaliteter. Genom att utnyttja data om spridningen i pris och i kvalitetsvariabler kan man urskilja de olika priskomponenterna. Till exempel kan man i vissa fall använda fastighetspriser för att härleda det implicita priset för olika miljöfaktorer t ex avstånd till ett värmeverk med negativ miljöpåverkan. Metoden har emellertid begränsad

lFisher 1991 pekar på avsaknaden av sådana genomgångar av olika effekter som en brist i många av de studier med enkätmetoden som har genomförts. Det är dock inte självklart att detta alltid är en fördel. Det faktum att människor värderar risk t ex risken för olyckor med dödlig utgång olika beroende på slaget av risk t ex beroende på om risken var känd eller okänd, frivilligt tagen eller påtvingad kan tala för att olika värderingar bör göras. Aven skillnader i värdering mellan att få och att mista en viss tillgång se längre fram i detta avsnitt kan tala mot en likmässig behandling olika

av alternativ.

Bilaga 6

användbarhet. Problemet är naturligtvis att erhålla data med tillräcklig variation i några fä variabler, gör det möjligt att skilja prissignaler från brus. Ett annat

som problem år att skilja mellan effekten av nuvarande och förväntade framtida rniljöförhållanden. Det finns få marknader som kan komma ifråga, och dessa fungerar inte alltid särskilt väl.

En andra indirekt metod är reskøstnadsmetøden. Även viss nyttighet, t ett

om en ex resmål, är en kollektiv nyttighet så kan konsumtion av den vara förenad med konsumtion privata t restidreskostnad. Konsumtionen av dessa kan därför

av varor, ex användas för att avslöja individernas preferenser för den kollektiva nyttigheten. Frånsett diverse tekniska problem har denna metod begränsad användbarhet eftersom den förutsätter att det finns koppling mellan privat och kollektiv konsumtion, vilket

en bara gäller vissa miljönyttigheter. Liknande angreppssätt kan emellertid t ex användas för att mäta individers värdering sådana risker som de kan påverka genom egna

av åtgärderkostnader Åkerman 1989, Cedervall 8 Persson 1991, den är

se t ex senare dock egentligen en enkätstudie.

En tredje indirekt metod är just den som gavs exempel på i den tidigare nämnda norska studien; att härleda implicita ekonomiska värderingar politiska beslut där alternativ

ur med olika kostnad har funnits. Denna metod kan dock ge logisk rundgång. Beslutsfattaren tar beslut utan att ha gjort en explicit värdering, och får nästa gång en explicit värdering gjord pä den förra, implicita, värderingen. Metoden tillför ingen ny information, däremot kan den bidra till konsistens mellan olika beslut eller beslutsnivåer t ex om en myndighet grundar sina detaljbeslut på riksdagens implicita värdering. Ett problem kan vara att den implicita värderingen innehöll ovidkommande komponenter t hänsynstagande till ett särintresse i en viss fråga eller komponenter

ex som var specifika för detta beslut t ex om risk värderas olika i olika situationer som är svåra att urskilja.

Den tredje metodgruppen är enkätmetoden. Detta är den mest användbara metoden. Den gör det möjligt att detaljerat specificera den miljönyttighet som man vill värdera. De alternativ man kan studera med denna metod kan vara hypotetiska och behöver inte ha genomförtsfunnits tidigare. Sist men inte minst är metoden förhållandevis enkel att tillämpa. Den saknar dock inte problem.

När metoden började utvecklas var den allmänna uppfattningen att den inte skulle kunna fungera pga att folk skulle svara taktiskt, i medvetande om att enkäten kan påverka beslut som påverkar deras välfärd. Det har emellertid visat sig att detta i

u

Bilaga 6

praktiken sällan är något större problem. Även taktiskt beteende skulle dyka

om upp kan detta hanteras genom att kombinera frågor som tenderar att ge över- och underskattning. Istället är det några andra problem som har visat sig besvärliga

Enkätdesign. Som i alla enkäter beror på hur frågan ställs. Även rätt subtila a. svaren aspekter, som i vilken ordning olika alternativ ges, kan påverka resultatet Bergland 1991. Risken finns att respondenter som är osäkra hänger upp sitt svar på någon

mer eller mindre ovidkommande information om den rätta nivån som de funnit i enkätfrågorna eller den inledande informationen.

Ett besläktat problem gäller sambandet mellan del och helhet. När man ber folk värdera en viss del, t ex värdet av åtgärder för att skydda en specifik utrotningshotad art, ger de ofta sin värdering av en helhet, t ex värdet av att bevara många arter Samples et al. 1985. Det får är kanske rentav den totala betalningsviljan

svar man respondenterna har för att, på. det ena eller andra viset, köpa sig moralisk tillfredsställelse Kahneman 8 Knetsch 1992; vilket behjärtansvärt ändamål man än frågar om får man därför samma svar.

c. Information. Enkätsvaren beror inte bara av hur enkäten definierar den nyttighet som värderas utan av vilken information som har lämnats. Såväl den mängd som det slag av information som respondenterna ges påverkar deras svar Hanley 8 Munro 1991.

Referensalternativets betydelse. Upprepade experiment har visat att referensalternativet spelar stor roll för respondenternas värdering. Vanligen är denna referens status quo.1 I enkätmetoden tar detta sig uttryck i att individerna vanligen värderar alternativet att mista något ersättningskrav betydligt högre än alternativet att få. något beta1ningsvilja.2 Som påpekas Mitchell och Carson 1989 har därför

av äganderättsförhällanden privat vara eller kollektiv vara betydelse for vilken värdetyp och därmed vilket värde som bör väljas. Problemet är emellertid större än så.. Det visar att man både har att värdera miljöeffekten i sig och värdet att slippa

av förändringar. Samtidigt begränsas möjligheten att använda enkätstudier, eftersom

lDet innebär att vissa underliggande antaganden välfärdsteorin transitivitetsaxiomet inte är uppfyllda. Se Knetsch 1989, 1990, Kahneman, Knetsch Th 1991.

er Man kan visserligen delvis förklara sådana skillnader inom välfårdsteorins paradigm. Hanneman 1991 konstaterar att skillnaden mellan betalningsvilja och ersättnin kan vara stor, givet att inkomstelasticiteten är begränsad, om det finns få närausubstitut till den kollektiva nyttigheten. Dock är det en öppen fråga i vilken utsträckning detta verkligen bidragit till att förklara de stora skillnader som konstaterats mellan ersättningskrav och betalningsvilja. Vidare är problemet med referensalternativets betydelse inte en spekulation utan ett resultat från en läng rad olika experiment.

Bilaga 6

uppskattningar av ersättningskrav är förenade med större metod- och tolkningsproblem än uppskattningar av betalningsviljal

Dessa problem är generella värderingsproblem och drabbar inte endast enkätmetoden. Snarast är det så att enkätmetoden har gjort det möjligt att klargöra problemen. En slutsats av dessa problem är emellertid att bör mycket med hur

man vara noggrann man tolkar resultatet av en enkätstudie. Det är viktigt att studien gör klart vad respondenterna egentligen har värderat se McC1elland 1991. Det innebär att

m nog man sällan kan använda sig av andras studier för att belysa ett eget problem. Att använda en betalningsviljestudie för att uppskatta miljöskadekostnad torde i de flesta

en fall leda till en betydande underskattning En undersökning har gjorts vid

som ett tillfälle kan vara missvisande vid ett annat tillfälle allmänheten under tiden fått

om mer information i frågan.

En annan slutsats är att enkätmetoden inte kan förväntas användbar för att avgöra

vara frågor som få. är insatta Informationsekonomiska skäl rationell ignorans talar för en mer eller mindre långt driven arbetsfördelning] specialisering i den politiska beslutsprocessen. I en komplicerad fråga är liten betydelse för de flesta är därför

som av värdet av information från en enkätstudie litet.

Sammanfattningsvis finns flera metoder kan användas för att värdera miljöeffekter.

som Som vi skall se i nästa avsnitt är det, föga förvånande, huvudsakligen ingenjörskalkyler som har kommit till användning i de studier energianvändningens

av totalkostnad som har utförts, även i vissa fall även har utnyttjat resultat från

om man reskostnads- och enkätstudier. Även dessa kan kritiseras för ofullständig

om att ge en bild av miljökostnaderna, är det inte klart att det finns något alternativ år

som överlägset.

lBl a därför att den individ pskattar sin betalningsvilja vanligen utgår från

som u en budgetrestriktion sin egen inkomst medan den eciñcerar ett ersättningskrav

som så lättare kan komma ,

att bortse från sådana begränsningar särskilt det kollektiv

om som skulle finansiera ersättningen, t ex skattebetalarna, är stort Å andra sidan tyder vissa på

studier att den hypotetiska betalningsviljan i enkätundersökningar är större än den faktiska betalningsviljan Kealy 1991, Seip

m och Strand 1992.

Bilaga 6

4 ENERGINS MILJÖKOSTNADER

4.1 Inledning

Alternativen i de kommande svenska energibesluten gäller mängd frågor. De jag här

en skall fokusera är l snabbt eller utdraget förlopp för kärnkraftens avveckling 2 biobränsle energiskog och skogsbränsle, gas eller kol i ny kraftkraftvärmeproduktion. Med dessa alternativ behövs en riktig värdering av de marginella miljöskadekostnaderna för elproduktion baserad på. ved, gas, kol och kärnkraft. Givetvis är även andra alternativ aktuella elbesparande åtgärder, vindkraft, solceller etc. Dessa

är heller inte utan miljökostnader, men dessa kostnader är förmodligen lägre för vindkraft och solceller, Hohmeyer 1988, 1991a, 1991b.

se

I detta kapitel görs genomgång av vårderingsproblem för fossila bränslen, ved

en respektive kärnkraft. Det finns f fyra studier i vilka något så när heltäckande analyser

n

den totala miljökostnaden för olika energiformer. Av dessa är en tysk Hohmeyer av 1988, 1991a, b och tre amerikanska Ottinger 1990, Hall 1991, Viscusi 1992. En

m översikt över Hohmeyers, Halls och Ottingers resultat ges i Thomas Sterners förstudie

dennes tabellbilaga och upprepas därför inte här. Jag skall däremot i några fall

se

kommentera det förfarande som har utnyttjats i dessa studier.

4.2 Fossila bränslen

För fossila bränslen identifierar Hohmeyer det miljöskadekostnadschema som återfinns i Figur 1.1 Givet storskaliga kraftproduktionsalternativ med gällande miljökrav är det främst svaveldioxid, kväveoxider och koldioxid som representerar betydelsefulla miljöproblem i Sverige. Även luftutsläpp tungmetaller saknas i Hohmeyers schema

av behöver beaktas. Sot, buller etc kan ses som andra ordningens problem. Med undantag för småskalig Vedeldning utan förugn är påverkan på lokalmiljön av eldning numera

Eftersom Hohmeyers schema identifierar de poster som skall beaktas i ingenjörskalkylen finns det anledning att i inledningen av ett kalkylarbete noga pröva vilka poster som kan behöva läggas till, och vilka som eventuellt kan uteslutas. Når det gäller kolumnen för miljöskador bör man uppmärksamma att alla poster är skador som drabbar mankind, det

upptas under delposten mankind är alltså vissa direkta effekter. Klimateffekterna som är inte särskilt fullständigt speciñserade, för detaljerad genomgång av dessa,

en mer se Cline 1992. Effekterna på flora och fauna är mer mångfasetterade än vad detta schema

t följd de allehanda vegetationsförändringar som kan uppstå till följd av anger, ex som av markförsurning.

Bilaga 6

begränsad. Tillfälliga lokala problem inversion etc ñnns dock. De väsentliga problemen finns således när det gäller luftföroreningar med regional, nationell eller global effekt.

Fossil Transformation Polluted Pollutantsl Damagesto fuels systems media damage the environment

transmitter

gas - C02 - fauna Other -domestic lasse; of - -- Solid Central particulate fishery fuels heating matter poisoned Systems -animals - V0C2 reducednumber combustion -- - of species engines - heat

transport - mankind

Sector noise health damages - -- -- reducedquality of life

- materials -- corrosion -- damagesto buildings etc.

- climate -- health damages -- harvest losses due to temperature changes -- flooding due to a rise in sea level

9 Combinedheat and powerplants. 2 Volatile organic compounds.

Figur 1 Miljöeffekter av fossila bränslen exklusive effekter vid utvinning och

bearbetning av bränslen och miljöeffekter vid produktion av energisystemet. Hohmeyer

1988, s. 31.

Om man vill värdera effekter på. den lokala luftmiljön finns en förebild i Halls studie.

Denna bygger dock på data för Los Angeles-området, där problemet helt är av en

annan storleksordningen än vad som är fallet i Sverige. Ottinger et 1990, s. 193-228

går igenom några relevanta studier kring hälsoeffekter. Förutom Halls studie redovisar

de skadekostnadsuppskattningar som genomförts i en serie studier av miljökonsekvenser

för kraftproduktion i nordvästra USA Oregon och Washington. Dessa kostnader

Bilaga 6

beräknas för områden med olika hög befolkningstäthet.

4.2.1 Luftutslänp av försurande ämnen

För svavel- och kvävedioxider finns uppsatta mål för Sveriges ambition när det gäller att minska dessa utsläpp. De införda miljöavgifterna för dessa utsläpp har uttryckligen avvägts se SOU 198921, SOU 198983 med ledning av dessa målnivåer. De kan därför

värdering från kostnadssidan, fysisk restriktion skuggpriser. ses som en givet en

Om denna metod accepteras är den intressanta frågan för dessa två slag av utsläpp om det finns anledning att revidera avgiftsnivåerna, givet aktuell information om utsläppsnivå och tekniska alternativ. Samtidigt med rniljöavgiftsutredningen genomfördes två studier, en av Statens energiverk och Statens naturvårdsverk 1989, en av Anders Carlsson 1989 se även Bergman 1989, av effekten av dessa styrmedel inklusive koldioxidavgiften på de samlade luftutsläppen av svavel och kväve. Metoder för att studera dessa frågor finns därför; det som främst kan behövas är en uppdateringar.

Ett alternativ eller komplement är att försöka uppskatta skadekostnaden från efterfrågesidan. Det handlar då. i första hand om effekten av försurande utsläpp. Hohmeyer 1988 gör detta, huvudsakligen med ingenjörskalkyler till stor del byggda på studier av Wicke. De effekter som värderas är skogsskador, korrosion och vittring, samt hälsoproblem luftföroreningar även klimat inkluderas, men jag lämnar denna

pga aspekt till koldioxidfrågan. Hall värderar effekter på hälsa, material, siktförhållanden, jordbruk och skogsbruk inkl. sportñske. Ottiger 1990 diskuterar dessa, och några

m andra, värderingsstudier.

En svensk studie, enbart för svavelutsläpp, är Andersson och Åshuvud 1984. Metoden var även här huvudsakligen ingenjörskalkylens, men vissa norska studier med reskostnads- och enkätmetoderna utnyttjas. Resultatet av analysen redovisas i Tabell 1 på.nästa sida.

Bilaga 6

Tabell Värderade intäkter av svavelrening vid koleldning enligt Andersson och Åshuvud 1984. svavel i 1982 års

Krton priser.

Skog 370 Grödor 40 Sjöar och vattendrag

Jag ska här kommentera dessa poster

Att värdera skogsskador är en komplicerad fråga som knappast är tillfredsställande löst i Wickes arbete.1 Ett problem är att de grundläggande kausalsambanden försurning-skogsskador är dåligt kända. Trots en viss kronutglesning har några tillväxtförluster i de svenska skogarna ännu inte kunnat konstateras. Idag finns emellertid rätt goda modeller för att studera den geografiska spridningen av luftutsläpp från en viss källa. Vidare har markförhållandena i olika delar landet, kritiska

av belastningsgränser critical loads och faktisk belastning försurande ämnen kartlagts

av se bl a Sverdrup 8 Warfvinge 1988, Rosen 1990. Med hjälp samband konstaterade

av eller antagna Halls värdering bygger på en undersökning där vissa tillväxtförluster

antagits mellan vissa kritiska belastningsvärden och skogstillväxt är det möjligt att överslagsmåssigt beräkna skogsskadekostnader.

Ett räkneexempel kan ge en uppfattning om de svenska kostnadernas storleksordning. Utgångspunkten är följande scenarioz Nedfallet ämnen över Sverige minskar till

av sura

2020 med 60 procent. Trots detta kommer skogstillväxten detta att som följer

vara

Söder om en öst-västlig linje genom Växjö är tillväxten halverad.

Norr om denna linje, söder om Söderhamn är tillväxten 90 procent av dagens.

1En aktuell sammanställning av de studier som finns gjorda på detta område är de Steiguer 1992. Tyvärr måste man dock för den europeiska IIASA-studien Nilsson 1992

varna som är helt oanvändbar, se Wibe 1990. scenariot är konstruerat av Gert Svensson, tidnin Land, och bygger på

en modellberäkningar utförda av Harald Sverdrup och Per War vinge, Lunds universitet.

Bilaga 6

I resten av Norrland är tillväxten oförändrad.

Med hjälp av uppgifter från AVB-85 avverkningsberåkning 85 har jag uppskattat produktionsförlusten år 2020 enligt detta scenario till 2,5 7,5 Mm3sk den

i södra

regionen och Mmgsk i den mellersta. 198889 års rånetto 158 m3

3 6 Med kr sk i

rikssnitt, antas gälla för mellersta regionen, södra antas ha 200 krmssk blir den sammanlagda skadekostnaden årligen 2,5 miljarder kr.

1 -

För att bedöma skogsskadekostnaden för ett visst energipolitiskt scenario behöver nedsläpp och depositioner brytas ned på geografiska delområden. Med antagande om linjär dos-responseffekt kan en approximation av den marginella skadekostnaden erhållas ur den genomsnittliga skadekostnaden.

Utan att utveckla detta närmare kan konstateras att denna kostnad kan förväntas vara rätt blygsam. Endast en liten del av nedfallet av försurande ämnen härrör från Sverige. För svavel är andelen ungefär 12 procent. Med linjärt dos-responssamband blir den årliga skogsskadekostnaden vilken inträffar vid framtida tidpunkt de totala

en av svenska utsläppen något eller några hundratal miljoner kronor.

En viss utsläppsökning kan tänkas bli kompenserad genom tillförsel av basiska näringsämnen, t ex i form av vedaska. Om detta kan ske till lägre kostnad än skogsskadekostnaden är detta den relevanta kostnaden. En beräkning detta slag finns

av i Hultkrantz 1991. Man bör dock observera att sådan vitaliseringsgödsling inte återställer det ekologiska systemet, utan balanserar detta pä nivå. Effekten

en ny av nivåhöjningen påverkar skogen och den övriga vegetationen i både positiv och negativ riktning t ex högre virkesproduktion, mindre lingonproduktion.

Varken Wicke eller Andersson-Åshuvud beaktar andra skogseffekter effekter

än på virkesproduktionen. Förmodligen har emellertid rekreationspåverkan, t ex via tillgången på bär och svamp, relativt stor ekonomisk betydelse se Hultkrantz 1991.

Försurningens effekter på sjöar och vattendrag kan tänkas ha rätt hög skadekostnad

en

påverkan på rekreation, kräftfångst Andersson och Åshuvud utnyttjar några genom osv. gamla norska studier. En färsk svensk undersökning har utförts Silvander 1991

av med en enkätstudie. Denna visar en relativt hög betalningsvilja för åtgärder

som förbättrar fisket genom åtgärder för att minska kvävelåckage från jordbruket för sportfiskare. Silvander uppskattar i studie betalningsviljan för åtgärder för att

en annan

Bilaga 6

förbättra grundvattenkvaliteten genom minskad nitrathalt.

Hälsoeffekterna värderas i den svenska studien med ingenjörskalkyl. I denna antas en ett linjärt dos-responssamband mellan luftens sulfathalt och dödlighet. Värderingen av dödlighet sker med utgångspunkt från en analys av löneskillnader till följd av ökad risk för dödsfall i arbetet. En liknande metod används i den tyska studien.

Denna metod har flera tillkortakommanden. En är att endast ökad dödlighet värderas, lidande. En gäller värderingen dödsrisk. Vi vet från flera inte ökat annan av numera studier svensk sådan studie är Cedervall och Persson 1991 att värderingen av

en

dödsrisk avhänger risktypen frivilliga risker eller risker som man kan skydda sig mot, av vill, värderas lägre. En tredje gäller dos-responssambandet. I en situation med om man god luftkvalitet låg föroreningsgrad kan förvänta att detta antagande överskattat man hälsoeffekterna.

Effekterna på materialförstöring värderas i den svenska studien med hjälp av dos-responsstudier för korrosion zink och stål. Detta är naturligtvis endast en del av av detta slags skador. Särskilt effekterna på kulturminnen kan vara svåra att värdera.

Ett problem med ingenjörskalkyler av detta slag för olika komponenter är att man tenderar att värdera främst materiella skador och bortse från välfärdsförluster pga ökad försämrad livskvalitet För att fånga helheten kan man därför med hjälp av oro, osv. enkätmetoden försöka värdera den totala betalningsviljan för reduktion av de försurande utsläppen. Man råkar då emellertid bl in i svårigheten att be folk bedöma en mycket a sammansatt fråga, vilket enkätmetoden de skäl redovisades i föregående avsnitt av som kan mindre lämpad för jämfört med alldagliga problem, som t ex värdet av en vara viss möjlighet till sportfiske. svårigheterna att tolka och tillämpa resultaten av en enkätstudie är förmodligen störst när kommer in på kontroversiella frågor där som man behöver mest hjälp, t ex kärnkraftens avvecklingsförlopp. man

Hohmeyer jämför sina ingenjörskalkyler med resultat från en enkätstudie även den utförd Wicke och finner att skadekostnaden inklusive klimatpåverkan är av samma av storleksordning i båda studierna. I Sverige finns faktiskt en enkätstudie utförd av Johansson och Kriström 1988 betalningsviljan bland svenskar för åtgärder för att om minska utsläppen svavel. Resultatet visade att betalningsviljan per individ var av ungefär 6 000 kronor år. Detta måste anses vara ganska mycket. I en annan studie, per visserligen bland ett betydligt mindre urval personer än den förra studien, av Johansson och Zavisic 1989 estimerades den genomsnittliga betalningsvilja bland svenska hushåll

Bilaga 6

för miljöförbättrande åtgärder till 1 200 kr år. Resultaten är naturligtvis per inkonsistenta. En bidragande orsak till det kan att den fråga ställs i den första vara som studien är diffus. Bortsett från det illustrerar dessa studier problemet med skilja att delen betalningsviljan för svavelrening från helhet hela miljöprogrammet.

4.2.2 Klimateffekter

Även för utsläppen av koldioxid finns ett svenskt skuggpris i miljöavgift för koldioxid.

Det är emellertid tvivelaktigt att koldioxidavgiften denna tolkning vad mer ge än som gäller för svavel och kväve. Miljöavgiftsutredningen lät genomföra vissa analyser av avgiftens effekter Carlsson 1989, avgiftsnivån speglar överväganden men nog snarare kring skatteomläggningen än ett visst åtagande för koldioxidutsläppen. Om ändå man skulle vilja göra en sådan tolkning måste även ta hänsyn till punktskatten-rna på man energi, som innebär en implicit varierande kolbeskattning vid jämförelser mellan fossila bränslen och biobränslen. Med det förslag lades i regeringens som kompletteringsproposition får vi dessutom två nivåer för koldioxidavgiften; för en hushållen och en lägre for industrin. Avgiften är även andra skäl starkt differentierad. av Koldioxidavgiften belastar f inte produktion el. Värmeproduktion i kraftvärmeverk n av belastas av koldioxidavgiften för fossila bränslen, för och torv ved men inte av energiskatten. Värmeproduktion utan samband med elproduktion belastas med både koldioxidavgift och energiskatt. Det är alltså svårt att avgöra vilken nivå är den som

rätta en skuggpristolkning.

Ett grundläggande problem, än så länge, vid värdering utsläpp koldioxid av av och andra drivhusgaser är oklarheten vilka åtaganden Sverige kommer på om att göra koldioxidområdet. Den nuvarande svenska ståndpunkten får än så länge betraktas nog som något svävande. En starkt bidragande orsak till detta är den osäkerhet ñnns som kring möjligheterna att ens klara Stabilisering frysning vid t 1990 års nivå, ån en ex mindre en nedskärning, vid samtidig avveckling kärnkraften. För närvarande finns en av ett åtagande av EGs ministerråd och ministerdeklaration EG och EFTA en av som innebär en utfâstelse om stabilisering. Vad gäller fortsättning mot minskade utsläpp en finns ett aktuellt förslag från EG-kommissionen rekommenderar 25-procentig som en nedskärning till år 2010. Kommissionens förslag är att åtagandet skall frivilligt för vara de enskilda medlemsländerna. Hur Sverige kommer att ställa sig är oklart. Möjligen

kommer läget att klarna något i samband med FNs miljökonferens i juni.

När om internationella överenskommelser nås i denna fråga kommer det ñnnas att

Bilaga 6

grund för en värdering av koldioxidvåxthusgasutslåpp vid energielproduktion med skuggprismetoden. Detta kommer i en sådan situation sannolikt vara den mest relevanta värderingsmetoden, eftersom åtagandet för Sveriges del kommer att vara en bindande restriktion.

Medan de flesta medlemsländer i EG har rätt stora möjligheter att få ned sina utsläpp till förhållandevis låg kostnad genom att ersätta kol med är Sveriges förutsättningar

gas sämre. Å andra sidan har Sverige redan mycket låg utsläppsnivå BNP-krona och

en per bidrar dessutom fn med en betydande kolabsorption genom uppbyggnad av virkesförrådet Hultkrantz 1992. Bergmans 1989 analyser av konsekvenserna

av kärnkraftsavveckling visar att denna i kombination med ersättningskraft baserad på kol eller gas kommer att leda till stora utsläppsökningar. Kärnkraftsavvecklingen höjer därför Sveriges kostnad för att uppfylla EG-kommissionens mål betydligt.

Skuggpriset på koldioxid kan med fördel studeras med modeller det slag

av som användes i Bergman Carlssons studier, sk beräkningsbara allmånjämviktsmodeller, vilka analyserar energisektorn i samverkan med den övriga samhällsekonomin. Dessa modeller är numera förhållandevis lätta att konstrueral Det finns även flera utländska förebilder med olika uppläggning se t ex den norska studien Glemsrod, Vennemo och Johnsen 1992. Med tanke på den variationsrikedom finns när det gäller

som analysförutsättningar, modellstruktur etc är det önskvärt att flera modeller utvecklas.

Regeringen har givit Konjunkturinstitutet KI i uppdrag att ta initiativ till utvecklandet av modellanalyser kring sambanden mellan den ekonomiska utvecklingen och utvecklingen på miljöområdet. Det ter sig därför naturligt att ett arbete kring skuggpriset för bl koldioxid påbörjas inom KI. Även vid några

a universitetsinstitutioner kan det finnas intresse för att utveckla eller fortsätta analyser av detta slag.

Även skuggprismetoden är huvudalternativet kan det ñnnas

om även skål att mer direkt försöka uppskatta den verkliga globala skadekostnaden. Det finns två

f n seriösa studier av värdet av åtgärder för att minska atmosfärens innehåll

av drivhusgaser. Båda bygger på ingenjörskalkyler. En har utförts Nordhaus 1991

av och bygger på en dekomponering av USAs BNP i olika delar med avseende på klimatkänslighet. Analysen har utförts för effekt motsvarar fördubbling

en som en av CO2-halten, dvs den nivå som vid business as usual uppnås omkring år 2030 och får fullt klimatgenomslag omkring 2050. Dekomponeringen leder till en skadekostnad på

iPersondatorbaserade lösningsrutiner finns tillgängliga.

Bilaga 6

0,25 procent av BNP. Nordhaus erkänner att denna metod utesluter mjuka välfärdskomponenter och uppskattar därför kostnaden till under 1 procent av BNP, allra högst 2 procent.

Den andra studien är Cline 1992. Medan Nordhaus metod är nedbrytning uppifrån försöker Cline bygga upp en totalkostnad nedifrån. Cline värderar betydligt fler komponenter inklusive effekter på hälsa, rekreation etc. För fördubblingsfallet blir hans skadekostnad ungefär 1 procent av BNP. Cline värderar även ett mer långsiktigt alternativ 2250 och når skadekostnad på. 6 procent BNP.

en av

Ur dessa kostnadsuppskattningar kan man härleda ett kolvärde, dvs. värdet av en åtgärd som minskar utsläpp av koldioxid motsvarande ett ton kol. Med Nordhaus nedre skadekostnad blir detta kolvärde 3,2 USDton. Med enprocentsnivån blir skadekostnaden 12,7 USDton Nordhaus 1991b, s. 65.

Dessa värdenivåer är betydligt lägre än den nuvarande svenska koldioxidavgiften. Denna motsvarar 153 USDton 1 USD 6 SEK.1 Den svenska koldioiddavgiften är enligt preliminära beräkningar från OECD GREEN-modellen ungefär den koldioxidskatt som behövs för att minska OECD-ländernas totala utsläpp till år 2010 med 20 procent. Eftersom marginalkostnaden för åtgärder i OECD-genomsnittet kan förväntas vara betydligt lägre än för svenska åtgärder, är den svenska avgiften knappast tillräcklig för att nå. detta mål i Sverige vilket bekräftas av de beräkningar som utförts av Bergman 1989 och STEVSNV 1989.

Värderingsnivån för koldioxidutsläpp är således ingen enkel fråga. Skadeberäkningarna samt den, förmodligen, stora skillnaden i marginalkostnad för åtgärder i Sverige jämfört med åtgärder i andra länder, talar för en värdenivå. betydligt under den nuvarande miljöavgiftens. En anpassning till EGs föreslagna energiskattesystem, där den föreslagna kolavgiften ligger på en nivå långt under den svenska, skulle komma göra skillnaden mellan miljöavgift och den skadekostnad som skattas i de ovan nämnda studierna betydligt mindre. Å andra sidan, utgångspunkten ambitionsnivå liknande

om tas i en den som EG-kommissionen föreslår, blir skuggpriset mycket högt.

Förutsättningarna för en skuggpriskalkyl kommer förhoppningvis att rätt snart bli mer klara än vad de är just nu.

lRegeringens förslag i årets kompletteringsproposition höjer denna till 196 USDton för hushåll och sänker den till 49 USD ton för industri och växthusnäring.

Bilaga 6

4.3 Led

För biobränslen från skog eller energiskog finns mig veterligt ännu inte några skadekostnadsbedömningar. En studie över olika miljöeffekter utförs f Vattenfall för

n av Biobränslekommissionen, och skulle eventuellt kunna utnyttjas för ekonomisk

en ingenjörskalkyl. Vedeldningens miljökostnader har uppskattats i studien Viscusi

av m

1992.

Om koldioxideffekter värderas högt är det troligt att de biologiskt förnyelsebara bränslenas roll i kolutbytet med atmosfären blir den allt annat överskuggande ekonomiska miljökomponenten. Biobränslena har här pä läng sikt avgörande fördel i

en jämförelse med fossila bränslen. På kort sikt är effekten emellertid inte entydig

om man tar hänsyn till effekterna pä kollagret i virkesförrådet. Det finns här anledning att skilja på konsekvenserna av användning av 1 äkerproducerade bränslen främst energiskog samt skogsbaserade bränslen, främst 2 träddelar grenar, toppar, klena träd från gallring etc och 3 stamved t ex klena dimensioner från slutavverkning, rötdrabbad massaved, ordinär massaved. Jag skall här först kommentera de skogsbaserade bränslenas påverkan på kolbalanserna, därefter åkergrödornas.

De svenska utsläppen av koldioxid motsvarar för närvarande ungefär 17 Mt kol. Det är idag möjligt att öka användningen träddelar avverkningsrester motsvarande

av mm

cirka 30 TWh värme Om detta används till att ersätta olja det maximalt

ger en sänkning av koldioxidutsläppen motsvarande en kolmängd på. 2,3 Mt. Nettoeffekten år emellertid, som vi strax skall se, mindre.

Det nuvarande svenska virkesförrädet medger emellertid även betydande användning

en av stamved för eldning. Det uthålliga virkesuttaget enligt lantbruksuniversitetets prognosmodell Hugin, AVB-92 är 50 procent högre än det genomsnittliga virkesuttaget under 1980-talet. De skogliga förutsättningarna finns för omedelbar

en kraftig avverkningsökning. Det finns emellertid för närvarande inte inhemskt industriellt kapacitetsunderlag för större expansion virkesförbrukningen. Det enda

en av större kapacitetstillskott har planerats har skjutits till slutet detta

som nu upp av decennium. Även industrikapaciteten efter sekelskiftet åter

om skulle börja öka skulle det ta lång tid innan den uthålliga produktionsnivån uppnåtts. Förutsättning

för en snabb efterfrägeökning skulle däremot kunna finnas i kraftvärmepr0dukti0nen. En

iDetta förutsätter en avverkningsnivå. något över den har gällt under 1980-talet.

som Vidare antas vissa begränsningar göras bl för näringsfattiga marker ingen

a kompenserande gödsling. Se Skogsstyrelsen 1992, Hultkrantz 1992.

Bilaga 6

förhållandevis stor ökning av virkesanvändningen skulle kunna uppstå om dels kärnkraften avvecklas snabbt dvs före stoppdatumet år 2010, dels energibeskattningen ändras ytterligare så att användning av bi0skogsbränsle gynnas

än idag i kraftproduktion. Vid en sådan utveckling kan biobränsleproduktionen

mer

ökas med ytterligare cirka 100 TWh per år varav tre fjärdedelar stamved utöver den tidigare nämnda möjliga ökningen på 30 TWh från träddelar, se Hultkrantz 1992.

Utan detta senare alternativ kan man räkna med en fortsatt ökning av det svenska virkesförrådet under flera decennier framöver som kommer att binda årligen netto cirka 10 Mt atmosfäriskt kol dvs mer än hälften av de svenska utsläppen. De beräkningar som utförts vid Lantbruksuniversitetet AVB-92 tyder på att en sådan förrådsökning kan vara möjlig i minst ytterligare ett halvsekel, se Hultkrantz 1992. Slutsatsen är därför att stamved, som med avseende på produktionskostnad är, generellt sett, det billigaste biobränslet, i detta tidsperspektiv är att jämställa med ett fossilt bränsle. Anmärkningsvärt nog finns emellertid inte modellberäkningar som har fokuserat skogsutvecklingens kolaspekt. En särskild studie med denna inriktning som utnyttjar den sk Huginmodellen skulle därför vara av stort intresse, bl a för att studera olika tidsförlopp, olika skogsskötsel, olika anvåndningsalternativ etc. Det skulle vidare vara mycket intressant att sammankoppla en sådan analys med en analys av skuggpriset för koldioxid vid olika tidsförlopp för kärnkraftens avveckling.

Värme ocheller som produceras från avverkningsrester innebär endast en begränsad nettotillförsel av koldioxid till atmosfären. Avverkningsresternas kolinnehåll kommer nämligen ändå att vid nedbrytningen övergå till atmosfären. Det tillskott som trots detta uppstår kommer ur fyra källor

Den första är den engångsreduktion av det kollager som finns i skogarna i form

av multnande träddelar som lämnats efter avverkning. Den andra är eventuella tillväxtförluster i kvarvarande eller efterkommande skog på grund av förlusten av näringsämnen och påverkan på mikroklimatet. Den tredje källan år den ökning

av avverkningsaktiviteten som blir resultatet av den ökade brännvedsförsäljningen. Den fjärde källan, slutligen, är utsläppen av koldioxid från drivmedel etc. vid avverkning, transport och tillvaratagande.

Någon fullständig bild av dessa effekter finns inte. Den första källan har betydelse på kort sikt, eftersom det handlar om en engångsreduktion. Eriksson och Hallsby 1992 beräknar att koldioxidutsläppet från eldning av avverkningsrester under

en tjugoårsperiod, till följd av denna effekt, uppgår till 63 procent av koldioxidutsläppet

Bilaga 6

från oljeeldning. I ett hundraårigt perspektiv är motsvarande relation 13 I

procent. en analys som sträcker sig några decennier fram i tiden gör således enbart denna effekt

att tråddelarnas kolvinst naggas ordentligt i kanten.

Den andra effekten har, som Wibe 1989 visar, potentiellt stor betydelse, kan

men kanske hållas att vissa marker undantas ocheller kompenserande gödsling.

nere genom Denna liksom de övriga effekterna skulle behöva belysas närmare. Tills vidare

kan man nog ändå utgå från att energisystem baseras på avverkningsrester på lång sikt

som endast ger en mindre nettotillförsel koldioxid till atmosfären. På kort sikt är

av emellertid kolvinsten av att fossila bränslen ersätts med avverkningsrester betydligt lägre än vad som motsvaras koldioxidutsläppet från förbränningen.

av

Eftersom åkergrödor har betydligt kortare produktionsförlopp än skog är det inte meningsfullt att på samma sätt som för skog diskutera den potentiella fysiska tillgången. Produktionen bestäms hur stor areal avsätts för energigrödor.

av som Produktionsvolymen är därför betydligt anpassningsbar än för skogsproduktionen,

mer där det nuvarande virkesforrådet och dess ålderssammansättning har ett avgörande inflytande på den möjliga virkesproduktionen under åtskilliga decennier framöver.

Vad gäller energiskog ñnnsidag knappt 4 000 ha planterade. Lika mycket väntas bli planterat årligen under de närmaste fyra åren med hjälp anläggnjngsstöd, del

av som av den jordbrukspolitiska reformen. För 1995 väntas skörden bli motsvarande 0,7 TWh. Christersson 1991 räknar i en långsiktig kalkyl för 100 000 ha energiskog med

en vedproduktion motsvarande 7 TWh. Energiverket och Naturvårdsverket

1989 antar att 300 000 400 000 ha skall användas för energiskogsodling med årsproduktion 15

- en av - 25 TWh ñis. Dessa arealer kan jämföras med den totala areal för vilken omställningsstöd har sökts, 350 000 ha.

Ytterligare några TWh kan erhållas tillvaratagande halm. Energiverket och

genom av Naturvårdsverket uppskattar denna potential till 2 5 TWh. Andra energigrödor

- än energiskog, dvs. luzern, rörflen osv, kan tänkas komma ifråga. Det årliga energiutbytet per hektar blir då något lägre.

Åkergrödornas betydelse från koldioxidsynpunkt beror på åkermarkens alternativanvändning. Christersson konstaterar att energiskogsodling på 100 000 ha

en binder 0,7 Mt kol per år under 3-5 år fram till första skörd. Det genomsnittliga kollagret med fyra års omloppstid blir således 1,4 Mt på denna areal. Med Energiverkets och Naturvårdsverkets antagna areal på. 300 000 400 000 ha blir det genomsnittliga

-

Bilaga 6

kollagret 4,2 5,6 Mt. För ettåriga energigrödor är givetvis kollagringen betydligt lägre.

-

Denna kolbindning är liten i jämförelse med kollagringen i skogarna; den motsvarar hälften ett års forrådsökning. Som framhålls av Wibe 1989 måste emellertid effekten

av av energiskogsodling på koldioxidbalansen i ett 50 IOO-årigt perspektiv ses även med

hänsyn till åkermarkens alternativanvändning. Om alternativet till energiskogsodling är igenväxning med skog ändras bilden. Kolförrådet på den areal som Energiverket och Naturvårdsverket antagit är efter femtio år 20 30 Mt om marken blir skogsbevuxen,

således fem gånger större.

Hillevi Eriksson och Göran Hallsby 1992 har undersökt denna fråga närmare. De räknar på den energiskogsareal som krävs för att producera 1 TWh värme. De inkluderar effekterna på kolförrådet i marken i sin kalkyl. Beräkningen visar att en granskogsplantering på lika stor areal på lång sikt binder tre gånger större kolforråd

en än energiskogen. Under de första tjugo åren är dock kolbindningen i energiskogen nästan lika i granskogen fortfarande är ungskog.

stor som som Nettoeffekten på kolbalansen, på olika lång tidssikt, av energiskogsodling där igenväxning med skog är alternativ blir beroende av vad energiskogen och granskogen används till. Om energiskogen ersätter kärnkraft används till att möjliggöra en forcerad avveckling kärnkraft är effekten efter något decennium negativ, dvs.

av odlingen minskar kolbindningen. Om energiskogen ersätter ett fossilt bränsle, t.ex. olja, är effekten positiv så länge den första grangenerationen växer. Vad som händer därefter beror av hur granens biomassa används. Eriksson och Hallsby uppskattar att ersättning

1 TWh olja år med energiskogsflis nettoeffekt på 9 Mt kol i minskad av per ger en tillförsel till atmosfären under den första hundraårsperioden. Om marken istället odlats med gran och endast toppar och grenar eldas är nettoeffekten 5Mt kolreduktion. Skillnaden mellan energiskog och gran i detta tidsperspektiv minskar om även granens stamved ersätter olja; tar man hänsyn till insatsenergin vid energiskogsproduktionen kan den rentav försvinna, påpekar Eriksson och Hallsby.

I de fall där energiskog, och i än högre grad ettåriga energigrödor, är ett alternativ för att förhindra skogsväxt planterad eller naturlig kan odlingens värde för kolbalansen ifrågasättas. Eftersom energiskog, bortsett från tiden omedelbart efter avverkning, knappast kan sägas ge ett öppet landskap, torde igenväxning med vanlig skog i de flesta fall verkligen vara ett aktuellt alternativ. Det innebär att energiskog inte kan ses som ett kolrent alternativ till kärnkraft. Om igenväxt skog används för samma ändamål som odlad energiskog ger odlingen på lång sikt inte någon extra vinst för kolbalansen.

Bilaga 6

4.4 Kärnkraft

Kärnkraftens rniljökostnader inom landet kan delas i två. komponenter. Den första upp är kostnaden för haveririsken. Den andra är kostnaden för avfallslagring och de risker

som lagringen ger. I det aktuella svenska beslutsproblemet behöver, förmodar jag, endast

den första komponenten beaktas. Skälet är att haveririskkostnaden är rörlig

proportionell mot drifttiden medan lagringskostnaden till del fast Chapman stor är se

1990. Visserligen finns även rörlig komponent i lagringskostnaden, en t ex pga skrymmande lågaktivt avfall, olycksrisker vid avfallshanteringen före slutförvaring osv, men denna är av underordnad betydelse. Utom landet tillkommer miljö- och

hälsokostnader vid brytning, anrikning och transport av uran.

Kärnkraftens säkerhetsrisker har studerats riskanalyser för enskilda delsystem. genom Den senaste undersökningen utfördes 1984. Den visade att de svenska reaktorerna

uppfyller de krav IAEA ställer på säkerheten i reaktorer, nämligen risken som nya att

för ett härdhaveri är mindre än på 105 driftår 1990. en Sokolowski Södersten och

Lundgren 1990 använder denna uppgift samt uppskattad skadekostnad på. 1011 en en 2-

kronor för att uppskatta försäkringspremien till i storleksordningen 2-106 en

1011105 kronor reaktor och driftårJ Med denna metod blir riskkostnaden helt per obetydliga 0,03 örekWh. Detta är emellertid underskattning även fotnoten en se om

skadekostnaden. Man måste även ta hänsyn till förväntningskostnaden för mindre

dramatiska olyckor än en härdsmälta.

För att göra en mer fullständig beräkning kan anta viss form för man en sannolikhetsfördelningen för ol kor med olika kostnad. Eftersom känner man en punkt på fördelningskurvan risk och kostnad för härdsmälta kan nivålägga en man den.

en amerikansk studie The Sandia Report från 1982 Faure Skogh 1992

se

uppskattas skadekostnaden vid genomsnittlig olycka till drygt 1-1011 SEK 20-109 en USD, således storleksordning och Södersten I denna samma som Lundgren antar. studie redovisas emellertid även kostnaden för stor olycka 56.000 döda, 227.000 skadade. en Denna skattas till 4-1012 SEK 700-109USD, dvs en tiopotens högre.

Hohmeyer 1988 beräknar skadorna för Tjornobyl-olyckan. Ottinger 1990 värderar med

ingenjörskalkyl skadorna på liv och hälsa till 2.10 SEK 400409 USD. Med en liknande uppskattning utförd av USAs energidepartement blir denna del skadekostnaden av cirka 3.10 580-109USD. SEK Lägger vi till övriga kostnader mark och egendom finner vi således att kostnaden för denna olycka lig i storleksordning er samma som kostnaden för en stor olycka i Sandia-rapporten, saledes tiopotens högre den en än skadekostnad som Lundgren och Södersten utgår från.

Bilaga 6

Därmed kan den relevanta försäkringspremien bestämmas. Denna metod används av Dubin Riothwell 1990 för att bestämma korrekta premier för reaktorerna i USA. De resultat de erhåller är emellertid naturligtvis rätt godtyckliga eftersom de i hög grad beror vilken funktionsform har ansatts. Metoden bör emellertid gå att utveckla

av som genom kombination med fler skattningar av risker och kostnader för olika olyckor.

Man kan emellertid rikta en grundläggande invändning mot beräkningar av försäkringspremier av detta slag. Det finns ingen fungerande försäkringsverksamhet för stora kärnkraftsolyckor. Eftersom det inte går att skydda sig mot risken på. detta sätt är vid riskaversion den faktiska riskkostnaden större, förmodligen mycket större, än den teoretiska försäkringspremien. Det bör emellertid, som Faure Skogh 1992 framhåller, i framtiden vara möjligt att genom internationellt samarbete bygga upp en skade-pool som delar kostnaderna för stora olyckor, vilket skulle göra beräkningar av detta slag mer relevanta.

Som ett beslutsunderlag, bland flera andra, för kommande beslut eller icke-beslut om tidsplanen för kärnkraftens avveckling vore det värdefullt att ha en genomarbetad analys

den fullständiga försäkringspremien. Denna bör kunna bygga på. en värdering med av ingenjörskalkyl av olika olycksscenarier för de svenska reaktorerna. En förebild för värderingen finns i studien Ottinger 1990. En sådan beräkning av

av m försäkringspremie skulle även kunna kompletteras med en studie, gärna i samarbete med riskpsykologisk expertis, kring attityder och värdering av olika slag av risk.

Bilaga 6

SLUTSATSER

Av denna genomgång drar jag följande slutsatser

Det är angeläget att fortsatta skuggprisberäkningar utförs för luftutsläppen av svavel- och kväveoxider samt koldioxid, baserade på nuvarande och, särskilt för koldioxid, kommande målnivåer. Fortlöpande och aktuell kunskap, helst baserad på olika modellvarianter, kring detta är avgörande för de olika att energialternativen kan ges en korrekt ekonomisk värdering, med eller miljöavgifter. utan De studier som har utförts år redan förlegade, varför förnyade analyser behövs. Analyserna skulle kunna utföras Konjunkturinstitutet av ocheller någon nationalekonomisk

universitetsinstitution.

Kolbalanseffekterna stock-flöde är bristfälligt studerade. För fortsatta större satsningar på biobränsleområdet behöver dessa aspekter undersökas. En närliggande möjlighet är här att utnyttja den sk Huginmodellen vid institutionen för skogstaxering SLU för att belysa det biologiska kolförrådets utveckling över tiden vid olika alternativ inriktning, omfattning och tidsförlopp för användningen av skogsbränsle.

Som komplement och, i vissa fall, jämförelse till

skuggprisberäkningar bör

ingenjörskalkyler olika elproduktionsalternativs av fullständiga kostnad genomföras. De studier som har utförts i Andersson Åshuvud 1984, Hohmeyer 1988, Hall 1990, Ottinger m 1990 och Viscusi fl. 1992 visar m. att det år möjligt ett erhålla väsentliga insikter om relativa och absoluta kostnadsnivåer genom sådana analyser. Eftersom dessa studier till viss del kan kopieras behöver kostnaden för sådan en kalkylstudie inte bli särskilt hög. Förebilderna kan dock inte kopieras rakt dels av, innehåller de tvivelaktiga avsnitt, dels krävs en genomtänkt anpassning till svenska förhållanden, med utnyttjande de studier av och det material som finns för Sverige.

För genomförandet av en sådan studie föreslår jag modell en som bygger vidare på de två förstudier som nu har genomförts mig och Thomas Sterner, av med två parallella

studier med något olika tonvikt och referensgrupp. en gemensam I referensgruppen bör ingå representanter från Naturvårdsverket, Nutek och Konjunkturinstitutet. En lämplig tyngdpunktsfördelning bör göras mellan studierna efter t ex brånsleslag fossila bränslen, kärnkraft, biobränslen båda studierna men bör eftersträva att ändå ge en helhetsbild. Skälen för att inte driva arbetsuppdelningen fullt ut år dels att kostnadsuppskattningar för olika energialternativ inte nödvändigtvis är jämförbara om

10 12-0752

Bilaga 6

överlappning möjlighet till jämförelser som de kommer från olika studier, dels att ger

resultatens relevans och tillförlitlighet. underlättar bedömningen av

inom för särskild utredning med Ett sådant projekt skulle kunna genomföras ramen en

kan även lämplig huvudman arbetstid på 1,5 år. En sådan utredning vara en en t ex

härovan. Om de två delstudierna. liksom för studier enligt punkterna 1 och 2

vid två universitetsinstitutioner kan studierna senare

förstudierna genomförs

avhandlingsarbeten på. basis normala vidareutvecklas och fördjupas som av

forskningsanslag, sådana kan erhållas. om

Bilaga 6

REFERENSER

Andersson, T. 8 Åshuvud, 1984, Kolets miljöeffekter ett ekonomiskt problem. - Ekonomisk Debatt 12107-15.

Bergman, L., 1989, Tillväxt och miljö studie målkoniliker. Bilaga - en av 9 till LU90. Allmänna förlaget.

Carlsen, A. J., Strand, 8 F. Wenstop, 1992, Implicit Environmental Costs in Hydro-Electric Development An Analysis of the Norwegian Master PLan for Water Resources. Memorandum from Department of Economics, University of Oslo,

Carlsson, A., 1990, Bilaga till Miljöavgiftsutredningen, SOU 199055.

Cedervall, M. och U. Persson, 1991, The Value of Risk Reduction Results of a Swedish Sample Survey. Institutet för Hälso- och jukvårdsekonomi, s Lund, working paper 19916.

Chapman, D., 1990, The Eternity Problem Nuclear Power Waste Storage. Contemporary Policy Issues VIII80-93.

Christersson, L., 1991, Ju det går mer skogen, desto bättre I Lestander 1991, s. 50-51.

Cline, W., 1992, Estimating the Beneñts of Greenhouse Warming Abatement. Manuskript cirkulerat i OECDs miljödirektorat. Även presenterat på The Annual Meeting of the American Economic Association, New Orleans, Jan. Del bok av som utges 1992.

Dahmen, E., 1968, Sätt pris på miljön. SNS, Stockholm.

de Steiguer E. ed., 1992, The Economic Impact of Air Pollution on Timber Markets. Studies from North America and Europe. USDA Forest Service, General Technical Report SE -75.

Dubin, A. 8 G. Rothwell, 1990, Subsidy Nuclear to Power through Price-Anderson Liability Limit. Contemporary Policy Issues VIII73-9.

Bilaga 6

G., G. Skogh, 1992, Compensation for Damages Caused by Nuclear Faure, M. A Convention Insurance. Kommer i Geneva Papers on Risk and Insurance. Accidents as Issues and Practice. July, 1992.

A. C., 1991. Valuing the Tropical Forest Environment Some empirical issues. Fisher, vid med European Association of Environmental and Resource Presenterat möte Economics, Stockholm 1991.

C., 1990, Preliminary Estimates of Private and External Costs of Energy. Hall, D. Contemgorary Policy Issues VIII283-307.

Are There Environmental Limits to Cost Beneñt Analysis Hanley, N., 1992, Environmental and Resource Economics 233-59.

Social Costs of Energy Consumption. Springer Verlag, Hohmeyer, O., 1988, Berlin-Heidelberg.

Social Costs of Electricity Generation Wind and Photovoltaic Hohmeyer, O., 1990, Versus Fossil and Nuclear. Contemporary Policy Issues VIII255-82.

The Economics of Exhaustible Resources. Journal of Political Hotelling, H., 1931, Economy 40577-616.

skogar. Miljömodiñerade nationalräkenskaper för Hultkrantz, L., 1991, Guld och gröna skogen. SOU 199138.

Hultkrantz, L., 1992, Växthuseffekten slutsatser för jordbruks-, energi- och skattepolitiken. Da 199215, Allmänna Förlaget.

D., L. Knetsch R. H. Thaler, 1991, Anomalies The Endowment Kahnemann, - Effect, Loss Aversion, and Status Quo Bias. Journal of Economic Perspectives 5193-206.

L. Knetsch, 1992, Valuing Public Goods The Purchase of Moral Kahneman, D. Satisfaction. Journal of Environmental Economics and Management 2257-70.

Systemstudie, träpulvervärme 30 kW 3 MW. KTH, institutionen för Kallner, P., termisk energiteknologi.

Bilaga 6

Kealy, M. J., M. Montgomery 8 F. Dovidio, 1991, Reliability and Predictive Validity of Contingent Values Does the Nature of The Good Matter Journal

of Environmental Economics and Management 21.

Kneese, A., 1962, Water Pollution Economic Aspects and Research Needs. Resources for the Future, Washington.

Kneese, A., 1964, The Economics of Regional Water Oualitv Manaøement. Johns Hopkins Press, Baltimore.

Knetsch, L., 1989, The Endowment Effect and Evidence of Nonreversible Indifference Curves. American Economic Review 791277-84.

Knetsch, L., 1990, Environmental Policy implications of Disparities between Willingness to Pay and Compensation Demanded Measures of Values. Journal of Environmental Economics and Management 182227-37.

Kverndokk, S., 1992, Global Agreements A Cost Efficient

C02 Approach. Memorandum from Department of Economics, Oslo.

Locke, J., 1790, Two Treatises of Government, ed. Laslett. Cambridge University Press, Cambridge.

Marks, J., 1990, Träpulver ett förädlat trädbränsle. SLUskogsteknik,

- uppsatser och resultat 182.

Nilsson, S., 1992, Economic Impacts of Forest Decline Caused by Air

Pollutants in Europe. I de Steiguer 1992.

Nordhaus, W., 1991, To Slow Not to Slow The Economics of the Greenhouse

or Effect. The Economic Journal 101920-937.

Ottinger, R. L. et al., 1990, Environmental Costs of Electricity.

Oceana Publications, New York.

Panayotou, T., 1992, Protecting Tropical Forests. Paper presented the Annual

to meeting of the American Economic Association, New Orleans, Jan. 1992.

Bilaga 6

Riepetto, R., 1988, The Forest for the Trees Government Policies and the Misuse of Forest Resources. World Resource Institute.

Rosen, K., 1990, The Critical Load of Nitrogen to Swedish Forest Ecosystems. SLU, marklära, Uppsala., arbetsrapport.

Dixon, M. Gower, 1986, Information Disclosure and Endangered Sample, K., Species Evalutation. Land Economics 62306-12.

Seip K. 8 Strand, 1992, Willingness to Pay for Environmental Goods in Norway A Contingent Valuation Study with Real Payments. Environmental and Resource Economics 291-106.

Silvander, U., 1991, Betalningsvillighetsstudier för sportfiske och grundvatten i Sverige. Diss. SLU, Uppsala.

Sokolowski, E., 1990, Kärnkraftens säkerhet vilka är riskerna och hur skyddar vi oss mot dem I B. Södersten red. Framtid med kärnkraft, SNS, Stockholm.

Statens Energiverk och Naturvårdsverket, 1989, Ett miljöanpassat energisystem. Rapport 19893 respektive 3724, Allmänna förlaget.

Sverdrup, H. P.G. Warfvinge, 1988, Assessment of Critical Loads of Acid Deposition

Nilsson 8 P. Grennfelt eds. Critical Loads for Sulnhur and on Forest Soils. I Nitrogen. Nordiska rådet, Miljörapport 198815.

Södersten, B. N. Lundgren, 1990, Utveckling, kärnkraft och internationellt beroende. I Södersten red. Framtid med kärnkraft. SNS, Stockholm.

Sundström, Å., 1991, Vad kostar kärnkraftsavvecklingen Ekonomisk Debatt 192710-18.

Wibe, S., 1990, Undersökning rörande källmaterial till rapporter om de europeiska skogsskadornas omfattning och värde. SLU, skogsekonomi, Umeå, Arbetsrapport 121.

Viscusi, K., W. Magat, A. Carlin, 1992, The Full Social Cost Energy Pricing Approach Greenhouse Warming Policy. Presenterad vid American Economic

to Associations möte i New Orleans, 3 5 januari 1992.

-

Bilaga 6

Åkerman, J., 1989, Hushållens värdering avhälsorisker från radon i bostäder. Ekonomisk Debatt 17215-21.

ä SVERIGES DatumDate Bila g a 7 LANTBRUKSUN IVER s ITET 19920527 Swedish University of Agricultural Sciences

sms Skog-Industri-Marknad Studier Forest-Industry-Market Studies

MARKNADSFÖRUTSÃTTNINGAR FÖR BIOBRÄNSLEN

efter ett antaget genomförande av förslagen i kompletteringspropositionen 1991922150

SIMS 1992 u Bo Hektor

i

m m Besöksadress Telefon Telex Cl ÖstraUiiunaa 4eo1a4s7 1000 76942AGRUNIs

postadress

SIMS 07 UPPSALA

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Bilaga 7

1 BAKGRUND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 METOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FÖRUTSÄTTNINGAR 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

GENERELLA ASPEKTER 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

MARKNADSSEGMENT 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.1. Industri inom SNI 2 och 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.1.1 Massa- och pappersindustrin 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.1.2. Sågverk etc. 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2. Övrig industri inom SNI 2 och 3 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2.1. Energi-intensiv industri 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2.2. Fjärrvärmeansluten industri 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2.3. Friliggande industri 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.1. Övriga näringar och Privata sektorn 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.1.1. Fjärrvärmesektorns större anläggningar

Värmeverksföreningens medlemmar . . . . . . . . . . . . . . B.1.2. Övriga värmecentraler 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.1.3. Villor och småhus 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

SAMMANFATTNING 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

BILAGOR Beräkningsunderlag

Sammanfattande ñödesscheman

1 Bilaga 7

BAKGRUND

Inför sitt slutbetänkande har Biobränslekommissionen samlat information

om nuvarande marknadsförhållanden för biobränslen. Regeringens kompletteringsproposition 1991922150 i rapporten fortsättningsvis benämnd propositionen innehåller förslag, som innebär förändringar i vissa väsentliga förutsättningar för biobränslemarknaden. För att Biobränslekommissionen i sin slutrapport skall kunna belysa huvuddragen av effekterna av ett genomförande propositionens förslag,

av har kommissionen uppdragit till SIMS-institutionen vid SLU att genomföra studie

en om effekterna på biobränslemarknaden ovanstående föreslagna förändringar.

av

I uppdraget ingår att presentera sammanställning nuvarande marknadsför-

en av hållanden och framför allt beräknade förändringar efter genomföran-

av ett antaget de av propositionens förslag. Priskonkurrensen mellan biobränslen och fossila bränslen samt el belyses beträffande viktiga marknadssegment såsom och

massapappersindustri, övrig energiintensiv industri, sågverk, övrig industri, värme- och kraftvärmeverk, mindre värmecentraler samt för villor och småhus.

Delsektorerna övrig industri och mindre värmecentraler har studerats även med avseende på teknik och kapacitet, i syfte att kunna bedöma dessa

delsektorers

potential som framtida biobränsleanvändare. Dessa bedömningar finns redovisade i sammanfattning i den löpande texten.

METOD

Arbetet har genomförts under kort tidsperiod, vilket inneburit det inte har

en att varit möjligt att ta fram nytt grundmaterial eller att genomföra tidskrävande specialanalyser. I huvudsak baseras rapporten sålunda tillgänglig officiell statistik och annat publicerat material samt i övrigt data och information inom SIMSinstitutionen. Kompletterande information har inhämtats intervjuer.

genom

2 Bilaga 7 Bränslepriser och andra grunddata baseras SPKs publicerade statistik. I några fall har grunddata baserats utsagor vid intervjuer.

3. FÖRUTSÄTTNINGAR

Rapporten bygger att följande i propositionen föreslagna bestämmelser i sammanfattning kommer att genomföras från och med 1993.

A. Den allmänna energiskatten slopas för industrin SNI 2 och 3 och yrkesmässig växthusodling. SNI 2 och 3 omfattar gruvor, etc och tillverkande industri. Värme- och kraftvärmeverk ingår inte i denna kategori utan omfattas SNI

av

COz-skatten sänks för industrin etc. till 8 örekg utsläppt koldioxid från nuvarande 25 örekg.

Möjligheterna till skattenedsättning för energiintensiv industri tas bort vissa Övergångsbestämmelser föreslås för åren 1993 och 1994.

För övriga konsumenter höjs COz-skatten till 32 örekg utsläppt koldioxid från nuvarande 25 örekg. Den allmänna skatten elkraft höjs med 1,3 öre per kWh.

I övrigt har rapporten utarbetats med nu maj 1992 gällande förutsättningar som bas.

I rapporten har, ett räkneexempel, en jämförelse gjorts med ett alternativ då

som elkraftgenereringen beskattas med 12 örekg utsläppt koldioxid.

Bilaga 7

Rapporten behandlar följande marknadssegment för biobränslen

A. Industri inom SNI 2 och 3

A1. Skogsindustrin Massa- och pappersindustrin - Sågverk -

A2. Övrig industri inom SNI 2 och 3 Energiintensiv industri - Fjärrvärmeansluten industri - Friliggande industri -

Övriga näringar och Privata sektorn

Bl. Fjärrvärmesektorns större anläggningar Värmeverksföreningens -

medlemmar

kraftvärmeverk fjärrvärmeverk -

BZ. Övriga värmecentraler mindre värmenät panncentraler

B3. Villor och småhus

Föreliggande rapport behandlar i första hand marknadenför trädbränslen, eftersom dessa dominerar marknadsbilden för biobränslen och-dessutom bedöms ha den största potentialen för snabb utveckling. Övriga biobränslen har .behandlats som referens i de fall de bedömts påverka marknaden.

Energimarknaden inom sektorn yrkesmässig odling i växthus omfattas inte av studien. Marknaden är liten och grundmaterialet i rapporten kan användas för

4 Bilaga 7 jämförelser av förutsättningarna de olika lokala marknaderna. Dessa förutsättningar förefaller att vara mycket varierande och lokalt specifika.

Ämnesområdet är komplext och heterogent. De generella slutsatser

och mönster som redovisas i föreliggande rapport måste användas med försiktighet vid tillämpning på enskilda fall, eftersom varje anläggning har speciella lokala förutsättningar, som ofta skiljer sig från genomsnittsfallet.

4. GENERELLA ASPEKTER

En fullständig analys av marknaden för biobränslen innebär att flera olika faktorer måste beaktas. Föreliggande rapport koncentreras på prisjämförelser mellan olika bränslen. Det innebär en grov förenkling av verklighetens beslutssituation och belyser egentligen endast förutsättningarna i det mycket korta perspektivet för de köpare som har möjlighet att välja fritt mellan olika alternativ.

Dagens anläggningar representerar den teknik och de värderingar och bedömningar som gällde när de byggdes. Eftersom anläggningarna har lång livslängd, i regel

mer än 20 år, representerar de inte det optimala inför framtiden med de nyaförutsättningar som då kommer att gälla. En utvidgning biobränslemarknaden kommer

av därför sannolikt inte att innebära mera av samma sort, utan snarare en utvidgning av vissa segment där de nya förutsättningarna skapat goda expansionsmöjligheter. Ett exempel detta är de senaste årens teknikutveckling för förädlade biobränslen, som i kombination med de höjda energi- och CO,-skatterna fossila bränslen öppnar marknadssegment som tidigare varit praktiskt taget stängda för biobränslen.

5 Bilaga 7

Tabell Principiell kostnadsbild för värmeproduktion. Öre per kWh.

Bränslepris Drifts- och kapitalkostnader, energiförluster

inkl. skatt- Höglast Låglast

Förädlade trädbränslen 17 5 25

tot 23 tot 42

Ovanstående principschema visar typvärden för kostnadskomponenterna vid energialstring. Kol- och flisanläggningar har höga drifts- och kapitalkostnader och dessa anläggningar lämpar sig därför för höglastdrift. Anläggningar för olja och förädlade biobränslen har lägre drifts- och kapitalkostnader och utnyttjas därför även i låglastdrift.

De i tabellen upptagna värdena för förädlade bränslen gäller träpulver. Anläggningar för pellets och briketter har något högre drifts- och kapitalkostnader, men dessa ligger emellertid på betydligt lägre nivå än motsvarande kostnader för kol och flis.

Som tidigare motiverats kommer framställningen i rapporten att koncentreras jämförelser mellan bränsleval kort sikt, innebärande en jämförelse av rörliga kostnader. Schemat ovan kan utnyttjas som en ram för slutsatser om den långsiktiga utvecklingen. Bränslekostnaderna är emellertid uppenbart den väsentligaste enskilda faktorn när det gäller utvecklingen av biobränslemarknaden under de närmaste åren.

6 Bilaga 7 Beräkningarna för olika marknadssegment och för olika bränslen redovisas i bilaga.

MARKNADSSEGMENT

A.1. Industri inom SNI 2 och 3

A.1.1. Massa- och pappersindustrin

Inom massa- och pappersindustrin används den ojämförligt största kvantiteten biobränslen. Vid förbränning av lutar erhålls ca 28 TWh. Dessutom eldas 8 TWh

ca bark och andra biprodukter. Hela energimängden utnyttjas av industrin för eget behov, med undantag för vissa hetvattenleveranser till några fjärrvärmenät.

Dessutom köps stora kvantiteter bränslen och elkraft.

Tabell Inköpt energi.

Elkraft 19,9 TWh Eldningsolja 5,2 TWh Kol 0,7 TWh Naturgas 0,3 TWh Gasol 0,4 TWh

SCB 1991

En stor andel av detta behov av inköpt energi är styrt tekniken i produktionspro-

av cesserna, men ungefär en tredjedel av ovanstående kvantitet är lång sikt tekniskt utbytbart mot andra bränslen. När det gäller elkraft, är det tekniskt möjligt att utnyttja energiunderlaget till en väsentligt ökad utbyggnad kapaciteten för

av egen mottryckskraft. Detta skulle leda till lägre. behov inköpt och till möjligheter till

av Ökad biobränsleanvändning då bränslebehovct därmed ökas. Konkurrenssituationen gentemot inköpt el är emellertid komplex och svåröverskådlig. Därför behandlas inte denna fråga vidare i föreliggande rapport. l fortsättningen studeras konkurrenssituationen för den andel av de använda fossila bränslena, inte erfordras

som av

7 Bilaga 7

processtekniska skäl. Denna kvantitet omfattar ungefär 2 TWh upphandlas alltså med energikostnadsminimering som prioriteringsbas.

Energikostnaderna ligger i dag på två trappsteg. Det högre trappsteget inkluderar allmän energiskatt och COz-skatt. På det lägre trappsteget är bränslen och elkraft skattebefriade. För olja gäller speciella nedsättningsregler. Dessutom tillämpas

, accepterade metoder för kvittning mellan elskatt och bränsleskatter vid deklaration av bränsleanvändning för produktion av egen mottrycksel. I föreliggande rapport har det inte varit möjligt att analysera ett stort antal möjliga alternativ, utan rapporten omfattar ett vanligt typfall, dvs. jämförelse mellan beskattad och skattefri

en oljeanvädning. Detta förutsätter emellertid att olja avräknas mot mottryckskraft och det innebär att kolanvändning i samma anläggning avräknas enligt resterande utrymme enligt 1,2 procentregeln. Det lägre trappsteget gäller dels för bränsleanvändning som motsvarar egen elproduktion, dels för bränsleanvändning med nedsättning enligt 1,2 procentregeln. Den regeln kan tillämpas då energi-

senare och COz-skatten på använd energi uppgått till 1,2 % industrianläggningens

av omsättning. På detta lägre trappsteg kan alltså fossila bränslen normalt

sett konkurrera ut externt upphandlade trädbränslen. Lutar, bark i

etc. som genereras den egna verksamheten har emellertid sällan något alternatiwärde och ingår därför i den prefererade bränslemixen.

Propositionens förslag innebär även den tvâ trappsteg, med annorlunda

men utformning. Det nedre trappsteget är fortfarande skattebefriat och består

av bränsleanvändningen som motsvarar elgenerering. Det är alltså i typfallet

egen smalare än dagens trappsteg. Det övre trappsteget ligger betydligt lägre nivå

en än det som gäller i nuläget. Det är dessutom bredare eftersom det. omfattar även delar av den kvantitet skattebefrias inom 1,2 procentregeln.

som nu

Bilaga 7

Tabell Energikostnader i massa- och pappersindustrin.

ÖrekWh Nuläget Propositionen

Trappsteg Trappsteg

1 2 1

Beskattat Obeskattat Reduc. COz-skatt Obesk.

Kol exkl. 80,, mottryck 12,7 4,5 7,1 4,5 E0 5

sOz-skatt, 2,4 öre, tillkommer om svavelreningsutrustning saknas.

ca

I ovanstående sammanställning har de egna biprodukterna åsatts värdet 0+. Det betyder att de i realiteten saknar alternatiwärde. I ett fåtal fall finns det köpare i form värmeverk med lämpliga i närheten, men för huvuddelen av

av pannor biprodukterna saknas i realiteten extern marknad. Biprodukterna kommer alltså

en

betraktas den industrin det billigaste bränslet och kommer sålunda att av egna som att utnyttjas fullt ut. I flertalet anläggningar räcker biprodukterna inte till för full bränsleförsörjning. Även andra bränslen måste komma in i bilden.

Kol kommer enligt propositionens förslag att ett smalare användningsområde än i dagsläget eftersom det beläggs med en COz-skatt även för den användning som nu har skattebefrielse marginalen. Kol kan emellertid även fortsättningsvis eldas skattefritt till kvantitet, som motsvarar den egna elgenereringen. Oftast utnyttjas

en detta utrymme emellertid till kvittning i anläggningen förbrukad olja. Även på det

av något högre trappsteget, enligt propositionens förslag, kommer det att vara billigt att elda kol eftersom CO,-skatten är låg. Här kan emellertid vissa typer av biobränslen möjligen bli konkurrenskraftiga. På prisnivån 7 öre är det spån och bark från sågverken samt grot från egna träddelar, som kan konkurrera.

9 Bilaga 7 Flertalet anläggningar inom och pappersindustrin använder emellertid inte

massakol inom det skattefria produktionsutrymmet. Orsakerna är koncessionsbestämmelser etc. I stället eldar dessa företag olja naturgas och gasol förkommer också, men någon detaljanalys för dessa bränslen ingår inte i föreliggande jämförelse. Skillnaden mellan olja och de billiga trädbränslena är såväl

före som efter genomförandet av propositionens förslag ganska liten, även med hänsyn

tagen till oljans högre verkningsgrad. Propositionens förslag kommer i vissa fall att leda till att oljeanvändning utöver vad som motsvarar behovet för elgenerering, kan komma att ersättas av de billigaste externa biobränslena, dvs spånbark och

grot från massaved levererad i form av träddelar. Denna effekt är sålunda indirekt och beroende av om anläggningen i övrigt ställs om för ökad mottagning träddelar,

av vilket ger möjligheter till produktion av billiga biobränslen i form grot.

av Användningen av naturgas och gasol kommer att påverkas på likartat sätt.

För massa- och pappersindustrin kommer genomförande propositionens

ett av förslag att leda till en viss ökning användningen biobränslen. Fossila bränslen

av av kommer emellertid även fortsättningsvis att utnyttjas i ovannämnd process-specifik användning samt till en kvantitet som motsvarar den interna elgenereringen. De biobränslen, som kostnadsmässigt kan komma in i bilden är externt anskaffad spånbark samt grot från inlevererad massaved i form träddelar. Detta leder

av sålunda till återgång till större andel massavedsawerkning i form

en en av träddelar, vilket innebär möjligheter till effektivisering awerkningsmetoderna framför allt

av i tidiga gallringar.

På kort sikt kan man emellertid inte förvänta sig att massa- och pappersindustrin anskaffar mera grot etc., än vad de själva lönsamt kan konsumera. Denna

typ av grot-bränsle är liksom spån och bark olämpligt i flertalet förbränningsanläggningar inom värmesektorn och hanterings- och transportkostnaderna för leverans detta

av bränsle till externa kunder överstiger normalt den ekonomiska marginalen. Den externa marknadens behov varierar dessutom med årstiderna, medan och

massapappersindustrins bränsle- och vedbehov är jämnt fördelat över året. Efterfrågan råvara till förädlade bränslen kan sikt förändra dessa förutsättningar.

10 Bilaga 7 På några års sikt kan därför massa- och pappersindustrins biobränsleanvändning komma att öka med uppskattningsvis 2 TWhår. En mindre del utgörs av spånbark, huvuddelen av grot från massaved inlevererad i form av.träddelar. Dessa kvantiteter kommer inte att påverka marknadsförhållandena i väsentlig omfattning. Spånbarkbränslet motsvarar den kvantitet, som kommer att sakna avsättning i nedlagda skivindustrier. Grot-anskaffningen kommer att ske inom industrins egnaavverkningsorganisationer, som primärt har uppgiften att leverera massaved och de kommer därför inte att konkurrera med andra köpare av trädbränslen till värmesektorn.

Marginalerna mellan de olika bränslena är emellertid små och det innebär dels att drivkrafterna för förändring är svag, dels att små skiftningar i förutsättningarna ger stora utslag. Exempelvis, en COz-skatt fossila bränslen för el-generering skulle leda till ekonomiska incitament att ersätta huvuddelen av den process-specifika fossilbränsleanvändningen och biobränsleanvändningen skulle lönsamt kunna öka i motsvarande mån, dvs. med ca 2 TWh.

A.1.2. Sågverk etc.

För sågverken är bränsle från egna biprodukter det. dominerande bränslet och uppgår till drygt 6 TWhår. sågverken köper dessutom nära 1 TWh olja och

upp emot 2 TWhår el. Bränsle i form biprodukter säljs externt och uppgår till 2

av TWhår. Bränslet från biprodukterna har begränsad extern kundkrets på grund

en av bränslets tekniska struktur och dess ofta höga fukthalt. En stor del av sågverkens oljeanvändning beror sålunda på behovet av stödeldning under perioder då bränslet är fuktigt och energibehoven stora.

Sågverk har inte kunnat utnyttja nedsättningsmöjligheterna inom 1,2 procentregeln och betalar alltså i dagsläget skatt fullt ut inköpta bränslen och el. Propositionens förslag innebär en kraftig sänkning av kostnaderna för denna inköpta energi.

11 Bilaga 7 Tabell Energikostnader i sågverk, etc.

Sålt biobränsle fritt sågverk 4-8 4-8

För sågverk är det rimligt att inkludera SOx-skatten i bränslekostnaden, eftersom anläggningarna i normalfallet saknar svaveleldning.

Trots kostnadssänkningen förändras inte rangordningen mellan bränslena. Inga starkare drivkrafter till förändring uppkommer. Marknaden för försålt sågspån har reducerats under den senaste tiden i och med aviserade nedläggningar och driftsinskränkningar inom skivindustrin, den störste avnämaren för sågspån. Det finns endast ett litet antal lämpliga pannor för sågspånseldning utanför sågverksindustrin, nämligen i några värmeverk och i och pappersindustrin. Överskottet kan

massadärför förväntas bestå en tid framöver och därmed bibehålles dagens- prisnivå. Den förväntade ökningen efterfrågan råvara från tillverkare förädlade bränslen

av av kan efterhand absorbera detta överskott. En ökad användning av fossila bränslen inom sågverksindustrin och motsvarande ökning av leverans av biobränslen från sågverken till den externa marknaden förefaller inte vara sannolik. Incitamenten till intern elgenerering har minskat i och med borttagandet av elskatten inköpt elkraft.

Inom sågverksindustrin kommer propositionens förslag inte att leda till väsentliga förändringar för biobränslemarknaden. Marginalerna mellan olika bränslen blir emellertid även här relativt smala.

12 Bilaga 7

A2. Övrig industri inom SNI 2 och 3

Inom denna kategori har biobränsle hittills använts i mycket begränsad omfattning. Förklaringar till detta är att den energiintensiva industrin har haft möjligheter att utnyttja ovan beskrivna nedsättningsregler samt att den tidigare tillgängliga tekniken för biobränsleeldning inte har varit praktiskt möjlig att tillämpa. Det finns emellertid stora potentiella möjligheter att ersätta fossila bränslen med biobränslen se tabellen nedan. Även viss del den elkraft, utnyttjas för uppvärmning och i el-pannor

av som skulle motsvarande sätt kunna ersättas. Den tekniska potentialen uppskattas till ca 20 TWh.

Tabell Inköpt Energi 1991. Industrin GWh.

Källa SCB.

Kol E01 Eo2-5 Gas Fjärr- El Biobr.

Gasol värme

Massa- och pappersind. 670 176 4999 773 24 19942

- Sågverk, etc. 0 140 392 145 28 1830

- Övr. energin intensiv Ind 3433 1030 3476 3957 844 17730 517

Övrig

industri 682 1695 2394 2060 3323 10013 33

SUMMA 4785 3041 11261 6935 4219 49515 550

Exklusive kol och koks för industriella processer och exklusive eget bränsle

i bl.a. skogsindustrier och oljeindustrier.

A.2.1. Energi-intensiv industri

Förutsättningarna för den energi-intensiva övriga industrin liknar skogsindustrins. Dagens situation kännetecknas av nedsättningsmöjligheterna och har sålunda två

13 Bilaga 7 trappsteg. I den mån elkraftsgenerering tillämpas finns två trappsteg även i propositionens förslag. Egna biprodukter saknas, utom givetvis för oljeindustrin.

Tabell Bränslekostnader för den energiintensiva industrin.

öreKwh Nuläget Propositionen

Trappsteg Trappsteg

1 2

Beskattat Obeskattat Reduc. C02-avg. Obesk.

Kol exkl. SOx 15,8 4,5 7,1 4,5 E0 5 inkl. SOx 20,9 9,1 11,3 9,1 Inköpt biobränsle flis, barkspån 8-12 8-12 8-12 8-12 Förädlat 17 17 17 17

Det antas här att svaveleldningsutrustning finns. Om så inte är fallet skulle svavelskatten bli 2,4 örekWh.

Som framgår av tabellen leder propositionens förslag till att incitamenten för övergång från fossila bränslen till biobränslen försvinner. De industrier,

som använder biobränslen i dag, kommer inte att ha anledning att fortsätta med detta. Denna kvantitet är dock relativt liten, ca 0,5 TWh, och hänför sig i allt väsentligt till ett enda företag. Den förlorade tekniska marknadspotentialen uppskattas till 5

ca TWh i denna kategori.

A.2.2. Fiärrvärmeansluten industri

Enligt propositionens förslag kommer denna industrikategori att i fjärrvärmepriset kompenseras för de bränsleskatter, som fjärrvärmeproducenterna erlagt. Detta innebär att priset blir lågt för abonnenter i fossileldade fjärrvärmenät och högt i biobränsleeldande nät. I det senare fallet blir det kalkylmässigt klart lönsamt att övergå till värmeproduktion. Flertalet industrier torde ha oljepannor och

egen

14 Bilaga 7 elpannor stand-by och de kan köras igång utan extra investeringskostnader.

som Kalkylen visar dessutom att kostnadsinbesparingarna skulle motivera nyinvestering i olje- eller elpannor.

Totalt sett levereras ca 4 TWh fjärrvärme till industrin, vilket motsvarar nära 5 TWh i form av bränslen. Hälften av denna energi bedöms komma att genereras i egen regi med olja och om propositionens förslag genomförs. 1 TWh av bortfallet bedöms vara biobränslen. För en mera utförlig beskrivning, se avsnittet om fjärrvärme under punkt Bl.

A.2.3. Friliggande industri

Denna kategori är mycket varierande i sina energibehov och givetvis även i övrigt. Nedsättningsbestämmelserna har inte kunnat tillämpas utan företagen har till fullo betalat skatter för bränslen och el. Biobränsleanvändningen är liten i dag, huvudsakligen beroende att det tidigare inte funnits lämplig teknik för dessa industriers behov.

I nedanstående tabell visas marknadspotentialen i form av pannbeståndet i kategorin Övrig, icke energi-intensiv industri. Det har inte varit möjligtaatt avgränsa beståndet mot de fjärrvärmeanslutna industrierna. Därför omfattar tabellen även pannor i fjärrvärmeansluten industri. En viss dubbelregistrering av kapaciteten kan ha skett för mindre pannor av kombinationstyp t.ex. eloljepannor och dessa har då tabellen registrerats såväl som .olje och el-kapacitet. Dessutom torde det finnas pannkapacitet, som inte ingåri det tillgängliga statistikunderlaget.

15 Bilaga 7

Tabell Pannor och pannkapacitet i den icke energiántensiva industrin.

Källa Pannregister, kommunala energiplaner, m.m..

1-5 MW 5-10 MW 10+ MW

Antal MW Antal MW Antal MW

Ångpannor 390 1110 194 1278 127 2033

Värmepannor

600 1230 77 470 41 1061

-

övriga 995 2040 71 435 24 391

-

SUMMA 1985 4380 342 2183 192 3481

Totalt antal MW 10044

Det är uppenbart att del kapaciteten utnyttjas mycket extensivt och att

en av ovan sålunda många pannor utnyttjas endast för stand-by och reservkapacitet. En

som översiktlig bedömning ger vid handen att det skulle vara möjligt att ersätta 10

ca TWhår av fossila bränslen och el i dessa med förädlade biobränslen de

pannor om ekonomiska förutsättningarna förelåg. En kostnadsjämförelse följande resultat;

ger

Tabell Bränslekostnader för den friliggande övriga industrin.

örekWh

Nuläget Propositionen

Beskattat Reduc. COz-skatt

Kol

inkl.Sox 18,1 9,5

E0 5

inkl.Sox 20,9 11,3

E0 1 24,2 13,8

Inköpt biobränsle flis, barkspån 8-12 8-12

Förädlat 17 17

15 Bilaga 7 Oförädlade biobränslen kan, som nämnts sällan utnyttjas inom detta mark-

ovan, nadssegment, av praktiska skäl och grund av de höga fasta kostnaderna. Förädlade biobränslen kan i dagsläget konkurrera med fossila bränslen och ett ökat intresse för dessa bränslen kunde under fjolåret noteras från denna marknad.

Med propositionens förslag kommer denna potentiella marknad helt att försvinna.

B.1. Övriga näringar och Privata sektorn

B. 1.1. Fiärrvärmesektorns större anläggningar Värmeverksföreningens medlemmar

Verksamheten inom denna kategori är väl dokumenterad och information såväl

om anläggningar som bränslen finns som lättillgänglig statistik.

Bränsleanvändningen under år fördelar sig enligt nedan.

senare

Tabell Bränsleanvändning i tjärrvärmesektorn VVF 1990.

TWh

1990 1989 1988

Förbrukat bränsle etc. 41,9 40,9 44,7 varav

17 Bilaga 7 Tabellen visar att oljeanvändningen minskat kraftigt, kol har minskat, medan förbrukning av el och torv ökat. Användningen av de övriga bränslena har legat på ungefär samma nivå under åren 1988, 1989 och 1990.

Tabellens resultat har emellertid påverkats av vissa speciella förhållanden och det föreligger därför vissa risker för misstolkningar. De exceptionellt vintrarna

varma 1989 och 1990 innebar väsentligt sänkta behov spetslasteldning med olja under

av vintern. Det elkraftsöverskott som rådde, ledde till prissänkningar och därmed till dels ökad generell elanvändning oljans bekostnad under året, dels kraftig reduktion av oljeeldningen under låglastsäsongen Nedgången i

sommaren. oljeanvändningen kan sålunda vara tillfällig och bero extraordinära förhållanden. Torvens uppgång beror att Uppsala Energi kom igång med sitt stora torvprojekt och att torv i VVF s statistik bröts ut ur kategorin övrigt.

Biobränslens konkurrensmöjligheter har förbättrats under de senaste åren i och med de förändringar som genomförts bl.a. i form av miljöavgifter och skatter. Responsen på dessa förändringarna har inom fjärrvärmesektorn varit awaktande, sannolikt beroende på de oklarheter, som ännu rådde t.ex. beskattning kraftvärme och

om av om förslagen i den aviserade nya energipolitiken. Utredningar, förberedelser och tester har genomförts i syfte att underlätta den politiskt understödda övergången från fossila till förnybara bränslen. I några fall har detta resulterat i konkreta projekt för storskalig fliseldning. l andra fall omfattar planerna och projekten övergång

en till förädlade biobränslen.

Kol eldas med undantag i stora anläggningar med effektiv svavelrening. I typfallet är det sålunda rimligt att utgå ifrån att ingen svavelskatt erläggs. De ekonomiska förutsättningarna är därför följer

som

18 Bilaga 7

Tabell 10. Bränslekostnadcr för kraftvärmeproduktion.

örekWh Nuläget Propositionen

Värme El Värme El

CDi-skatt Obeskattat GQ-skatt Obeskattat

Kol exkl. 80, 12,7 4,5 15,0 4,5 E0 5 inkl. 80, 15,9 9,1 17,7 9,1 Biobränsle

flis, barkspån 8-12 8-12 8-12 8-12 förädlat 17 17 17 17

För industrikunder 7,1, förutsatt 100 % fossilbränslen.

l För industrikunder 11,3, förutsatt 100 % fossilbränslen.

Tabell 11. Bränslekostnader för enbart värmeproduktion.

örekWh Nuläget Propositionen

COz-skatwenergiskatt CO,-skatt+energiskatt Alla kunder Industri Övriga

Kol exkl.SO, 15,8 7,1 18,1 Eo 1 24,2 13,8 26,2 E0 5 inkl.SO, 20,9 11,3 22,8 Biobränsle

flis, barkspån 8-12 8-12 8-12

förädlat 17 17 17

3 I de fall då verket eldar 100 % fossilbränsle.

Tabellerna ovan visar en bild av en kalkylsituation, som är komplex och svåröverskådlig. Två företeelser komplicerat bränslevalet, nämligen skattereglerna för värme- och elgenerering i kraftvärmeverken samt de föreslagna reglerna för skattereducering för den fjärrvärme, som levereras till industrisektorn.

19 Bilaga 7

Flertalet av de större kraftvärmeverken eldas i dag med kol, vilket följer logiken enligt tabellen ovan. Kraftvärmeverk med tekniska och logistiska förutsättningar att använda flis etc. har utnyttjat denna möjlighet vad beträffar värmeproduktion. Genom att man fått officiell acceptans för sina argument att kol eldas för elgenerering och flis för värme har kraftvärmeverken funnit en bränslemix

som minimerar bränslekostnaderna innebärande att kol och flis eldas i blandning. Ytterligare några stora pannor baserade detta synsätt är under uppförande.

nu

De i propositionen föreslagna reglerna för skattereducering för fjärrvärme levererad till industrin leder till att fossilbränsleeldade kraftvärmeverk och värmeverk

gynnas i förhållande till biobränsleeldade. Den restitution erhålls för skatter erlagda

som för fossilbränslen, motsvaras inte av någon kostnadssänkning för biobränslen. Biobränsleeldade verk skulle komma att förlora abonnenter i industrin, skulle

som finna det lönsammare att elda lågt beskattade fossila bränslen eller utnyttja obeskattad el för sin värmeproduktion.

Fjärrvärme levererad till industrin uppgår till 4 TWhår. Med energiförlusterna

ca inräknade motsvarar detta nära 5 TWhår. I genomsnitt utgör industrin över 15 % av fjärrvärmemarknaden. Andelen varierar givetvis mellan olika verk.

I propositionens förslag stängs möjligheten att tolka bestämmelserna på

motsvarande sätt som för kraftvärme, dvs. att man skulle få acceptans för att fossilbränslen eldas för industrisektorn och biobränslen för övriga. Trots detta kommer den föreslagna regeln att innebära att för de fossilbränsleeldade kraft- och kraftvärmeverken kommer restitutionen att ungefär motsvara höjningen COz-skatten på

av fossilbränslen. Förutsättningarna för biobränsleanvändning blir sålunda oförändrade för denna typ av verk.

För de kraftvärmeverk och värmeverk som förbrukar en stor andel biobränslen redan idag ger den föreslagna höjningen COZ-skatten ökad konkurrenskraft för

av biobränslen gentemot fossila bränslen och el. Nya intressanta marknadssegment blir värmeverkens del-, topp-, och låglastpannor där förädlade biobränslen

med nu föreslagna regler förefaller att kunna konkurrera med el och olja. Man bör här hålla

20 Bilaga 7 i minnet att detta gäller för en i jämförelse med dagsläget totalt sett lägre energiproduktion, eftersom industriabonnenterna bortfallit enligt ovan.

I propositionen föreslås att en arbetsgrupp tillsätts för att föreslå åtgärder

som undanröjer eventuella negativa effekter av de ändringar av kraftvärmens energibeskattning, som genomfördes genom energipolitiska beslut våren 1991. Det föreslås att arbetsgruppen även skall belysa biobränslens möjligheter att i större utsträckning kunna bli konkurrenskraftiga inom kraftvärmeområdet. I intervjuer med praktiskt verksamma befattningshavare i fjärrvärmesektorn har framkommit entydiga önskemål, dels förenkling reglerna, dels energitekniskt logiska bestämmelser,

om en av om så att paragrafanläggningar och paragrafeldning inte blir ledstjärnor för verksamheten.

Marknaden för biobränslen bedöms komma att påverkas av propositionens förslag enligt följande. Kraftvärmeverkens förutsättningar blir oförändrade, vilket innebär att de pågående projekten med övergång från kol till kolfliseldning fortsätter. Endast ett fåtal ytterligare kraftvärmeverk har tekniska och logistiska möjligheter att genomföra en sådan förändring. Övriga kommer att fortsätta med koleldning, eftersom reglerna för skattenedsättning i grova drag blir oförändrade och sålunda leder till att kol förblir billigare än förädlade biobränslen. Sammantaget innebär detta en ökning av biobränslemarknaden med uppskattningsvis 1,5 TWh, men detta är effekt av tidigare energibeslut inte beroende propositionens förslag. De kraftvärmeverk, som använder i huvudsak biobränslen och avfall och som sålunda inte får skatterestitution, skulle enligt propositionens förslag uppskattningsvis förlora abonnenter motsvarande 0,5 TWhår. Dessa industriföretag skulle övergåtill uppvärmning etc. i egen regi med olja eller el.

Även för värmeverken blir effekterna i typfallet mycket små vad gäller kalkylsituationen för bränsleval. Ökningen av COz-skatten balanseras av skatterestitutionen för leveranser till industrin. Variationen mellan olika verk är emellertid stor. Verk med små leveranser till industrier och med hög andel biobränslen redan i dagsläget, får ökade incitament för biobränsleanvändning och här kan även förädlade biobränslen priskonkurrera. En ökning med ca 1 TWh bedöms kunna ske av detta skäl. Den

21 Bilaga 7

sammantagna värmeverkssektorn kommer med propositionens förslag att förlora åtminstone hälften av fjärrvärmeleveranserna till industrin, dvs. 2 TWhår.

ca Hälften av bränslebortfallet för detta uppskattas biobränslen. Sammantaget blir

vara utfallet att biobränsleanvändningen blir volymmässigt oförändrad, med viss

men en omfördelning från flis till förädlade bränslen.

I kraftvärme- och värmeverkssektorn påverkas sålunda inte den pågående begränsade övergången från fossilbränslen till biobränslen orsakad tidigare införda regler

av och bestämmelser. Propositionens förslag kommer att innebära förändringar i inriktningen av denna övergång, men i stort sett kommer den inte att påverkas vad gäller berörda biobränslekvantiteter.

Det antagna alternativet, då elgenerering beskattas med 12 örekg CO, inte

ger upphov till starka drivkrafter till förändringar i bränslevalet. Kostnaderna för kol och olja hamnar en nivå motsvarar marknadens billigaste oförädlade biobränsle.

som Det kan leda till att en mindre kvantitet fossilbränsle ersätts med flis, men sannolikt kommer i huvudsak bränsle valet att förbli oförändrat.

B.1.2. Övriga värmecentraler

Denna kategori utgörs av ett stort antal mindre närvärmenät och panncentraler. De genererar värme väsentligen från olja och el. Propositionens förslag innebär

att biobränslens konkurrenskraft ökar inom denna sektor.

22 Bilaga 7 Tabell 12. Värmeproduktion.

Biobränsle

flis, barkspån 8-12 8-12

förädlade biobränslen 17 17

Prisuppgiften är genomsnittsvärde av senaste årets priser på el enl. information

från intervjuad personal vid panncentraler.

De prisskillnader som propositionens förslag skulle leda till bör utgöra starka drivkrafter för förändring av bränslevalet. För flis etc. har dessa prisskillnader förelegat redan tidigare och lett till ombyggnad av flertalet av de anläggningar som av praktiska skäl varit möjliga att konvertera. Sammanlagt uppgår biobränsleanvändningen till ca 1 TWh i denna kategori.

Utrymmet för ökad biobränsleanvändning framgår av nedanstående tabell,.som visar fördelningen av de bränsleeldade pannor som finns registrerade i det tillgängliga statistiska materialet. Materialet ger en underskattning av verkligheten, eftersom ett antal enklare pannor finns registrerade i den tillgängliga statistiken. Värdena kan emellertid användas ett exempel miniminivå och för att uppfattning

som en ge en om strukturen inom detta marknadssegment.

Tabell 13. Mindre värmenät och panncentraler bränslepannor.

Källa Pannregister, kommunala energiplaner, m.m.

SUMMA KAPACITET över 1 MW 12600 MW

23 Bilaga 7

Kapaciteten i olje- och elpannor kan i hög grad utnyttjas flexibelt och till

anpassas de rådande pris- och klimatförutsättningarna. En planerad överkapacitet föreligger. Oljepannor kan relativt enkelt byggas om till att kunna användas även för förädlade biobränslen.

Ångpannor finns i anläggningar vid t.ex. sjukhus, badhus etc. Värmepannor finner man givetvis i första hand i panncentraler för uppvärmning av hyreshus, skolor, etc. Inom materialet finns en stor variation.

Med ledning av SCBs statistik har den totala användningen fossila bränslen och

av

för uppvärmning inom denna kategori under ett klimatiskt normalår beräknats uppgå till ca 60 TWh. En väsentlig del, 30 TWh, bedöms tekniskt tillgänglig för

vara förädlade biobränslen. En försiktig uppskattning av den inom överskådlig tid i praktiken realiserbara förändringen hamnar 10 TWh.

B.1.3. Villor och småhus

Omkring 12 TWhår trädbränslen används i villor och småhus i landet. Propositionens förslag innebär ökad konkurrensförmåga för trädbränslen i förhållande till fossila bränslen och el. Den ökning av biobränsleanvändningen, detta kan leda

som till bedöms emellertid motsvara de besparingar, kommer till stånd

som genom effektivisering av befintliga anläggningar.

l2-0752

Bilaga 7 Tabell 14. Småhusen fördelade efter använda bränsleslag.

SCB 1991

Ett antaget genomsnittligt årsbehov 20 Mwh hus ger att småhussektorn

per konsumerar 35 TWh för uppvärmning. 12 TWh utgörs av biobränslen. Med ledning

tabellen grov uppskattning att 6 TWh olja, 14 TWh och 3 TWh övrigt av ger en skulle erfordras. Det föreligger stora tekniska och institutionella hinder när det gäller att ersätta och olja ovan och den i dag uppnådda balansen bedöms som stabil och den påverkas inte av kostnadsförändringar i den storleksordning som de som blir resultatet av propositionens förslag.

25 Bilaga 7

SAMMANFATTNING

Propositionens förslag påverkar såväl utvecklingsmöjligheterna för biobränslen marknadssegment, där biobränslen redan är väl etablerade biobränslens möjlig-

som het att komma nya marknadssegment. Sammanställningen nedan redovisar de bedömda effekterna av rapportens överväganden i dessa avseenden.

Förändringar jämfört Förändringar jämfört

med nuvarande använd- med nuvarande ning och med antagen potentiell användbibehållen anlägg- ning, med antagen

ningsstruktur bästa teknik och

med anpassad an-

läggningsstruktur

A1. Skogsindustri

Massa- och pappersindustrin +2 +2 Sågverk etc. 0 0

A2. Övrig industri

Bl. Fjärrvärme, större anläggningar.

Kraftvärmeverk -0,5 -0,5

Värmeverk +1,0 -1,0 0

resp B2. Övriga värmecentraler +10 +30 B3. Villor och småhus O 0

SUMMA +10

+ 17 1 Omfördelning till förädlade bränslen. l Inkluderar även effekten tillämpning

av av ny teknik.

Bilaga 7 Pro ositionens försla 8 innebär att biobränsleanvändnin 8en och dess utvecklin 8

P förväntas bli oförändrad i jämförelse med nu gällande regler inom de användarkategorier där användningen är störst i dag, nämligen massa- och pappersindustrin, sågverken, fjärrvärmesektorn och villor och småhus. En viss ökning bedöms komma till stånd inom och pappersindustrin, men den bedöms inte komma att

massaåverka externa marknader eftersom öknin 8en sker inom industrins normala P virkesanskaffningsverksamhet.

I den övriga industrin kommer det inte längre att föreligga några ekonomiska möjligheter till biobränsleanvändning.

Inom kategorin mindre värmecentraler, etc. förstärks drivkrafterna för övergång från olja och el till biobränslen. Anläggningarnas struktur innebär att det i övervägande grad är förädlade biobränslen som kan komma i fråga. Den snabba teknikutveckling som skett under senare år, i kombination med effekterna av propositionens förslag, bedöms åstadkomma ett genombrott inom denna sektor. Marknaden är stor, åtminstone 10 TWh inom 10-årsperiod; något längre sikt

en betydligt större. Hur mycket övergången som kan realiseras beror i främst

av möjligheterna för berörda bränsleföretag att snabbt kunna expandera sin verksamhet.

Den del fjärrvärmesektorn, som nu använder en stor andel biobränslen kommer

av att tvingas minska sina värmeleveranser, eftersom föreslagna regler för skatterestitution innebär att det blir lönsamt för ansluten industri att generera energi i egen regi med och fossila bränslen. Genom att biobränslen inom den kvarvarande fjärrvärmevolymen får en bättre konkurrenskraft gentemot fossila bränslen kommer emellertid biobränsleanvändningen totalt sett att bli oförändrad.

I övrigt hänvisas till sammanfattande flödesschema i bilaga.

Bilaga 7

o

3 m. n .

m. v . u

o. m. o. m. o m n

m Z

ä o. .u m.

Q

n o h

a. m. o. m. o. m. o u o . o u

u

U m. . . u r

u . u 0 m. .v m .

Bilaga 7

3 p

n n n

m m

p n o o ö m

m.. m. n.. m.. v n n p p

m. n.. m. n n

p

3 å

m p p

m.. n. m. d n m.

h

. m

p.

u K m 4 p .F .E p J. am T p p . 0 m. m. .

E u

Bilaga 7

m. .

ä v

m.

m.

m

m. o. m. v. m. v m o m . m m. o. u. ä m. e m m

ä m

2 m

m. å

S

Bilaga 7

E

i s

m

o

e. u.. .. -

. t. r e

. . v...

å V x m ox. x... .x .x . x m m. c . . m

å

m

v

.

. -

i 3

f

x

. W

Bilaga 7

E

o m

I

f

u L.. i + . U U

.. v .. .x å o .

.. . u

m.f

G .h c . L u

e

m

h

. x e

e b

n

.

.

L .

.1 b M .HW . a

,

.

a

SVERIGES DatumDate

311333- 8

LANTBRUKSUNIVERSITET % 1992-06-12

Swedish University

of Agricultural Sciences

k

IMS Skog-Industri-Marknad Studier

Forest-lndustry-Market Studies

BIOBRÄNSLENS SYSSELSÄTTNINGSEFFEKTER

21V

Bengt-Olof Danielsson

Bo Hektor

ostadressPostaAddress Besöksadress Telefon Telex Telefax LUSIMS ÖstraUltunaa 4s01a4s7 10oo 76942AGRUNIs 4e01a-aoos19 Iox7013 J50 07UPPSALASweden

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Bilaga 8

UPPDRAGET 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

METODIK OCH BEGRÄNSNINGAR 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

SAMMANFATTANDE SCHEMA ÖVER TYPVÄRDEN

FÖR SYSSELSÄTTNINGSEFFEKTER 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TRÄDBRÄNSLEN 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 Skogsindustrin biprodukter; bark, spån, etc 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Rivningsvirke, byggavfall, etc 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Awerkningsrester grot 7 4.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Integrerad awerkning, träddelar eller helträd 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Direktawerkning bränsle 8 av . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Bränsle till husbehov 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 Energiskog 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

TORV 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ÖVRIGA BIOBRÄNSLEN 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.2 Halm 10 . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FÖRÄDLADE BIOBRÄNSLEN 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

REGIONALA FÖRUTSÄTTNINGAR 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TILLÄMPNING PÅ TVÅ ANTAGNA EXEMPEL 19 . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 Exempel A. Biobränslen i kraftvärme- och

värmeproduktion. Ökad användning i kommunala

energiverk med 15 TWh 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Exempel B; Biobränslen ersätter fossila bränslen

och el i mindre och medelstora värmecentraler etc.,

sammantaget i ökad omfattning av 15 TWh en bränsleenergi i jämförelse med 1991 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10. INTERVJUER 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

LITTERATUR 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bilaga 8

UPPDRAGET

Inför sitt slutbetänkande har Biobränslekommissionen vänt sig till institutionen för Skog-lndustri-Marknad Studier SIMS, SLU för en studie av biobränslens sysselsättningseffekter. Trots de senaste årens många studier och utredningar rör

som biobränslen, har det saknats en samlad redovisning av sysselsättningseffekterna, i nuläget och i ett framtidsperspektiv. Däremot finns många rapporter redovisar

som arbetsåtgången för olika enskilda arbetsoperationer och olika bränsleslag.

SIMS uppdrag har varit att sammanställa nuvarande kunskap sysselsättnings-

om effekter, nationellt och regionalt, för olika tillförselsystem av biobränslen, från källa till färdig energi, samt att inom ramarna för Biobränslekommissionens marknadsbedömningar utveckla regionala och nationella prognoser för antalet sysselsatta i olika tillförselsystem, med fördelning hel- och deltidssysselsatta.

Arbetet har utförts i huvudsak som en litteraturstudie uppdaterats och

som kompletterats med hjälp av intervjuer med utvalda .leverantörer och användare

av biobränslen. Tyngdpunkten har lagts vid de i dagtdominerande systemen för tillförsel och energiproduktion samt ett fåtal framtridatutvecklingslinjer, vilka i dag bedöms som mest sannolika.

METODIK OCH BEGRÄNSNINGAR

I föreliggande rapport har sysselsättningseffekterna beräknats enligt följande.

En antagen ökning av biobränsleanvändningen upphov till förändringar i

ger verksamhetens struktur och volym, vilka i sin tur påverkar sysselsättningen. Det föreligger stora skillnader mellan olika biobränslen och olika metoder i dessa avseenden,vilket framgår av nedanstående detaljerade beskrivningar.

Rapporten omfattar sysselsättningseffekterna förtillkommande kvantiteter, dvs den behandlar säreffekterna av den antagna ökningen ibiobränsleanvändningen. Analy-

Bilaga 8

omfattar enbart effekterna av arbetsinsatser i verksamheter med direkt sen anknytning till biobränslen. Indirekt sysselsättning och multiplikatoreffekter omfattas sålunda inte av analysen.

Rapportens resultat bygger beräkningar baserade på prestationsfunktioner utvecklade Skogsarbeten, ledande skogsföretag och FoU-organ inom jordbruket.

av Resultaten beräkningarna har därefter jämförts med prestationsstatistik och

av

erfarenhetstal från praktisk verksamhet. överensstämmelsen visade sig andra vara god.

Beräkningarna bygger på förutsättningen att dagens bästa teknik tillämpas. Detta antages approximation de verkliga genomsnittliga förhållandena under

vara en av 1990-talet.

SAMMANFATPANDE SCHEMA ÖVER TYPVÄRDEN FÖR SYSSELSÃTT- 3.

NINGSEFFEKTER

De sammanfattande resultaten analysen vad gäller nuläget framgår av figur

av Analysen bygger på material i form av företagsinformation, studier och rapporter samt författarnas egna bedömningar.

Föreliggande rapport behandlar emellertid i första hand hur sysselsättningen påverkas vid antagen ökning biobränsleanvändningen. Effekterna framgår i

en av sammanfattning figur Den visar typvärden på antal årsverken per TWh av

av tillkommande användning trädbränslen. Det är givetvis uppenbart att verkliga

av värden i enskilda praktiska fall kan variera i förhållande till angivna typvärden. Detta beror i första hand på den stora variation, som kännetecknar de naturliga förutsättningarna för verksamheten. Typvärdena kan emellertid visa sysselsättningseffekterna av generella verksamheter utförda inom en struktur liknande dagens verksamhetsramar.

Bilaga 8

Figur 1 ä m å

2 2

2 2 m 3 3 3 3 8 S 3 å - 8 2 8 m S 2 8 2 8 S

o

S w w m

+

m s

Figur 2 m n. om m - ä a ä å

m

- - o 2 E i 3 3 2 2 3 m w - m m m m m m m m m m - S S ä i S m - S C C 5 n m - - - ä m 2 m S ä - 3 å u E Z 2 - S S 8 ..

s

u

H i 5

m m E S m o D m m O I w H

Bilaga 8

TRÄDBRÄNSLEN

4.1 Skogsindustrin biprodukter; bark, spån, etc

Massa- och pappersindustrin

Inom massa- och pappersindustrin utnyttjas generellt sett biprodukterna lutar och bark till fullo för energigenerering. Någon ökning tillgången på dessa biprodukter

av förutses inte. I integrerade bruk kan man i stället förvänta sig minskning på

en grund av en ökad användning av returfiber i produktionen.

Förändringar i användningen av dessa biprodukter innebär endast marginella effekter sysselsättningen då verksamheten hanteras inom brukens energiförsörjningsorganisationer, som bedöms kunna absorbera dessa förändringar inom de rådande organisatoriska

ramarna.

Det föreligger tekniska möjligheter till ökad användning biobränslen inom

av massaoch pappersindustrin. Dessa utnyttjas inte till fullo ekonomiska skäl. De gällande

av nedsättningsreglerna för energiintensiv industri beträffande energiskatter och avgifter leder till att olja och kol utnyttjas för täckandet del energibehovet.

av en av Dessa nedsättningsregler är bekant under omprövning och genomförd

som en förändring lån leda till att biobränslen får ökad användning inom och

en massapappersindustrin på de fossila bränslenas bekostnad. I detta hypotetiska fall skulle det Ökade behovet av biobränslen i flertalet fall kunna tillgodoses över- eller

genom återgång till träddelsmetoder. Sysselsättningseffekterna detta framgår

av av beskrivningarna av träddelsawerkningsmetoder i avsnitt.

senare

Sågyerken och träindustrin

Energiförsörjningen exkl. el för denna sektor baseras i det närmaste helt på trädbränslen i form biprodukter. Överskott säljs bl.a. bränslen

av egna som den omgivande marknaden. I vissa områden är efterfrågan marknaden för liten och det förekommer i ett fåtal fall att bark och spån måste deponeras.

Bilaga 8 En förutsatt ökad efterfrågan biobränslen skulle sålunda i första hand innebära att de totalt sett ganska små icke utnyttjade kvantiteterna kommer att användas. Detta endast marginellt ökad sysselsättning i form av en viss ökning av

genererar transporterna.

Därtill kan förvänta sig ökad efterfrågan från den externa marknaden

man att en kommer att leda till att energiförbrukningen inom industrin effektiviseras, vilket innebär att det därvid inbesparade bränslet kommer att säljas. Sysselsättningen ökar

tillkommande transporter och till en mindre del genom ökade behov av genom administration. En ökning av trädbränsleanvändningen fossila bränslens bekostnad leder dessutom till något flera arbetstillfällen vid förbränningsanläggningarna.

Arbetstillfällena kommer att utgöras dels av en utökning av antalet fast anställda inom industrin och vid förbränningsanläggningama, dels ett ökande transportuppdrag för lastbilsentreprenörer. Dessa uppdrag omfattar eldningssäsongen, dvs september maj.

-

4.2 Rivningsvirke, byggavfall, etc

En del av denna kvantitet destruktionseldas platsen eller finner lokal användning som bränsle. Huwuddelen omhändertas inom avfallshanteringens organisation. Träavfall etc. är i många fall det största enskilda avfallssortimentet. Det är skrymmande och svårhanterligt och därmed dyrt hand och deponera.

att ta om Utsorterat träavfall är emellertid en lämplig bränsleråvara.

Ökad användning rivningsvirke, byggavfall, bränsle ökad sysselsätt-

av etc. som ger ning i hanteringsledet, vid transporter och administration samt i mindre omfattning i förbränningsanläggningar.

Arbetstillfällena utgörs av heltidsarbete och vad gäller transporterna av transportkontrakt avseende eldningssäsongen.

Bilaga 8

4.3 Avverkningsrester gr0t

Den vanligaste formen för tillvaratagande av grot för bränsle är att hämta grot från hygget, lägga upp det för torkning vid bilväg och därefter flisa bränslet i anslutning till vidaretransporten till slutförbrukaren.

För dessa arbeten erfordras traktorförare, maskinoperatörer för flishuggar, lastbilsförare och administrativ personal. Dessutom tillkommer ett visst ökat behov av personal vid eldningsanläggningarna.

Den administrativa personalen är heltidsanställd. Förare och maskinoperatörer arbetar entreprenörskontrakt under eldningssäsongen.

4.4 Integrerad avverkning, träddelar eller helträd

Metoden kännetecknas av att man strävar efter att minimera arbetsinsatserna genom att inte kvista och toppkapa träden i skogen för att i stället skilja massaved från kvistar och toppar bränsle vid terminaler eller vid skogsindustri. Metoden är vanlig fr.a. i Övre Norrland.

Arbetsinsatserna erfordrar maskinförare i skogen, lastbilsförare, maskinoperatörer för upparbetning, administrativ personal samt personal vid förbränningsanläggningen.

Huvuddelen av arbetsinsatserna utförs i form av heltidsarbete. Bränsleleveranserna sker emellertid endast under eldningssäsongen.

Bilaga 8 4.5 Direktavverkning av bränsle

Själwerksamma

Verksamheten består av avverkning i form av första gallring. Fällning sker med motorsåg, terrängtransport med skogsanpassad jordbrukstraktor. Leverans fritt bilväg till köpare. Flisning vid bilväg och vidaretransport genom inlejda entreprenörer.

Awerkning och transport kan med fördel bedrivas på för den själwerksamme lämplig tid och i form av korttidsinsatser. Upparbetning och vidaretransport sker under eldningssäsongen.

Helmekaniserad avverkning

Awerkning i förstagallringsbestånd med maskinell fällning och terrängtransport med skotare. Bedrivs i princip året runt. Upparbetning och vidaretransport på motsvarande sätt som ovan.

Arbetsinsatserna utförs av maskinförare, operatörer av flishuggar, lastbilsförare, personal vid förbränningsanläggningar och administrativ personal. Flishuggsoperatörerna och lastbilsförarna är engagerade under eldningssäsongen, övriga året runt.

4.6 Bränsle till husbehov

Biobränsleanvändningen för husbehov är sammantaget större än värmeverkens biobränsleanvändning. Någon expansion bedöms emellertid inte trolig. Effekten

som av en eventuell ökning av antalet användare kan antagas kompenserad

av energibesparing och effektivisering i existerande verksamhet.

Arbetsinsatser och metoder vad gäller husbehovsbränsle antages motsvara de värden som angivits för självverksamhet ovan.

Bilaga 8

4.7 Energiskog

Låg mekaniseringsgrad

Det är i första hand vad beträffar skörden som det kan vara meningsfullt att skilja på hög och lägre mekaniseringsgrad. Enklare skottskördare används i det lågmekaniserade alternativet. Flisning sker med en enkel traktormonterad flishugg. Transporterna sker med traktorekipage eller med mindre lastbilar. I detta alternativ har även inkluderats farmartjänst, dvs att odlare engagerar sig i drift och tillsyn av mindre förbränningsanläggningar.

Huvuddelen av arbetsinsatserna utförs av odlaren. Arbetet är koncentrerat till korta säsonger. Farmartjänsten varar emellertid under e1dningssäsongen.

Hög mekaniseringsgrad

Inlejda specialmaskiner utnyttjas för plantering, skörd, flisning och transport till bilväg. Specialutrustade lastbilar transporterar flis till en större förbränningsanläggning.

Vissa arbeten kan lämpligen utföras av markägaren, men flertalet tjänster lejs in i form av maskin- och lastbilsförare. Arbetstillfällen kommer även till stånd

genom behov av viss ökning av personal vid förbränningsanläggningar samt av administrativ personal.

5. TORV

Verksamheten består av beredning av torvmossen och därefter torvbrytning,

av uppsamling, lagring och transport till förbränningsanläggning.

Arbetsinsatserna utförs av maskinoperatörer, lastbilsförare, personal vid förbränningsanläggningar och administrativ personal. Beredning och brytning är

Bilaga 8

säsongarbeten under sommaren medan lastbilstransporterna sker under eldningssäsongen. Övriga arbeten är året-runt-anställningar.

ÖVRIGA BIOBRÄNSLEN

6.1 Rörflen

Rörflen är ett flerårigt gräs som kan skördas i flera år efter etableringen. För höga skördar erfordras intensiv skötsel. Rörflen skördas och balas på fältet, transporteras sedan till lager och sedan vidare till förbränningsanläggning.

Anläggning, skörd, balning, lagring och administration genomföres bonden,

av vidaretransporten med kontrakterad lastbil.

Arbetet består av säsongs- och deltidsinsatser. Personal vid förbränningsanläggningen är heltidsanställd.

6.2 Halm

Halm tillvaratas i samband med spannmålsskörden. Halmen balas och lagras. Under eldningssäsongen transporteras den till förbränningsanläggningen lastbil.

per

Arbetet består av säsongs- och deltidsinsatser. Personal vid förbränningsanläggningen är heltidsanställd.

FÖRÄDLADE BIOBRÃNSLEN

Tillverkning av pellets, briketter och träpulver sker i helmekaniserade anläggningar och innebär sålunda endast några tillkommande arbetstillfällen. Följande typvärden anges

ll

Bilaga 8

Förädlade bränslen förbränns emellertid med högre verkningsgrad än vad gäller

som för oförädlade biobränslen. Detta gäller även efter avdrag av energiåtgången för förädlingsprocessen. Användning av förädlade bränslen leder till färre anställda i förbränningsanläggningarna. Genom att utnyttja möjligheter till flexibilitet i bränsleval och lokalisering, kan nya effektiva metoder tillämpas, vilket leder till lägre arbetskraftsbehov.

Den sammantagna effekten av förädling av biobränslen blir därför liten och

man kan i grova drag hävda att en förädling inte ger några extra sysselsättningseffekter. Pelletstillverkning är mera arbetsintensiv än tillverkning briketter och träpulver.

av Då marknaden för pellets är mindre förbränningsanläggningar detta större

ger inverkan i form av ökad verkningsgrad och minskade personalbehov. Den generella slutsatsen bör därför kunna gälla även för pellets.

REGIONALA FÖRUTSÄTTNINGAR

Framställningen i detta avsnitt bygger existerande förhållanden i de olika regionerna, och på författarnas bedömningar utvecklingsmöjligheter för olika

om bränslen och metoder. Bedömningarna har skett innan Biobränslekommissionens marknadsbedömningar har förelegat och har därför inte kunnat anpassats till dessa.

Förutsättningarna för ökad användning av biobränslen varierar mycket mellan olika regioner i Sverige. Mönster i marknaden, infrastrukturen, tillgångarna, institutioner och aktörer skiljer sig i väsentlig omfattning och leder till att olika logiska utvecklingsvägar kan urskiljas för olika regioner.

Bilaga 8

Dessa mönster har analyserats baserat dagens situation och bedömningar

om framtida utveckling har genomförts.

Regionuppdelningen är följande

Övre Norrland

Nedre Norrland, Dalarna och Värmland

Mälar-Hjälmare-området

Götaland utom Skåne

Skåne

Övre Norrland

Råvarutillgången är mycket god. Vissa möjligheter föreligger att öka biobränsleanvändningen i några värmeverk. I övrigt är marknaden mättad med beaktande

av nuvarande skatteregler. Kol och olja i bl.a. gruvindustrin skulle tekniskt kunna ersättas med..biobränsle. Export till övriga regionerär möjlig.

En antagen ökning av biobränsleanvändningen skulle leda till att följande bränslen och. metoder skulle komma att tillämpas.

Tygvärden

åv Wh

i Integrerad awerkning upplevs som konkurrenskraftig mot andra awerkningssystem och begränsas i dag av bristen på avsättningsmöjligheter.

Bilaga 8

Det finns ett visst överskott bark och spån från sågverk och träindustri i regionen. I vissa fall beror detta avsaknad lämpliga av pannor, i andra fall på allmän marknadsmättnad vad gäller bränslen.

Torv har tappat marknader under åren. de senaste

Rörflen kan konkurrera under förutsättning omställningsbidragen att räknas in och att det etableras lämpliga pannor.

Enligt ovanstående kommer sysselsättning att skapas för skogsarbetare och framför allt inom transportledet. Ökningen bedöms uppgå till storleksordningen 80 årsverken per TWh. Arbetsinsatsernas tyndpunkt infaller inom 6-8 månaders en säsong.

Nedre Norrland, Dalarna och Värmland.

Råvarutillgången är mycket god. Viss ökning marknaden av möjlig inom värmeverkssektorn och inom skogsindustrin samt i form export av till andra regioner.

Följande bränslen och metoder skulle utnyttjas vid en antagen ökning av biobränsleanvändningen.

Tygvärden åv Wh A3. Biprodukter från sågverken och träindustrin 28 C. Avverkningsrester grot 115

E. Direktawerkning träddelar

av etc. Själwerksamma 251 Högmekaniserad 125 D Integrerad awerkning, träddelar eller helträd 122

F Torv

200 H1 Rörflen 93

Bilaga 8 och spån från sågverk och träindustri i regionen. I vissa Det finns överskott bark lämpliga i andra fall allmän marknadsfall beror detta avsaknad av pannor, bränslen. Överskottet kan utnyttjas i planerade nya pannor och mättnad vad gäller i fabriker för bränsleförädling.

är och utnyttjandet begränsas av priser och Potentialen för utnyttjande av grot stor förutsättningar gäller för direktawerkad bränsleråvara. marknadsutrymme. Samma

form metoder för träddelar eller helträd är beroende av Integrerad awerkning i av möjligheter konkurrera med fossila bränslen inom biobränslens framtida att skattenedsättningsreglerna, och de praktiska samordningsskogsindustrin, främst möjligheterna beträffande bränsle- och vedråvaruförsörjningen.

förutsättningar beskrivits för Övre Norrland. För torv gäller samma som ovan

kan konkurrera omställningsbidrag inräknas i kalkylerna. Rörflen om

första hand i transportledet, i form maskinförare i Arbetstillfällen tillskapas i av möjligheter till själwerksamhet. Uppskattningsvis awerkningsarbetet och i form av tillkomma vid antagen Ökning 1 TWh. Huwuddelen av 120 årsverken skulle en av deltid och säsongsarbete och skulle sålunda dessa arbeten kommer att utgöras av få väsentlig betydelse för sysselsättningen storleksordningen 250 personer. av

Mälar-Hjälmare-området

biobränsleråvara är god i nuvarande efterfrågesituation. Marknads- Tillgångarna emellertid mycket och den realiseras kommer det rimligen potentialen är stor om ekonomiskt anskaffa delar den efterfrågade biobränslekvantiteatt vara mera att av från källor än till fullo utnyttja regionens råvarupotential. ten andra att

biobränsleanvändningen leder till att följande bränslen och En antagen utökning av metoder kommer att utnyttjas

Bilaga 8

Typvärden

åv Wh

C. Awerkningsrester grot 115

E. Direktawerkning träddelar

av etc. Själwerksamma 251 Högmekaniserad 125 F. Energiskog

Hög manuell insats, farmartjänst 406 Högmekaniserade metoder 89 H2 Halm 84 D Integrerad awerkning, träddelar eller helträd 122 A3 Biprodukter från sågverken och träindustrin 28 H1 Rörflen 93

Grot- utnyttjande samt direktawerkning av bränsleråvara kommer att täcka huvuddelen det antagna bränslebehovet av från regionen.

Förutsättningarna för energiskog är goda, speciellt om man räknar in bidragen för omställning av användning jordbruksmark. av

Halm kan sannolikt bli prismässigt

konkurrenskraftigt, halmeldning erfordrar

men

att speciella förbränningsanläggningar etableras

eller att halmbränslet förädlas.

Integrerad avverkning av massaved och bränsle kan komma till stånd Skatteregom lerna förändras vad gäller förutsättningarna för energigenerering inom skogsindustrin.

Sågverkens och träindustrins biprodukter är i huvudsak till fullo utnyttjade redan i dag. Endast marginella kvantiteter kommer därför att kunna tillkomma.

Förekomsten torv är liten inom av regionen.

Bilaga 8

konkurrera omställningsbidragen inräknas. Rörflen kan om

tillkommande arbetstillfällen att skapas för lastbils- Även i denna region kommer maskinförare i awerkningsarbetet och som möjligheter förare i transportledet, för Dessutom tillkommer arbeten i energitill själwerksamhet i avverkningsarbeten. Ungefär 200 årsverken skulle tillkomma vid en antagen skogsodling och dess skörd. dessa arbeten kommer att utgöras av deltid och ökning 1 TWh. Huwuddelen av av sålunda få väsentlig betydelse för sysselsättningen av säsongsarbete och skulle storleksordningen 500 personer.

Götaland utom Skåne

biobränslen är mycket stora. Ökning av marknaden är Tillgångarna råvaror för och inom industrin samt i form av export till andra möjlig inom värmeverkssektom regioner.

skulle leda till att följande bränslen och En ökad användning av biobränslen metoder kommer till användning Typvärden åvl Elg grot 115 C Awerkningsrester E Direktawerkning av träddelar etc 251 Själwerksamma 125 Högmekaniserad sågverken och träindustrin 28 A3 Biprodukter från F Energiskog farmartjänst 406 Hög manuell insats, 89 Högmekaniserade metoder 84 H2 Halm awerkning, träddelar 122 D Integrerad eller helträd 93

H1 Rörflen

Bilaga 8

Grot-utnyttjande samt direktavverkning bränsleråvara av kommer att täcka huvuddelen av det antagna bränslebehovet.

Sågverkens och träindustrins biprodukter utnyttjas redan i dag i hög omfattning. Begränsade kvantiteter kommer emellertid att kunna tillkomma genom effektivisering och energibesparing inom industrin.

Energiskog kan konkurrera lokalt räknar in bidragen om man för omställning av användning av jordbruksmark.

Halm kan sannolikt bli prismässigt konkurrenskraftig, men halmeldning erfordrar att speciella förbränningsanläggningar etableras eller halmbränslet att förädlas.

Integrerad awerkning av massaved och bränsle i form av träddelar kan komma till stånd om skattereglerna förändras vad gäller förutsättningarna för energigenerering inom skogsindustrin.

Expansionsmöjligheterna för torv inom regionen bedöms små. som

Rörflen kan konkurrera omställningsbidragen om inräknas,

Tillkommande arbetstillfällen består arbeten av för lastbilsförare i transportledet, för maskinförare i awerkningsarbetet och möjligheter som till själwerksamhet i awerkningsarbeten. Dessutom tillkommer arbeten i energiskogsodling och dess skörd. Ungefär 160 årsverken skulle tillkomma vid en antagen ökning av 1 TWh. Huwuddelen av dessa arbeten kommer att utgöras av deltid och säsongsarbete och skulle sålunda väsentlig betydelse för sysselsättningen av storleksordningen 350 personer.

Bilaga 8 Skåne

Tillgångarna på biobränsleråvara är begränsade. Marknadspotentialen är emellertid realiseras kommer biobränsle att i huvudsak anskaffas från andra stor. Om den Inom ekonomiskt möjliga kommer givetvis att även utnyttja regioner. ramar man regionens råvarupotential.

utökning biobränsleanvändningen leder till att följande bränslen och En antagen av metoder kommer att utnyttjas inom regionen Tygvärden åv Wh

Awerkningsrester grot 115 C. E. Direktawerkning av träddelar etc Själwerksamma 251 Högmekaniserad 125 F. Energiskog manuell insats, farmartjänst 406 Hög Högmekaniserade metoder 89 H2 Halm 84

Grot- utnyttjande direktawerkning bränsleråvara kommer svara för samt av huvuddelen det antagna bränslebehovet från regionen. av

Förutsättningarna för energiskog är goda speciellt räknar in bidragen för om man omställning användning av jordbruksmark. av

Halm kan sannolikt bli prismässigt konkurrenskraftigt, men halmeldning erfordrar speciella förbränningsanläggningar etableras eller att halmbränslet förädlas. att

Sågverkens och träindustrins biprodukter är i huvudsak till fullo utnyttjade redan i dag. Endast marginella kvantiteter kommer därför att kunna tillkomma.

Bilaga 8

Förekomsten av torv är liten inom regionen.

Odling av rörflen förekommer endast i liten omfattning.

Även i denna region kommer tillkommande arbetstillfällen att utgöras av

lastbilsförare i transportledet, maskinförare i av awerkningsarbetet och av

möjligheter till själwerksamhet i awerkningsarbeten. Dessutom tillkommer arbeten

i energiskogsodling och dess skörd. Ungefär 200 årsverken skulle tillkomma vid en

antagen ökning av 1 TWh. Huwuddelen av dessa arbeten kommer att utgöras av

deltids- och säsongsarbete och skulle sålunda väsentlig betydelse för sysselsätt-

ningen av storleksordningen 500 personer.

TILLÄMPNING PÅ TVÅ ANTAGNA EXEMPEL

I syfte att belysa sysselsättningseffekterna av väsentliga genombrott för biobränslen

på marknaderna har beräkningar utförts för följande antagna exempel.

Exempel A. Biobränslen ersätter fossila bränslen i kommunala kraftvärme- och

värmeverk, sammantaget i ökad omfattning 15 TWh en av bränsleenergi i jämförelse

med 1991.

Exempel B. Biobränslen ersätter fossila bränslen och i mindre och medelstora

värmecentraler etc. sammantaget i ökad omfattning en av 15 TWh bränsleenergi i

jämförelse med 1991.

De beräkningar som genomförts för ovanstående exempel baseras på regionala

sysselsättningseffekter redovisade i tidigare avsnitt i föreliggande rapport.

Bilaga 8 9.1 Exempel A. Biobränslen i kraftvärme- och värmeproduktion. Ökad användning

i kommunala energiverk med 15 TWh

Det ökningen kommer att utgöras dels flis, dels förädlade bioantages att av bränslen. De projekt, är under genomförande med stöd av statliga insom nu vesteringsstöd för kraftvärmeanläggningar kommer att i huvudsak gälla flis. Det övrig tillkommande bränslekvantitet kommer att utgöras av förädlade antages att biobränslen.

för dessa bränslen, med ovanstående antaganden, kommer att bestå av Marknaden energianläggningar fördelade enligt följande bedömningar

Teknisk möjlig Antagen potential marknad

Mälar-Hjälmare-området

Storstockholmsområdet 5 TWh 4 TWh Västerås 2 TWh 1 TWh Övriga 3 TWh 2 TWh

Götaland utom Skåne NorrköpingLinköping 2 TWh 1 TWh Göteborgsregionen 2 TWh 1 TWh Övriga 2 TWh 1 TWh

Skåne MalmöHelsingborg 3 TWh 2 TWh Övriga 1 TWh 1 TWh

Övre Norrland samt Nedre Norrland, Dalarna och Värmland GävleSundsvallUmeå 1 TWh 1 TWh Övriga 1 TWh 1 TWh

Som framhållits har i dag samtliga regioner överskott på bränsleråvara. Detta ovan överskott är emellertid mindre i Mälar-Hjälmare-regionen och i Skåne, dvs regionermed de största marknaderna. I denna studie antages att försörjningen av dessa na regioner kommer att organiseras genom att bränsle tillförs från regioner med stora råvaruöverskott än intensiv exploatering biobränsleråvaran i snarare genom av närheten av marknaden.

Bilaga 8

Bränslet till energianläggningarna i sammanställningen ovan kan i stor omfattning transporteras sjöburet och per järnväg. Kostnaderna för olika transportsätt sammanfattas översiktligt enligt följande

KrMWh 100 km 400 km

Lastbilstransporter 23 61 Järnvä gstrans porter 33 43 Sjötransporter 20 30

Bränsleproduktion i Sverige

En kombination av marknad, råvarutillgångar och transportkostnader i Sverige leder

till en tillverkningsförsörjningsstruktur enligt följande

Produktion Marknad Ext. leveranser

Övre Norrland 1 TWh Målar-regionen 1TWh

Nedre Norrland, Målar-regionen Dalarna, Värmland 4 TWh Egen 2 TWh

Målar-Hjälmarregionen 4 TWh Egen 0

Götaland utom Skåne 5 TWh Egen 2 TWh Skåne

Skåne 1 TWh Egen 0

Ovanstående antaganden och beräkningar skulle ge följande sysselsättningseffekter i form av ökad verksamhet för ökning på en antagen sammanlagt 15 TWh.

12 12-0752

Bilaga 8 Övre Norrlandh 80 årsverken Nedre Norrland, Dalarna, Värmland 480 årsverken Mälar-Hjälmarregionen 800 årsverken Götalandut0m Skåne 800 årsverken Skåne 200 årsverken

SUMMA 2360 årsverken

Som tidigare framhållits., bör det noteras att dessa årsarbeten inte i första hand utgörs nya jobb, utan snarare innebär en utvidgning och Stabilisering av

av arbetsvolymen i redan existerande verksamheter. Detta leder till att arbetsuppgifterna berör uppskattningsvis 10 000 personer, för vilka dessa arbetsuppgifter blir av väsentlig betydelse för deras utkomst.

Import av biobränslen

Den marknads- transport- och tillgångsstruktur, som ligger till grund för slutsatserna ovan kan emellertid utvidgas att omfatta även möjligheter till import av biobränslen. Detta leder till slutsatsen att väsentliga delar av marknaden kommer att kunna försörjas billigare med importerade bränslen än med inhemska.Inom några år och under överskådlig tid kommer Baltikum och möjligen även Ryssland att kunna producera och leverera såväl flis som förädlade biobränslen till konkurrenskraftiga priser till de svenska kraftvärme- och värmeverk som har möjlighet att utnyttja billiga sjötransporter. I ett antaget typfall kan ett sådant försörjningsmönster bli följande

Bilaga 8

Produktion Marknad Ext. leveranser Övre Norrland O TWh 0 TWh

- Nedre Norrland, Dalarna, Värmland 2 TWh Egen 0 TWh Målar-Hjälmarregionen 2 TWh Egen 0 TWh Götaland utom Skåne 2 TWh Egen 0 TWh Skåne 1 TWh Egen 0 TWh Import Målar-regionen 5 TWh Götaland 1 TWh Skåne 2 TWh

Sysselsättningen i detta antagna fall uppgår till följande värden

Övre Norrland

- Nedre Norrland, Dalarna, Värmland 240 årsverken Mälar-Hjälmarregionen 400 årsverken Götalandutom Skåne 320 årsverken Skåne 200 årsverken

SUMMA 1160 årsverken

Bilaga 8

9.2 Exempel B. Biobränslen ersätter fossila bränslen och el i mindre och

medelstora värmecentraler etc., sammantaget i en ökad omfattning av 15 TWh bränsleenergi i jämförelse med 1991

Även i detta exempel kommer de redan beslutade och påbörjade projekten att genomföras enligt planerna. Flertalet dessa är som ovan nämnts fliseldade. Den

av övriga tillkommande marknaden antas till övervägande del komma att utnyttja förädlade bränslen.

Eftersom marknaden är heterogen och består av ett stort antal kunder antas försörjningssystemet komma att utgöras kombination av flera bränsleidéer

av en bland andra följande

Lokal billig råvara försörjer lokal marknad Farmartjänst försörjer lokal marknad Storskalig bränsletillverkning försörjer lokal, regional,

nationell marknad

Råvarutillgångar, råvarukostnader, transportkostnader, effektivitet i produktion och handelsled samt förmåga till utveckling och innovationer kommer att avgöra hur olika bränsleidéer kommer att utvecklas. Marknaden kommer uppenbart att kännetecknas konkurrens. Här antages att de bästa förutsättningarna råder i

av geografisk närhet till marknaden. Den antas i sin tur vara nära relaterad till befolkningens utbredning, dock med viss reducering inom storstadsområdena.

Detta marknadsbild för möjlig ökning enligt följande

skulle ge en

Antagen marknad Övre Norrland 1 TWh Nedre Norrland, Dalarna och Värmland 2 TWh Mälar-Hjâlmare-området 4 TWh Götaland utom Skåne 6 TWh Skåne 2 TWh

Bilaga 8

Produktion i Sverige

Produktionen antages i detta exempel komma förläggas i att samma region som marknaden. Detta skulle leda till en ökad sysselsättning följande omfattning av

Övre Norrland 80 årsverken

Nedre Norrland, Dalarna, Värmland 240 årsverken

Målar-Hjälmarregionen 800 årsverken

Götaland 960 årsverken utom Skåne

Skåne 400 årsverken

SUMMA 2880 årsverken

Även i detta fall utgörs få av årsverkena nya jobb. I stället den av utgörs skapade sysselsättningen av förstärkning och komplettering redan existerande av verksamhet.

Import

I exempel B är importbränslen inte lika konkurrenskraftiga, eftersom flertalet anläggningar kan nås sjövägen eller med järnväg. Omlastningar kostnadskräär vande och minskar därför importalternativens möjligheter konkurrera. att En bedömning, innebärande att 15% skulle kunna utgöras importbränslen, av skulle reducera i första hand den inhemska produktionen i Mälar-Hjälmare-regionen och i Götaland. sysselsättningen skulle i motsvarande grad. ner

l

l i li

Bilaga 8

10. INTERVJUER

Följande företag har intervjuats eller per brev bidragit med information och erfarenheter,

SCA Z-bränslen SCA Y-bränslen SCA Norrbränslen SÅTAB Norrskog

Åkeriskog

Fastbränsle AB Södra Skogsenergi Sydkraft Agrobränsle Pulverbränsle Summa AB MP-Bolagen Stockholm Energi Råsjö Torv AB

Bilaga 8

LITTERATUR

Ager, B. 1982. Småskalig produktion brännved för av enskilda hushåll tankar kring en fallstudie. SLU, inst f skogsteknik. Stencil nr 1741982.

Alexandersson, H. 1984. Flisning trädrester av och klena lövträd i södra Sverige.

Forskningsstiftelsen Skogsarbeten. Resultat nr 1984.

Axenbom, fl. 1992. Biobränslen från jord m. och skog. Värderingar ett markur nadsperspektiv. Aktuellt från Lantbruksuniversitetet 405406

under

tryckning.

Brunberg, B. 1991. Tillvaratagande skogsbränsle av som träddelar och slutawerk-

ningsrester system maskiner, metoder och kostnader. Vattenfall, - UB , 199117.

Danielsson, B-O. 1991. Technik für die Gewinnung von Heizmaterial aus dem

Walde. In Mechanisierung der Waldarbeit B. Ager, red.. SLU, inst f

skogsteknik. Uppsatser och Resultat 211, 144-120. nr s

Danielsson, B-O. fl. Inventeringsstudie biobränslepotential m. i södra Sverige.

Vattenfall, UB 199040.

Eickhoff, K. 1988. Flisning vid gallring lövbestånd av Resultat nr 1988.

Forskningsstiftelsen Skogsarbeten.

Engsås, 1990. The establishment of municipal wood based heating system from

a regional macro-economic perspective. In Forestry and rural development

industrialized countries B. Ager, red.. IUF R0 working party S 4.07-O7.

SLU, inst f skogsteknik, 73-80. s

Flinkman, M. 1989. Produktion och utbud av trädbränslen från sågverk och skiv-

industri i framtiden. En utredning uppdrag Statens Energiver. - av SLU, SIMS-institutionen. Utredning nr

Gullberg, T. 1991. Analyser drivningssystem av vid gallring och röjning inom

privatskogsbruket. SLU, inst f skogsteknik. Rapport nr 191.

Hellström, C. Westerberg, D. 1990. Storskaligt skogsbruk 1990 metoder, prestationer och kostnader. Stencil 1990-08-20. Forskningsstiftelsen Skogsarbeten.

Hektor, B. Vikinge, B. 1991. Försörjningssystem för trädbränslen i Norrbotten.

SLU, SIMS-institutionen. Utredning nr

Liss, J-E. Swartström, 1984. Mindre fastbränsleanläggningar. SLU,

Småskogsnytt 1984. nr

Liss, J-E. 1984. Drivningsmetoder för själwerksamma skogsägare vid tillvara-

Bilaga 8

tagande av bränsleflis. SLU, inst f skogsteknik. Rapport nr 172.

Lönner, G., Parikka, M. Rutegård, G. 1987. Produktion trädbränslen vid av sågverkskivindustrin. SLU, SIMS-institutionen. Utredning nr

Lönner, G., Parikka, M. Törnqvist, A. 1989. Kostnader och tillgänglighet för awerkningsrester lång sikt.- En utreding uppdrag Statens av Energiverk. SLU, SIMS-institutionen. Utredning nr

Marks, 1990. Träpulver ett förädlat fastbränsle. SLU, inst f skogsteknik. Upp- satser och Resultat nr 182.

Pettersson, 1982. Halm som energikälla. NE 19822.

Risberg, 1992. Småskaliga värmeentreprenader. SLU, inst f skogsteknik. Stencil nr 1992.

Sundström, B. 1980. Sysselsättningseffekter alternativa energiförsörjningssystem av skogsenergi. Statens Planverk, promemoria 1980-12-10. - Statens Energiverk. Fasta bränslen. 19845.

Westerberg, D. 1991. Flisfordon, uppbyggnad och transportekonomi. Skogsarbeten, Resultat nr 1991.

Margen-consult AB

Energy consultants Bilaga 9

KRAFIVÄRMENS KONKURRENSKRAFT

VID ELDNING AV BIOBRÅNSLEN

RESPEKTIVE FOSSILA BRÄNSLEN

Peter

Margen

för

Biobränslekommissionen

1-992

maj

med. 1992

tillägg juli

argen-consult AB Phone + 46 155 858 46 Postgironr 22 55 23-0 llhelgonavägen 21 Bankgironr 968-4838 11 35 NYKÖPING Telefax + 46 155 858 46 Org.nr. 556239-7140

Bilaga 9

FÖRORD

Våren 1992 beställde Biobränslekommissionen en utredning om vilka utsikter det finns för olika slags kraftvärmeverk att bli lönsamma i Sverige, dels på kort sikt, dels på lång sikt. Särskilt skulle de biobränsleeldade kraftvärmeverkens möjligheter att konkurrera med andra produktionsaltemativ analyseras.

Utredningen skulle utgå från de Skatteregler just som framlagts i kompletterings-

propositionen samt från dagens bränslepriser och vissa Även

bränsleprisprognoser.

betydelsen av vissa tänkbara ändringar i skattereglerna, t ex ändringar följd som en av anpassning till regler som nu diskuteras inom EG, eller ändringar som syftar till ökad användning av biobränsle för kraftvärmeproduktion skulle belysas. Rapporten som redovisar resultaten detta uppdrag blev av färdig i maj 1992.

Kort efter att rapporten blev färdig begärdes en komplettering av deni två avseenden, dels inverkan de reviderade

av tillämpningsbestämmelser för kompletterings-

propositionens Skatteregler under tiden beslutats som av riksdagen, dels hur ytterligare nâgra av Kommissionen specificerade styrmedel skulle påverka användningen av biobränslen för kraftvärmeverk. Resultat från denna

kompletterande utredning

redovisas i ett särskilt tillägg.

Den preliminära rapporten från maj 1992 och ovannämnda tillägg utgör föreliggande rapport. För uppdraget värdefulla synpunkter har inhämtats från en av Biobränslekommissionen tillsatt referensgrupp för styrmedelsfrågor, samt från Biobränslekommissionens sekretariat, särskilt från kansliråd

Ian Thyberg.

Nyköping den 31 1992

Peter Margen

Bilaga 9 Bränslekommissionens referensgrupp för styrmedelsfrågor Jordbruksdepartementet

Deparimentssekreterare Åke Axenbom

Näringsdepartementet Departementssekreterare Olle Björk

Tekniska Verken i linköping AB Värmeverkschef Ingvar Carlsson Biobränslekommissionen

Departementssekreterare Amiika Helker Lundström

Näringsdepartementet

Departementssekreterare Göran Lagerstedt

Riksskatteverket

Avdelningsdirektör Lars Lundholm

Statens Naturvårdsverk

Avdelningsdirektör Kerstin Lövgren

Biobränslekommissionen Kansliråd Ian Thyberg Miljö- och Naturresursdepartementet Kansliråd Ulla Weigelt NUTEK Utredare Anders Wikström

Bilaga 9

INNEHÅLL

Sammanfattning

1 UPPDRAGET 2 DEN SVENSKA MARKNADEN FÖR 3 KRAFIVÄRMETEKNIICER

4 BERÄKNILIGSFÖRUISÄTININGARNA 4.1 Direkta bränslepriser och avgifter 4.2 Bränslepriser och skatt 4.3 Kapitalkostnader samt drift och underhåll DoU 4.4 Statsbidrag 4.5 Övriga kostnadsantaganden 4.6 Elpriset NÄR ÄR DET LÖNSAMT ATT DRIVA KRAFIVÄRMEVERK

BEFINTLIGA LÖNSAMHETEN FÖR NYA KRAFIVÄRMEVERK

MED KOMPLEITERINGS- PROPOSITIONENS SKATTEREGLER 6.1 Lönsamhet vid prisläget 1991 6.2 Lönsamhet vid prisläget år 2000 6.3 långtidstrend 6.4 Biobränsleeldade kraftvärmeverk med teknik

ny 6.5 Diskussion

KÄNSLIGHETSANALYS 7.1 Lägre elpris

7.2 Lägre bränslepriser

7.3 Skatt kompenserad för inflation

KONSEKVENSER AV ÄNDRINGAR I SKATTEREGLERNA 8.1 Total skattebefrielse för vissa kraftvärmetekiüker enligt Visby-domen 8.2 Slopad möjlighet att använda skattebefriat fossilt bränsle för elproduktion

och biobränsle för resterande produktion i samma kraftvärmeverk 8.3 Hur kan man bäst öka biobränslets användning för kraftvärme under

1990-talet 8.4 Anpassning av svenska Skatteregler helt eller delvis till kommande skatta

regler inom EG.

9 SLUTORD

REFERENSER

Bilaga 1 Principscheman för olika kraftvärmeprocesser Bilaga 2 Bränslepüser, inklusive skatt för el, kraftvärme och värme Bilaga 3 Viktigare data för kraftvärmeverk använts i beräkningarna

som

TILLÄGG Juli 1992 Inverkan

av olika styrmedel

Bilaga 9

SAMMANFATTNING

Idenna rapport analyseras lönsamheten för kraftvärmeverk av skilda slag, med olika bränslen, dels med kompletteringspropositionens regler dels med regler modifierade på olika sätt. Resultat redovisas för prislägen 1991, år 2000 och därefter. Fjärrvärme system av skilda storlekar och med olika befintliga produktionsanläggningar behandlas. Slutsatser dras särskilt angående möjligheten till en ökad kommersiell användning av biobränslen i kraftvärmeverk med olika Skatteregler i olika tidsskeden.

Resultat med kompletteringspropositionens Skatteregler

För de flesta fjärrvärmesystem medför kompletteringspropositionens Skatteregler viss, än begränsad, skärpning skatt för fossilt bränsleeldade kraftvärmeverk

om av och värmepannor. Dessa får något försvagad konkurrenskraft, vilket medför att biobränsleeldade enheter klarar sig bättre. Sammanlagt minskar dock kraftvärmeutbyggnaden något jämfört med vad som beräknas ske med dagens skatteregler.

Kraftvärmeverk med dagens teknik

Vid dagens prisläge för bränsle och el, får befintliga kraftvärmeverk en rimlig utnyttjning. Baseras beslut om investeringar i nya kraftvärmeverk på dessa priser, blir dock utbyggnaden kraftvärmeverk liten. Också andelen biobränsleeldade

av nya kraftvärmeverk blir liten, och dessutom helt beroende av fortsatt möjlighet att få statsbidrag. De biobränsleeldade verken kommer dessutom att använda så stor andel skattebefriat kol som reglerna medger.

Beaktas prognoser för prisläget år 2000 vid investeringsbeslutet, lönar det sig att bygga fler nya kraftvärmeverk, särskilt vid prognoser som förutspår högre elpriser på grund av den fria elmarknaden. Andelen biobränsleeldade kraftvärmeverk ökar något, dessa byggs fortfarande bara om statsbidragsmöjligheten kvarstår.

men

Beaktas prognoser för bränslepriser och elpriser på ännu längre sikt, ökar utbyggnaden kraftvärmeverk generellt och biobränsleeldade verk speciellt. Den första

av nya

dessa slutsatser gäller i särskilt hög grad, man tror på en kommande kärnkraftsav om avveckling ytterligare skulle höja elpriser-na. Den andra slutsatsen är mera en

som konsekvens av stigande realpriser för fossila bränslen och viss prisreduktion för biobränslen, enligt Givetvis har alla sträcker sig över så

prognoserna. prognoser som lång tid en betydande osäkerhetsmarginal.

Biobränsleeldade kraftvärmeverk med ny teknik

Om planerad demonstration gaskombiverk med förgasat biobränsle som uppnår

av höga elutbytesfaktorer fullföljs och dagens kostnadsmål för denna nya teknik

infrias, kan dessa kraftvärmeverk börja bli konkurrenskraftiga vid prisläget för åren 2005 2010. Vid de höga elpriser som då bedöms råda, kompenserar de nya verkens

höga elutbytesfaktorer och biobränslenas relativt låga priser i detta skede, verkens höga anläggningskostnader.

Bilaga 9

Resultat med modifierade Skatteregler

Skattebefrielse för vissa kraftvärmetekniker

Ett dornstolsutslag den sk Visby-domen har tolkats så att vissa kraftvärmetekniker förbränningsmotorer och gasturbiner befrias från all skatt. Sker detta, kan sig vare biobränsleeldade kraftvärmeverk eller fossilt bränsleeldade kraftvärmeverk med annan teknik, konkurrera med de tekniker domen favoriserar. Dessa konsekvensom ser strider mot önskemål utbyggnad biobränsleeldade kraftvärmeverk och om av prioritering av energieffektiv teknik. Gasturbiner har t lägre elproduktionsverkex ningsgrad än gaskombiverk, blir utslagna. som

Åtgärder som gvnnar utbyggnaden biobränsleeldad kraftvärme under 1990-talet av

Så länge Sveriges omvärld inte beskattar bränsle för elproduktion i nämnvärd omfattning, är någon form bidrag för deras elproduktion den mest effektiva åtgärden av för att öka utbyggnaden biobränsleeldade kraftvärmeverk kompensation för av som utebliven beskattning av koldioxidutsläppen för elproduktion med fossila bränslen. Bidraget kan utformas ett utökat investeringsbidrag kW eftersom som per nuvarande bidrag knappast räcker, enligt beräkningsresultaten, för önskad effekt att ge under 1990-talet, eller motsvarande produktionsbidra kWh el, eller ännu bättre, g per en kombination dessa åtgärder i lämpliga proportioner. Kombinationen både av ger låg risk för ägaren då de gäller effekterna av framtida regelförändringar, och låg rörlig kostnad ökar kraftvärmeverkets utnyttjningstid. Görs bidraget tillräckligt som stort, kan man samtidigt avveckla nuvarande möjlighet att använda skattebefriat kol för viss del av bränsleförbrukningen och biobränsle för resten. På detta sätt säkerställs att endast biobränsle används i dessa verk utan att deras konkurrensförmåga blir lidande.

För de ovan beskrivna åtgärderna är det lätt att beräkna relationen mellan bidragets storlek och förväntad måluppfyllelse, till skillnad från andra åtgärder, koldioxidt ex skatt bränsle för elproduktion med återbäring skatt, där återbäringens storlek av kan variera år från år med belopp som är svåra att förutsäga. Dessutom kan ytteren ligare koldioxidskatt under 1990-talet kraftigare minska utbyggnaden kraftvärme av med fossila bränslen och därigenom negativt påverka den totala kraftvärmeutbyggnaden.

Skatt på bränsle för elproduktion

När Sveriges omvärld börjar beskatta bränsle för elproduktion, finns anledning för Sverige och troligtvis ett EG-tvâng att följa efter. Om kompletteringspropositionens regler för skatt vid värmeproduktion kompletteras med skatt på bränsle för elproduktion, med ett belopp som motsvarar IEC-kommissionens förslag till minimiskatt för allt fossilt bränsle år 2000, stärker detta lönsamheten för svenska kraftvärmeverk. Andelen lönsamma biobränsleeldade verk med konventionell teknik blir dock oförändrad.

Bilaga 9

Däremot förbättras konkurrenskraften för gaskombiverk med förgasat biobränsle, dvs med ny teknik, mera än för övriga verk på grund av deras höga elutbytesfaktor. Med så höga elpriser beräknas de bli den lönsammaste typen av kraftvärmeverk på 2000-talet, när tekniken har mognat, förutsatt att kostnadsmålen för anläggningarna klaras.

Anpassning till EGs minimiskatt även för värme

Tvingas Sverige anpassa skattereglerna generellt till de minimiskatter som EG-kommissionen föreslår för år 2000, vid prisläget år 2000, får fossilt bränsleeldade kraftvärmeverk bättre, och konventionella biobränsleeldade kraftvärmeverk sämre konkurrenskraft, änmed kompletteringspropositionens regler. Anledningen den låga EGskatten för värmeproduktion och det faktum att EG-skatten även drabbar elproduktion så att elpriserna stiger. Det sistnämnda inslaget gynnar kraftvärmeverk med höga elutbytesfaktorer.

Bilaga 9

1 UPPDRAGET

Som ett led i Biobränslekommissionens uppgift analysera

att förutsättningarna

för en

ökad kommersiell användning biobränslen har fått av jag i uppdrag att analysera

dessa förutsättningar för kraftvärmeverk inom fjärrvärmesektom. Därvid skall, en-

ligt uppdraget, de ekonomiska förutsättningarna för kraftvärme i allmänhet, och

biobränsleeldade verk i synnerhet analyseras, dels för de

Skatteregler som nyligen

lagts fram i regeringens kompletteringsproposition, dels för vissa dessa

i

regler som kan bli aktuella för att förbättra biobränslenas möjligheter inom kraftvärme-

sektorn, eller för att Sverige till vad sker i vår omvärld. anpassa som

Förberedande arbeten bedrevs mig under perioden av januari april på uppdrag - av både NUTEK och Biobränslekommissionen, med nuvarande

skatteregler som grund,

och rapporterades i referens Nuvarande uppdrag från Biobränslekomnüssionen

har dock ett vidare mandat när det gäller tidsperioden för vilken lönsamheten skall

analyseras och skatteregler skall belysas,

som samt en mera direkt fokusering på

biobränslen.

2 DEN SVENSKA MARKNADEN FÖR KRAFTVÄRME

I kraftvärmeverk produceras el och värme i en gemensam process med hög

totalverlmingsgrad, ofta 85 % eller Den är betydligt

mera. högre än vad som åstad-

kommes när el och värme produceras i skilda anläggningar, nämligen kondens-

kraftverk för elproduktion, verkningsgrad 40

50 % och värmepannor för värme- produktion verkningsgrad 85 % eller mera. För att kraftvärmeverk skall kunna bli

lönsamma, erfordras dock vissa förutsättningar. Sverige har en av dessa, ett stort

antal ca 150 stora ledningsbundna system för central produktion och distribution av

värme fjärrvärmesystemen. Sammanlagt producerar

- dessa ca 40 GWh värme idag,

ännu mera på sikt, enligt Värmeverksföreningens prognos, figur De största systemen levererar maximal effekt på ca 1000 MW, de minsta 10 MW, och drygt 100 MW

i genomsnitt. De förbrukar olika bränslen, däribland stigande en andel biobränslen,

enligt resultatet av Värmeverksföreningens enkätundersökning, figur 2.

Med en annan nödvändig förutsättning har det hittills varit sämre beställt. Eftersom

kraftvärmeverken levererar två produkter, och värme, är det viktigt att kunna avsätta el till ett rimligt pris. Hittills har på grund av riklig tillgång till vattenkraft och

kärnkraft, de svenska elpriserna varit förhållandevis låga, vilket varit till nackdel för

kraftvärme. Efterhand kan dock denna förutsättning förändras skilda anledav ningar, t ex uppbyggnaden friare elmarknad av en som leder till att svenska elpriser

påverkas högre kontinenter-tala elpriser. av Pâ längre sikt kan förväntad behovsen tillväxt i Sverige och målsättningen i framtiden att avveckla kärnkraften leda till

väsentligt högre elpriser

Även det gäller kraftvärmeverkens andra produkt, värme,

är alternativpro-

duktionskostnaden väsentligt. Här finns stora olikheter mellan Sveriges många

Vissa har redan investerat i dyra värmeproduktionsanläggningar

med låga rörliga kostnader, t värmepumpar ex eller flispannor, vilket gör det svårare

Bilaga 9

TWh år 00

PROGNOS

30 statistik

20 r-

10 -

l l l I 1 l l l l i l l I l i J I l l l I l l i l l l o 1996 1990 1996 2000 2006 2010 1990 Växmeverksföreningerts 1991, för levererad fjärr- Figu.r 1 prognos,

värme normalårskorrigerad

TWhål 60 i Övriga Brlnolon --:; Torv 50 D Vlrmopumpur Elpcnnor 40 rruuunm E3 Kol 30 74 Naturgas om 20

0 1995 2000 2005 2010 1981 1985 1991

Figur 2 BränslefördeküngförfjårrvärmeerüigtVärmevex-ksföreningens

enkät-undersökning, 1991.

Bilaga 9

att motivera nya investeringsobjekt, alltså, kraftvärmeverk. Vissa fjärrvärmesysnya tem har tillgång till naturgas, andra har det inte. Även systemstorlek är viktig en faktor, eftersom stora kraftvärmeverk är billigare kW och har bättre prestanda per än små. För att skapa korrekt bild kraftvärmens möjligheter måste deras konkurrensen av situation i olika slags fjärrvärmesystem analyseras.

Är kraftvärmeverkens ekonomi ansträngd behövs korrekt en kreditering för de miljöfördelar de medför på grund låg bränsleförbrukning och låga utsläpp, av inte minst när det gäller att uppnå lönsamhet för kraftvärmeverk eldade med biobränslen.

Biobränsleeldning ökar nämligen inte, till skillnad från eldning med fossila bränslen,

atmosfärens koldioxidhalt, långsiktigt. Denna kred itering biobränslenas av fördelar kan ske beskattning fossila bränslen premierar miljövänliga genom en av som odi energieffektiva processer.

Eftersom kraftvärmeverk kostar betydligt mera per kW än värmepannor, lönar det sig oftast att driva kraftvärmeverken under relativt lång tid, dvs leverera baslasten av värmebehovet, figur 3. Under är dock ofta elprisema för låga se sommaren för att motivera kraftvärmeverkens drift. Då drivs de bara vinter, vår och höst, och produ-

cerar energi motsvarande den sektionerade ytan i figur 3.

Metodiken som används i denna rapport för bedömning kraftvärmeverkens av ekonomi, är att beräkna bruttokostnaden olika lcaftvärmeverk som typer av förväntas ge med olika bränslen enligt olika Skatteregler, och dra ifrån förväntade intäkter för elproduktion. På detta sätt erhålls nettokostnaden för värmeproduktion. Den jämförs sedan med värmekostnaden för andra produktionsaltemativ som står till förfogande i olika system, både befintliga och Fjärrvärmesystem med olika förutnya. sättningar beträffande storlek, tillgång till bränslen och befintliga produktionskällor undersöks, för att skapa bred bild förutsättningarna under vilka kraftvärmeen av verk av skilda slag, och särskilt verk använder biobränslen, som kan bli lönsamma.

3 KRAFTVÄRMETEKNIKER

Tabell 1 sammanfattar de viktigaste tekniker som används för kraftvärmeverk, tillsammans med de bränslen kan användas med dessa tekniker och som nyckeltal över prestanda som kan uppnås. Processcheman för dessa tekniker visas i bilaga 1 och mera detaljerade data i bilaga 3.

En av de viktigaste nydeltalen är elutbytesfaktom 0C -värdet, dvs relationen mellan den elenergi kan produceras och som värmeenergin som kan levereras till fjärrvärmenätet. Eftersom el oftast betingar ett högre pris än värme, är det önskvärt med en hög elutbytesfaktor. Flera tekniker kan uppnå

en elutbytesfaktor på ca 1,0,

däremot att den hittills mest vanligt förekommande tekniken, ångkraftvärmeverk, bara uppnår värdet ca 0,5, för medelstora kraftvärmeverk. Detta är idag den enda tekniken som är kommersiellt tillg för fasta bränslen, och sålunda för biobränslen. Med flytande bränslen eller kan däremot andra tekniker, gas t ex dieselmotorer eller gaskombiverk användas, uppnår elutbytesfaktor som en på ca 1,0. Gasturbiner ligger däremellan med elutbytesfaktor på 0,6. en ca

Bilaga 9 4 100 a

ao eltaxa, vinter

l

f

70 -

n

§ | å 60 -- | 0 eltaxa ° for.. lågt elpns. for.. att E vårhöst I motivera drift av å 50 d | kraftvärmeverket I E __|

I eItaxa,som

|s -g 30 l

baslast-

20 - kraftvämeverk l

W I

10 I -

á l

o .

O 2000 8000

Vø från baslastkraftvärmeverket

produktionsbidrag

Pigg 3 Varaktighetskurva för fjärrvärmenät, uppdelad i tre perioder enligt eltaxa.

Kurvoma visar för hur många timmar årstid värmeeffektbehovet per som är större än värmeeffektetm, P.

Bilaga 9

- S H

Z

å m

ä

o

u x E s

s

8 8 8

a

å ä

o ä

uv

å 8 ä å

E u S

.s å m ä å á .N .m .v .m u +

Bilaga 9

Det andra viktiga nyckeltalet är totalverkningsgraden. Med detta menas relationen mellan den producerade energin, el plus värme, och värmeenergin i bränslet. De flesta kraftvärmetekniker kan uppnå en totalverkningsgrad på 85 % 90 %. Detta kan jämföras med 40 50 % som kan uppnås i verk som producerar enbart elenergi, de så kallade kondenskraftverken. När beräknar bränslets värmevärde, räknar man man dock, enligt europeisk praxis, inte med värmeenergin i ånga som bildas vid förbränning av vissa bränslen som innehåller väte och vid förångning av bränslets fukthalt. Biobränslen producerar mycket hög andel vattenånga i rökgasema, dessa en genom processer. I deras fall lönar det sig att återvinna denna värmemängd genom kondenserande rökgaskylning. Detta leder till minskning i bränsleåtgången kWh en per producerad energi med ca 20 % vid typisk fukthalt i bränslet, varför kan få man en nominell totalverkningsgrad som överstiger 100 %. I detta avseende har biobränslen en dold fördel jämfört med t ex kol, som har mycket låg vattenånghalti avgaserna som inte motiverar återvinning.

Ett tredje nyckeltal är anläggningskostnaden kW el. Den är relativt hög får ångper kraftvärmeverk, och väsentligt lägre för övriga tekniker. Storleken på anläggningen påverkar den kraftigt, setypiska kurvoriñgur mindre kraftigt för dieselmotorer men än för övriga tekniker. Detta gör dieselmotorer särskilt för små kraftvärgynnsamma meverk. Kurvoma i figur 4 avser medelförhållanden. Betydande avvikelser från dessa kostnader uppstår beroende på befintlig infrastruktur vid förläggningsplatsen, konjunkturläget när verket upphandlas m m.

Av det som sagts ovan framgår att biobränslen har, sin begränsning till genom an-

vändning av viss teknik, nämligen ángkraftvärmeverkstekniken, för närvarande

en viss nackdel när det gäller elutbytesfaktor och anläggningskostnad kW el. er Nackdelarna uppvägs bara delvis av den höga totalverkningsgraden. terstående nackdel måste kompenseras genom fördelar på andra områden, t lägre bränslepris, ex inklusive skatt, om biobränslen skall kunna konkurrera med flytande och gasformiga bränslen för vilka mer fördelaktiga tekniker kan användas.

Utvecklingsarbeten pågår dock med processer som syftar till användning tekniker av med hög elutbytesfaktor även för biobränslen. Längst har dessa arbeten kommit när det gäller processer för förgasning och rening biobränsle, skulle medge att av som med denna gas driva gaskombiverk, på längre sikt även dieselmotorer. Såväl Vattenfall som Sydkraft planerar demonstrationsanläggningar för denna med process förgasning vid höga tryck, och Studsvik bearbetar med förgasning vid en process atmosfärstryck i samarbete med Gullspång Kraft AB och VBB.

Förgasningsprocessen ökar dock anläggningskostnaden för dessa gaskombiverk väsentligt, ungefär till det dubbla för vanliga gaskombiverk. Förslag finns även på tekniker där t ex träpulver bränns direkt i brännkamrarna för gasturbiner eller dieselmotorer. Här erfordras dock ännu så mycket utvecklingsarbete, att det inte är möjligt att bedöma den eventuella långsiktiga ekonomin.

Bilaga 9 7

I T I I |

biobränsleeldat 19

kraftvänneverk med

kondenserande

18 ..

-

rökgaskylning

ångkraftvärmeverk

utan rökgaskylning

RS

$

xaask

ø x

§

anläggningskostnad för kraftvärmeverk vid medelför-

Pigg; 4 specifik

beträffande befintlig infrastruktur och konjunktur vid hållanden

upphandling.

för denna rapport, baserat på underlag, Ref

Antaganden

främst på grund reducerad el- Högre än för verk utan rökgaskylning av effekt för given värmeeffekt.

biobränsleeldat KVV med teknik gaskombi med förgasning, För ett ny anläggningskostnaden bli 100 % 85 % av anläggningsbedöms att per kW för fasta bränslen utan rökgaskylning för

kosmaden för ett ångkraftvärmeverk

värmeeffekt, när den tekniken har mogna . samma nya

Bilaga 9

4 BERÄKNINGSFÖRUTSÄTTNINGARNA

Kostnaden för den värme som levereras kraftvärmeverk, bestäms skillnaden

av av mellan produktionskostnaden kostnader för bränsle, kapital samt drift och underhåll och värdet av kraftvärmeverkets elproduktion. Antagandena som görs i denna rapport för beräkning av dessa poster redovisas i detta avsnitt.

4.1 Direkta bränslepriser och avgifter

Figur 5 visar de direkta bränsleprisema för de viktigaste bränslena för kraftvärmeverk, som använts i beräkningarna för denna rapport. Med direkta priset här,

menas priset exklusive avgifter och skatt för bränsle levererat till värmeverkens port. För 1991 är priserna baserade på verkliga priser för Linköpings Tekniska Verken. Dessa priser anses vara representativa för större fjärrvärmerörelse. För senare år representerar kurvorna för E05 och kol prognoser upprättade av NUTEK. De är något justerade det gäller E05, där fjärrvärmebranschens praxis att köpa olja under lågsäsongcn och lagra, något reducerar medelelprisema jämfört med NUTEKs prognos. Prognosen för biobränsle, är baserad på en prisindikation från LRF. Kurvorna visar att biobränslen är betydligt dyrare än de konkurrerande fossila bränslen idag, men att skillnaden förväntas krympai framtiden, på grund av förväntade långsiktiga prisökningar på fossila bränslen, särskilt eldningsolja, och en förväntad svag nedgång för priserna på biobränslen på grund av teknisk utveckling. Enligt kurvorna når EOS-priset, priset på biobränslen omkring år 2003, däremot att kol, som har en svagare förespådd prisökningstakt, förblir billigare än biobränslen under hela den redovisade tidsperioden.

På naturgas finns inga publicerade priser för stora konsumenter. Dess pris anpassas inom vissa ramar till kimdens alternativa möjligheter. För 1991 har ett pris på 10 öre kWh antagits, vilket motsvarar ungefär vad de största kommunerna har betalat hittills. Därefter har priset antagits öka i samma takt som E05 priset. Detta är dock inte nödvändigtvis rätt pris för kraftvärmeverk, eftersom gasföretagen har möjlighet att variera priset, om de är angelägna att ansluta en bestämd kund. Prisfrågan för naturgas kompliceras ytterligare av den kraftiga skattenedsättningen för industrin kompletteringspropositionen. Godtas propositionen av riksdagen, så utsätts gasföreta gen för mycket kraftig påfrestning. Sättet att lösa detta problem kan även påverka

en gaspriset. Beräkningarna för denna rapport har dock baserats på kurvan för naturgas i figur

Priserna på övriga fossila bränslen, E01 och gasol, är betydligt högre än för naturgas, se bilaga och har därför inte inkluderats i figur De är mindre intressanta för energiproduktion för fjärrvärmenät, annat än för några mindre system eller för system utom räckhåll för naturgasnäten.

Till de direkta bränslepriserna läggs avgifter för svavel och NO vars storlek för

x, närvarande, redovisas i bilaga 2. Deras realvärden har antagits förbli oförändrade. För nya kraftvärmeverk begränsas avgifternas storlek av de maximalt tillåtna ut-

171 I I - L O I

4 Å I I

FG % I I

T l l I l I I J O 1991 1995 2000 2005 2010 2015 år-

Fgg 5 Direkta bränslepriser antagna för huvudberäkningen.

Priser 1991, kol E05 och biobränsle är baserade på verkliga priser, 1991, för Tekniska Verken, Linköping.

Priser efter 1991 för kol och E05 är baserade på en prognos från NUTEK, 1991, med mindre justeringar, och priset för biobränsle mars efter 1991, på en möjlig pristrend enligt LRF.

Naturgaspriset 1991 är ett antagande för kraftvårme, och priset efter 1991, motsvarar antagandet att prisökningen blir lika stor som för E05.

Bilaga 9

släppen. NOx-avgiftema för hela landet återförs dessutom till producentema i proportion till producerad nyttig energi värme och el, varför nya verk som har låga utsläpp förväntas få negativ nettoavgift, efter denna återbetalning.

en

4.2 Bränslepriser inklusive skatt

Två skatter tillämpas för fossila bränslen, nämligen allmän energiskatt och koldioxidskatt. Båda har olika värden för olika bränslen. För produktion av enbart värme, tillämpas båda skatter, för produktion enbart el, ingendera. Vid värmeproduktion

av i värmepannor är därför biobränslen är skattefria betydligt billigare än fossila

som bränslen inklusive skatt, figur 6a, och uppnår på denna marknad en god lönsamhet.

se Vid produktion el i kondenskraftverk har däremot biobränslen ingen möjlighet att

av hävda sig, se den lägsta kurvan i Figur 6a.

För kraftvärmeverk har bränslet delats i del förbrukad för värmepro-

en som anses duktion, och del förbrukad för elproduktion, genom att proportionera

en som anses bränslet till mängderna producerad värme, respektive el, plus hjälpkraft. För värmedelen debiteras koldioxidskatt, inte energiskatt, varför det totala priset ligger

men mellan det för enbart värmeproduktion och det för enbart elproduktion, se Figur 6a. För eldelen bränsle förbrukat i kraftvärmeverk, betalas ingen skatt. Använder ett

av kraftvärmeverk både fossilt bränsle och biobränsle skall det, enligt dagens tillämpning, utgå ifrån att det fossila bränslet i första hand används för elproduktion så länge behovet för elproduktion räcker. Därför är det lönsamt idag att använda biobränsle för värmedelen och obeskattad kol för eldelen bränslebehovet, i fall där

av

är kapabla att bränna båda typer bränsle. pannorna av

Enligt kompletteringsproposiüonens Skatteregler reduceras koldioxidskatten för industrin SNI 2 och 3 från nuvarande värde, 25 öre kg till 8 öre kg, däremot att övri konsumenter får ökning från 25 till 32 öre kg. Samtidigt slopas energiskatten

ga en för industrin, tabell 2. För typiska fjärrvärmerörelser är energileveranser till indu-

se

och övriga konsumenter i proportion 19. Denna proportion har antagits gälla strin

Propositionen innebär viss skatteskärpning för iberäkningarna för denna rapport. en

bränslen jämfört med dagens Skatteregler. Detta framgår en jämförelse fossila av mellan de heldragna kurvorna i figur 6a och de streckade kurvorna. Vid en pannverkningsgrad på 90 %, påverkas värmekostnaden denna skatteskärpning

som medför, på det redovisas i tabell 3. För kraftvärmeverk uppgår skärpningen

sättet som

belopp mellan 1 och 1,5 öre kWh värme för olika fossila bränslen, och för pannor till

mellan 0,8 och 1,4 öre kWh Värme. Skärpningen förbättrar sålunda till belopp ca konkurrenskraften för biobränslen i viss utsträckning.

Värden gäller förutsatt kompletteringspropositionen inte påverkar förhål- Dessa att

mellan dessa konsumentgrupper. Det finns dock uppbar risk att vissa landena en fjärrvärmerörelser har låg andel beskattade bränslen och en hög andel bi0

som en

Enligt SCBsstatistik fördelningen 18 under 1991för fjärrvärmebranschen i sin helhet.

var

huvudrapporten skrevs, maj 1992,har dock regeringen ändrat tillämpningsregeln för

Sedan

kompletteringspropositionens Skattereglernågot, med de konsekvenser somförklaras i tillägget,

avsnitt 2.2.

Bilaga 9

värmepannor vännepannor värmeproduktion

OTekwhb

Vänneproduktion 07e kraftvänneverk

i kraftvärmeverk 20 20

elproelproduktion duktion

15 15

10 10

0 0 natur- kol E05 bionatur- kol E05 biogas 7 bränsle gas bränsle

a prisläge år 1991 b prisläge år 2000

skatteregler enligt kompletteringspropositionen

dagens Skatteregler

V/j direkta bränslepriser svavel + NOx avgift -

koldioxidskatt

energiskatt

m

inflation antas reducera realvärdet skatt av med 23%. antagande för skatt 90% produktionen av för hushåll

10% av produktionen för industri

Egg 6 Bränslepriser för olika tillämpningar

penningvärde 1991

Bilaga 9

Tabell 2 kattnin le u fr tem

av

Koldioxid- Energi-

skatt skatt

öre kg öre kWh

Skattenligt dagensregler 2.5 S Skattenligt kompletteringspmposiüoneru, från ochmed 1.1.93 a industri, SNI 2och3för tillverkning 8 0 b hushåll ochövrigt 32 c utfall för fjärrvärmevid typisk fördelning

avkunder0,1x2a+0,9x2b 29,6 0,95 d ökning jäznförtmed1 18,4% -107a

kompl. kompl. Skatt i kWh bränsle idag prop. idag prop.

öre per

El t ex

Bilaga 9

Tabell 3 Ökning i värmekostnaden

för olika Droduktionskällor resultat

som av