sou · GPB32d1 · 2002-01-01 00:00:00 — En skatt som motsvarar miljökostnaden skulle behöva belasta elproduktionen. Möjligheterna att korrigera elproduktionens externa effekter är emellertid kraftigt beskurna. Eftersom den svenska elmarknaden bara är en delmängd av den nordeuropeiska kan åtgärder som en- bart är riktade mot svenska anläggningar förskjuta dessa till att komma in senare i en given driftsordning än utländska anläggningar som inte är beskattade. F.n. pågår en utredning (Dir 2000:56) rö- rande möjligheterna att gynna el baserad på förnybara energikällor via s.k. gröna certifikat. Detta kapitel skall bl.a. ägnas åt en analys av energianvändning- ens utveckling i några stora användarsekto- rer. Kapitlet syftar även till att ge en bild av motiven för satsningar på energieffektivisering och vad som kan förväntas bli resultatet av aktiva åtgärder med sådant syfte. Historiska bedömningar av möj- ligheter till stora energibesparingar via effektivisering skall jämföras med faktiskt utfall. När det gäller utvecklingen av energianvänd- ning och energiproduktivitet avser framställningen till största delen (avsnitt 6.3) förhållandena inom industrin. Utvecklingen i trans- portsektorn beskrivs relativt kortfattat i avsnitt 6.4 och bostads- och servicesektorn i avsnitt 6.5. Mätt i verkningsgrad har inga större effektiviseringar skett inom tillförselsektorn, även om produktiviteten i både el- och värmepro- duktionen i vissa avseenden har förbättrats. Inom förbränningstek- niken har verkningsgraderna höjts genom att nya tekniker, t.ex. rökgaskondensering och fluidiserande bädd, har tillkommit. Vidare har ett ökat utnyttjande av kraftvärme medfört ett bättre bränsle- utnyttjande än för kondenskraft. Elöverföringsförlusterna i förhål- lande till produktionen har minskat till följd av teknikförbättringar. När det gäller att belysa hur energianvändningen i har utvecklats –1998, finns dock ett svårhanterat mätproblem, som har att göra med omvandlingsförluster i elproduktionen. , då tillförseln dominerades av vattenkraft, låg verkningsgraden i hela elproduktionssystemet . , med en hög andel kärnkraft, har den däremot legat vid . Bilden av elanvändningens utveckling blir väsentligt olika beroende på om om- vandlingsförlusterna i elproduktionen inräknas eller ej: dels därför att andelen elkraft har ökat kraftigt , dels därför att den genomsnittliga verkningsgraden i elproduk- tionen har sjunkit markant. Skillnaden illustreras i följande diagram, där elanvändningen redo- visas dels exklusive dels inklusive kärnkraftens omvandlingsförlus- ter. Verkningsgraden för kärnkraft har då räknats utifrån den av- givna värmemängden från reaktorerna enligt den metod som re- kommenderas av FN/ECE. Räknad exklusive kärnkraftens förlus- ter är energianvändningen som synes i stort sett densamma som 1970, men med omvandlingsförlusterna i kärnkraften inräk- nade registreras i stället en ca 35-procentig ökning. Total energianvändning i TWh, exklusive och inklusive kärnkraftens omvandlingsförluster. 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 Inget av dessa två räknesätt ger dock någon rättvisande bild av hur energianvändning och energiproduktivitet har förändrats i olika användarsektorer. En övergång från olje- till elanvändning medför att en högre verkningsgrad registreras i användarsektorn, medan större omvandlingsförluster i stället uppkommer i tillförselsektorn. Att exkludera omvandlingsförlusterna innebär därför en under- skattning av energianvändningens tillväxt, t.ex. i industrin, då elan- vändningen ges för låg vikt i beräkningarna. Men måste det betraktas som en överskattning att räkna in den ökning av om- vandlingsförlusterna, som har orsakats av en höjd kärnkraftsandel i elproduktionen. För hela ekonomin representerar visserligen den sänkta verkningsgraden en sänkning av energiproduktiviteten mätt i förädlingsvärde per kWh i hela produktionskedjan. Denna pro- duktivitetssänkande effekt förorsakas emellertid av ändrat teknik- val i tillförselsektorn, inte i användarsektorerna. Syftet här är be- gränsat till att belysa energianvändning och produktivitetsutveck- ling i olika användarsektorer. Det mest korrekta räknesättet förefaller mot den bakgrunden vara att räkna in omvandlingsförlusterna, men att göra det med en över hela perioden procentsats på elproduktionen (dvs. utifrån en verkningsgrad). Det ligger då nära till hands att sätta verkningsgraden till , vilket ungefär motsvarar genom- snittet för perioden . Denna approximation har också den fördelen att man ganska väl speglar verkningsgraden på marginalen i elsystemet , eftersom fossilbaserad värmekraft med ungefär denna verkningsgrad oftast har svarat för tillförseln på marginalen. bör givetvis understrykas att en sammanvägning av fos- silbränsle- och elanvändning baserad på verkningsgrader också har stora svagheter. Från miljö- och samhällsekonomisk synpunkt är det knappast klargörande att väga samman kärnkraft och fossilba- serad elproduktion utifrån verkningsgrader. De betydelsefulla pro- blemen gäller ju knappast resursknapphet utan snarare miljö- och klimatpåverkan (vid fossilbränsleanvändning) respektive katastrof- risker (vid kärnkraftproduktion). Siffrorna för el och olja var för sig framstår mot den bakgrunden som mer intressanta än siffran för energi totalt. Utvecklingen 1970–1998, beräknad på de tre ovan angivna sätten, redovisas i följande tabell. Energianvändning i TWh. Index, 1970 = 100. Energi, totalt räknad exkl. förluster Vid () verkningsgrad Räknat utifrån verkningsgrad i eltillförseln har således energianvändningen stigit med . Den ökningen kan ställas mot en ökning av ekonomins samlade produktion (BNP) med . Samti- digt har en mycket markant omfördelning skett från olja till fram- förallt el. Den starkaste tillväxten för energianvändningen noteras i transportsektorn, medan nivån i sektorn Bostäder och service 1998 var endast obetydligt högre än 1970. Transportsektorn är den enda huvudsektor där oljeanvändningen har ökat; i övriga delar av eko- nomin noteras en markant nedgång. Energieffektivitet är en del av begreppet resurseffektivitet och är på motsvarande sätt egentligen ett produktivitetsmått. Energiproduk- tivitet2 är ett delmått som inte är intressant i sig själv utan som bör studeras utifrån perspektivet total resursproduktivitet (jämför av- snitt 3.3.6). En ökning av energiproduktiviteten behöver inte inne- bära att man totalt sett har ökat effektiviteten i resursanvänd- ningen. Det behöver inte ens innebära att ett annat aktuellt del- mått, eko-effektiviteten har ökat. Den resurs som används istället för den minskade energiinsatsen kan vara mer miljöskadlig än ener- gianvändningen. Ett exempel kan vara omfördelning mellan meka- nisk bearbetning av ogräs i lantbruket som är energiintensiv (framförallt diesel) och kemisk ogräsbekämpning som är relativt miljöskadlig. I en dansk studie3 görs analyser av vad som påverkar effektivite- ten i energitillförseln samt jämförelser mellan åtgärder inom tillför- selsidan och användningssidan. För elproduktionen i är nivån på eltillförseln avgörande för effektiviteten. Det beror på att vid hög efterfrågan används gamla och ineffektiva anläggningar som sänker genomsnittseffektiviteten. Åtgärder som exempelvis stöd till investeringar i vindkraft ökar effektiviteten i eltillförseln om denna mäts som bränsleinsats per producerad kWh. Kapital- produktiviteten sjunker dock. För att undvika suboptimering torde ett mått på den totala resursproduktiviteten vara att föredra. Energiproduktivitet borde mätas på samma sätt som totalresurs- produktivitet dvs. genom att lägga ihop kostnaden för alla insatta produktionsfaktorer och ställa den i förhållande till produktions- värdet. En approximation för produktiviteten kan sägas vara pro- duktionskostnad per kWh i fasta priser där alla biprodukter givetvis värderas till sitt samhällsekonomiska värde, inklusive miljökostna- der. Om marknaderna fungerar väl, kostar det lika mycket att till- handahålla ytterligare en kWh som att spara en. Skiljer sig dessa åt är det en indikation på att det finns brister i marknadens funk- tionssätt. Svårigheterna med att studera energieffektivitet mätt i verk- ningsgrad illustrerades ovan. Om man istället studerar föränd- ringen över tiden i elproduktionskostnad i fasta priser blir bilden 2Här avses energiproduktivitet i meningen förädlingsvärde per insatt mängd energi i kr. 3Jacobsen, (2000). Produktionskostnaderna har sjunkit stadigt för exempel- vis vindkraft, kärnkraft och kolkraft de senaste 20 åren4. Detta är en indikation på att resurserna används effektivare inom sektorn. Eftersom priset på vissa andra resurser som exempelvis arbetskraft har stigit är det ur ett resursperspektiv logiskt att hushålla med dessa och istället använda mer energi. Problemet är att vissa resur- ser inte är prissatta, som exempelvis utsläpp av koldioxid, varför produktionskostnaden för el ur ett samhällsekonomiskt perspektiv är underskattad. En värdering av utsläppen förändrar dock inte bilden av ständigt sjunkande produktionskostnader utan gör istället takten högre tack vare reningssinsatser men från en högre nivå. På användningssidan är det den samhällsekonomiska kostnaden för att reducera energianvändningen som är intressant, eftersom den avspeglar användningen av alla resurser. Det är inte helt oproblematiskt att beräkna kostnader för att spara energi men nöd- vändigt för att ge en vägledning om behovet av åtgärder. Kostna- derna för att minska användningen får sedan jämföras med de sam- hällsekonomiska produktionskostnaderna för att avgöra var even- tuella åtgärder ska sättas in. Här diskuteras marginella förändringar av last och detta kan antas ha försumbar påverkan på kostnaden för nätägaren varför nätkostnaden inte behöver tas med.5 Ett konkret exempel som redovisats i studier som gjorts av Bo- verket6 har visat att kostnaderna för åtgärder om syftar till minskad elanvändning i en del fall vida överstiger kostnaden för ökad eltill- försel av förnybar energi mätt i kr per kWh. Det finns också andra studier7 som visar att de sjunkande produktionskostnaderna i befintlig kapacitet radikalt har minskat den kostnadseffektiva spar- potentialen. I detta avsnitt beskrivs utvecklingen –1998 av energianvändning och energiproduktivitet i den svenska industrin, totalt och för några viktiga branscher. Framställningen bygger hu- vudsakligen på . 4STEM, (2000) se även Parfomak, (1997). 5Jämför Parfomak, (1997). 6Boverket, (1998). 7Parfomak,(1997). Industrins produktionsvolym (bruttoproduktionsvärde i fasta priser) ökade med eller i genomsnitt. Räknat exklusive kärnkraftsförluster har indu- strins energianvändning inte ökat ; räknat utifrån verkningsgrad är ökningen . Här liksom för eko- nomin som helhet kan man således tala om att energiproduktivite- ten förbättrats ungefär motsvarande faktor 1,5. Massa- och pappersindustri samt järn-, stål- och metallverk sva- rar tillsammans för drygt hälften av industrins energianvändning. har dessa branscher minskat sin andel av industripro- duktionen från . har verkstadsindustrin ökat sin andel mycket kraftigt, och den svarade 1998 för i det närmaste hälften av industrins produktionsvolym. Verkstadsindustrin har relativt låg specifik energiförbrukning, och dess andel av hela indu- strins energianvändning var . I tabell 6.2 ställs energianvändningens utveckling mot utveck- lingen av industrins produktionsvolym –1998. Här liksom i redovisningen för andra användarsektorer har elan- vändningen räknats utifrån verkningsgrad (). Industrins produktionsvolym priser och ener- gianvändning. Index, 1970 = 100. som den genomsnittliga energiproduktiviteten stigit har en mycket kraftig omfördelning skett från olja till el. Petroleum- produkter svarade 1970 för nära hälften av industrins energian- vändning – 1998 var motsvarande andel ungefär en tiondel. Den specifika energianvändningens (eller omvänt energiproduk- tivitetens) utveckling på denna starkt aggregerade nivå beskrivs i tabell 6.3. Det totala åtgångstalet för industrin har sjunkit med en tredjedel, från 0,3 till 0,2 kWh per krona produktionsvärde. över hela perioden är det oljeanvändningen som står för hela nedgången. För el noteras en påtaglig uppgång , men slut- är åtgångstalet tillbaka nivå. Specifik energianvändning i industrin, kWh per kr, bruttoproduktionsvärde. Den markanta omfördelningen av energianvändning från olja till el är delvis en följd av strukturförändringar, t.ex. att vissa oljebero- ende processindustrier har minskat sin andel av produktionen. Men oljeersättning karakteriserar också utvecklingen inom praktiskt taget alla branscher. Till stor del får detta ses som en effekt av en kraftigt förändrad prisrelation mellan olja och el. I mitten av 1980- talet var detta relativpris (oljepris/elpris) ungefär fyra gånger så högt som 1970. Därefter skedde visserligen en förändring i andra riktningen på grund av fallande oljepris . Relativpriset olja/el motsvarade då 1,5–2 gånger nivå. har relativpriset åter stigit som följd av såväl höjt oljepris som sänkt elpris. Allmänt sett kan man konstatera att energiproduktiviteten i in- dustrisektorn har stigit i ganska jämn takt , med . Det är svårt att uttala sig om i hur stor utsträckning denna produktivitetshöjning har orsakats av teknisk utveckling resp. av förändringar i produktionens sammansättning. Med den grova branschindelning (16 industribranscher) som fun- nits tillgänglig kan ca tre fjärdedelar tillskrivas effektivisering, vilket dock innefattar struktureffekter inom branscherna såväl som ren teknikförändring. Struktureffekter på relativt aggregerad nivå förefaller ha fått starkt ökad betydelse för industrins specifika energianvändning , troligen främst beroende på verkstadsindustrins mycket snabba tillväxt. Utvecklingen i enskilda industribranscher I det följande skall energianvändning och energiproduktivitet bely- sas för tre huvudbranscher inom industrin, nämligen massa- och pappersindustri, järn- och stålindustri samt verkstadsindustri. Det rör sig då om två branscher med mycket hög och en med mycket låg energiintensitet eller specifik energianvändning. pappersindustrin ligger energiåtgången per krona bruttoproduktionsvärde (räknat priser). I järn- och stålindustrin är motsvarande tal ungefär 0,5 kWh/kr, i verkstadsindu- strin mindre än 0,04 kWh/kr. Genomsnittet för hela industrin är 0,2 kWh per krona produktionsvärde. Denna bransch är industrins i särklass största energianvändare och har svarat för av hela industrins energian- vändning. Förutom olja och el används stora kvantiteter internt genererade biobränslen. Branschens totala energianvändning har ökat 20–. Produktionen i ton har ungefär fördubblats, men räknat i volymtermer (produktionsvärde i fasta priser) stannar produktionsökningen vid . Det är det sist- nämnda måttet som skall jämföras med energiåtgången vid beräk- ning av specifika åtgångstal. Den höjning av energiproduktiviteten som skett (se tabell 6.4 nedan) får till icke obetydlig del tillskrivas en alltmer integrerad massa- och pappersproduktion. Den minskade andelen avsalumassa har minskat den specifika energiåtgången. Energianvändning i massa- och pappersindustrin. Index, 1970 = 100 kWh per kr: Jämfört med många andra branscher framstår nedgången i specifik energianvändning ändå som rätt blygsam – en höjning av energipro- duktiviteten med . Till en del beror detta på en omfördelning av produktion till papperskvaliteter med lägre värde per ton – framförallt från sulfitmassebaserade produkter till meka- nisk massa och tidningspapper. Räknat per ton har energiåtgången minskat med . Produktion i ton per enhet ener- giinsats kan emellertid inte betraktas som ett relevant mått på pro- duktiviteten. Produktionsmåttet bör avse förändringar i kvalitet lika väl som i kvantitet. Därför har specifik energianvändning här i stället räknats i förhållande till produktionsvärdet i fasta priser. Det bör också framhållas att den förändrade produktmixen har bidragit till effektivare hushållning med skogsråvara. Fiberutbytet är nämligen mycket högt vid framställning av mekanisk massa, där minskad virkesåtgång per producerat ton uppnås till priset av en relativt hög elanvändning. Stora förändringar i den svenska järn- och stålindustrins produkt- struktur inträffade . Produktionen av handelsstål (för bl.a. varvsindustrin) minskade kraftigt, som special- stålproduktionen ökade. Produktionsvärdet i fasta priser räknat var ungefär lika stort 1980 som , men kvantiteten i ton råstål hade minskat med nästan en fjärdedel. Strukturomvandlingen innebar också en övergång till nya produktionsprocesser. I råstål- framställningen fasades Martin-processen och andra äldre processer ut, och ökade stränggjutningens andel av den totala gjut- ningen i snabbt accelererande takt. har den svenska stålproduktionen ökat, såväl i kvantitet (ton) som i volym/värdetermer. Räknat som pro- duktionsvärde i fasta priser handlar det om en ökning med i genomsnitt. har andelen specialstål fortsatt att öka. De här beskrivna strukturförändringarna har haft en markant positiv inverkan på energiproduktiviteten i branschen som helhet. Den totala energianvändningen (olja, el samt kol och koks i kWh räknat) var 1998 lägre än 1970, och den specifika använd- ningen (kWh/kr) hade i det närmaste halverats. Resultaten beträf- fande järn- och stålindustrins energianvändning sammanfattas i ta- bell 6.5. Liksom har elåtgången räknats utifrån 50-procen- tig verkningsgrad. Energianvändning och produktion i järn- och stålindu- strin. Index, 1970 = 100 Produktion, ton råstål Värde, fast pris kWh per kr: Energianvändningen per producerad enhet i verkstadsindustrin är endast en femtedel av genomsnittet för hela industrin. Verkstads- industrins snabbt ökande andel av svensk industriproduktion – i förening med den relativt måttliga tillväxttakten för de energiinten- siva processindustrierna – är en av de viktigaste orsakerna till mins- kad specifik energianvändning i industrin som helhet . Skillnaderna illustreras i följande tabell. Produktionstillväxt och specifik energianvändning i olika branscher. 1970–1998, % Räknad på konventionellt sätt (exklusive eltillförselns omvand- lingsförluster) var verkstadsindustrins energianvändning i absoluta tal lika hög 1998 som 1970. Med det räknesätt som tillämpas här rör det sig däremot om en ökning med . Det kan stäl- las mot en produktionsökning i branschen på under Energiproduktivitetens utveckling i verkstadsindu- strin som helhet beskrivs i tabell 6.7. Specifik energianvändning i verkstadsindustrin, kWh per kr. Också inom verkstadsindustrin har således en betydande höjning av energiproduktiviteten skett . Men också denna utveckling får till helt övervägande del ses som en effekt av föränd- ringar i produktionens sammansättning – en omfördelning från material- och energiintensiv till i första hand kunskapsintensiv pro- duktion. Viktiga exempel är nedläggningen av den relativt energi- krävande varvsindustrin och den material- och energisnåla mobiltelefonproduktionens extremt snabba tillväxt . Man kan också notera att det är först som den specifika energianvändningen börjar minska i verkstadsindustrin. Den mest dramatiska nedgången har skett efter 1990, då också el- användningen per producerad enhet har börjat minska i snabb takt. Återigen bör framhållas att den extremt snabba tillväxten för radio-, tv- och teleprodukter (åtta gånger så hög produktionsvolym 1998 som 1993) har haft stor betydelse för denna utveckling. I fråga om energitillförselns sammansättning skiljer sig transport- sektorn markant från andra användarsektorer. Oljeprodukter do- minerar helt, och elandelen ligger . Inte heller har någon mer påtaglig omfördelning mellan energislag förekommit . Totalt ökade sektorns energianvändning . För de tre dominerande produktslagen har utvecklingen sett ut på följande sätt (TWh): Bränslefördelning i transportsektorn, 1970 och 1998. Person- och godstransportarbetets tillväxt, fordonsparkens föränd- ringar och den tekniska utvecklingen (t.ex. i fråga om motorers bränsleförbrukning) är viktiga bestämningsfaktorer för energian- vändningen i transportsektorn. I det följande skall dessa faktorers inverkan –1998 beskrivas för olika transport- slag. Det bör framhållas att de tillgängliga måtten på specifik bräns- leförbrukning i denna sektor (förbrukning per personkilometer eller tonkilometer) är mycket grova mått på graden av resurseffek- tivitet. Närtransporter och långväga transporter kan knappast be- traktas som samma tjänster, räknat per person- eller tonkilometer, och transporter av olika godsslag ställer skilda krav på transportens egenskaper, vilket också påverkar bränsleförbrukningen. Föränd- ringar över tiden i fördelningen mellan olika slags transportefter- frågan kan följaktligen ha påverkat energianvändningen i branschen på ett sätt som inte går att belysa med sådana sammanfattande mått som används här. Transportarbetet med personbil (i personkilometer) har ökat med 50–dvs. något mindre än den totala privata konsumtionen. Antalet personbilar har ökat med och deras genomsnittliga körsträcka med . Till- sammans tyder dessa siffror på att fordonens utnyttjandegrad, i antal passagerare per fordon, har sjunkit påtagligt . Det bör dock framhållas att sifferuppgifterna har hämtats från olika källor och har ett betydande inslag av osäkerhet. Utvecklingen av antal fordon, antal fordonskilometer och antal personkilometer redovisas tillsammans med bensinanvändningen i tabell 6.9. Vad gäller energihushållning ger siffrorna en rätt nedslående bild av utvecklingen för personbilstransporter. Visserligen har bilarna blivit mer bränslesnåla. minskade men har därefter varit i stort sett (förskjutningen i efterfrågan mot tyngre fordon har varit en motverkande faktor). Räknat över hela perioden handlar det om en minskning med mindre än en halv procent i ge- nomsnitt. har det lägre antalet passagerare per fordon inneburit att bensinanvändningen per personkilometer 1998 t.o.m. var högre än 1970. Personbilstransporter – produktion och bensinförbruk- ning. Index, 1970 = 100. Den snabbt ökande bensinförbrukningen är desto mer anmärk- ningsvärd mot bakgrund av att detta är en vara vars relativpris har stigit betydligt . Kontrasten är i det av- seendet påtaglig gentemot den utveckling för råvarupriserna som beskrevs i förra kapitlet. Bensinpriset i fast penningvärde (dvs. de- flaterat med konsumentprisindex) var 1998 högre än 1970. Visserligen har produktpriset före skatt sjunkit kraftigt , men detta har mer än väl uppvägts av kraftiga skattehöjningar. Skatten på bensin 1998 var ca per liter, vilket kan jämföras med per liter i samma penningvärde . Utvecklingen av produktpris, skatt och totalt bensinpris redovisas i figur 6.2. Bensinpris och bensinskatt –1999. Öre per liter penningvärde. Resultaten i fråga om bensinförbrukningens utveckling får emel- lertid inte tolkas som att bensinefterfrågan skulle vara okänslig för prisändringar. Empiriska studier tyder i stället på en relativt hög priskänslighet – en långsiktig priselasticitet i närheten av –1, vilket betyder att en prishöjning av viss storlek skulle medföra en pro- centuellt sett nästan lika stor minskning av efterfrågan. Förbruk- ningsökningen förklaras i stället av att bensin är en vara med hög inkomstelasticitet, dvs. att hushållen vid stigande inkomster väljer att utnyttja en stor del av tillskottet för drivmedelsköp som fordonens nyttjandegrad har sänkts. Godstransporterna på landsväg har ökat kraftigt . Räknat i tonkilometer rör det sig om en ökning med , och antalet lastbilar var 1998 nära 2,5 gånger så stort som 1970. Ökningen faller i huvudsak på fordonstyper med låg tjänste- vikt (under ) och mycket hög tjänstevikt (över ), me- dan andelen för medelstora lastbilar har minskat markant. Andelen bensindrivna lastbilar ökade kraftigt , men de se- naste åren har tendensen varit den motsatta. Utvecklingen av transportarbete och dieselförbrukning beskrivs i följande tabell