sou · GRB380d1 · 2004-01-01 00:00:00 — Tabell 3.2 visar de medel staten via långsiktiga energi- politiska program satt in i EFUD 2002. Som framgått förutsätter dock både energiteknikstödet och stödet till introduktion av ny energiteknik en medfinansiär. De totala insat- serna i de projekt som medlen i tabellen gått till är därför större än vad som visas i tabellen. En illustration till detta, avseende de delar av långsiktiga energipolitiska program som Energimyn- digheten ansvarar för och åren 2000 2002, ges i tabell 3.3 nedan. Företags eller branschorgans motfinansiering av EFUD finansierad via () Staten (via STEM) Omfattning och karaktär på samverkan mellan forskning, myndig- heter och näringslivet kommer att beskrivas närmare i kapitel 7 och, framför allt, i kapitel 8. Här finns dock skäl att nämna ett par aspekter på detta. Dels att det tagits olika initiativ för att skapa former som underlättar möten samt kunskaps- och erfarenhetsutbyte mellan forskning och företag. Vad beträffar EFUD torde de viktigaste vara industriforskningsinstituten – vis- serligen finns inget renodlat energiforskningsinstitut, men ett tiotal institut har ändå beviljats medel ur långsiktiga energipoli- tiska program – och de tidigare nämnda kompetenscentra. Dels att branschorganisationer och branschägda företag är viktiga aktörer när det gäller FoU-verksamhet. Bland sådana aktörer som beviljats medel ur det långsiktiga programmet kan nämnas Elforsk, Jern- kontoret, Värmeforsk, Svenska Fjärrvärmeföringen och Svenskt Gastekniskt center. I allmänhet kanaliseras medlen som dessa aktörer tilldelas vidare till industriforskningsinstitut, företag eller högskolor. Mottagare av medlen inom 1997 års långsiktiga energipolitiska program har främst varit företag, branschorgan och institut samt universitet och högskolor. var före- tag, branschorgan och institut den mottagarkategori som fick störst andel av de pengar som delades ut. har det varit universitet och högskolor. Fördelningen mellan olika mottagar- kategorier 2001, avseende de delar av programmet som ansvarar för och totalt för stöden till forskning, utveckling och demonstration, framgår av tabell 3.4 nedan. Anslagsmottagare för statliga medel som utbetalats via 2001 (procentuell andel) Företag/branschorgan/institut Av naturliga skäl har dock fördelningen mellan olika mottagar- kategorier sett olika ut för stödet till energiforskning, energi- teknikstödet och stödet till introduktion av ny energiteknik. Detta illustreras av tabell 3.5 nedan. Observera att åren inte är desamma som i föregående tabell, och att även mottagarkategorierna delvis är annorlunda definierade. Anslagsmottagare för statliga medel som via Energi- myndigheten utbetalats till forskning, utveckling respektive demonstration 2002 (procentuell andel) I det följande beskrivs inriktningen på de insatser som sker med stöd av långsiktiga energipolitiska program, disponerat utifrån respektive stödgivande myndighet. ett mycket stort antal projekt. Av naturliga skäl kan därför i detta sammanhang inte ges någon uttömmande beskrivning, utan ambi- tionen är endast att ge en översiktlig bild av programmets inrikt- ning. Det bör också framhållas att framställningen syftar till att illustrera verksamhetens tematiska inriktning. I detta fall är det således inte av primärt intresse om verksamheten är att betrakta som forskning, utveckling eller demonstration. Verksamhet som ansvarar för Inom området genomförs bl.a. insatser för att främja en Uthållig produktion och användning av biobränslen. Verksamheten bidrar till ökad kunskap om effekterna av ett ökat bränsleuttag, samt om skogens möjliga roll i klimatarbetet. Verksamheten bidrar också till att ny kostnadseffektiv teknik kan introduceras för uttag av bräns- len och för återföring av aska från biobränslen. Fortsatta ut- vecklingsinsatser omfattar bl.a. utnyttjande av nya råvaror för pelletproduktion. Fortsatt forskning och utveckling riktas även mot ökad kostnadseffektivitet i alla produktions- och hanteringsled för att möjliggöra en fortsatt expansion av användningen av skogs- bränslen och energigrödor. Inom utvecklingsområdet Avfallsbränslen inklusive biogas bedrivs flera projekt för att klarlägga och minska miljöpåverkan. De van- ligaste avnämarna till de systemstudier som genomförs är avfalls- företag och kommuner som använder metodiken för att planera avfallshanteringen och för uppföljning av avfallsströmmarnas användning ur miljö-, energi- och ekonomiaspekter. När det gäller biogas är merparten av den forskning som bedrivs nära kopplad till kommunala anläggningar i fullskala. Arbetet är främst inriktat på miljöriskerna samt mot utveckling av förbättrad teknik för hygienisering. Kraftvärme är ett utvecklingsområde där teknik finns väl etable- rad på marknaden. Inom det långsiktiga programmet ingår flera forskningsprogram, utvecklingsprogram och utvecklingsprojekt med inriktning på kraftvärmeprocesser, förbränning, materialfrågor m.m. Målet är att utveckla nödvändig kunskap för att dels effek- tivisera kommersiella tekniker, dels etablera nya kraftvärme- tekniker med högre verkningsgrad och lägre miljöpåverkan med på sikt konkurrenskraftig kostnadsnivå relativt befintliga tekniker. Insatserna omfattar bl.a. utveckling av gasturbiner som förväntas minska emissionerna av kväveoxider och kolmonoxid. Särskilda insatser har gjorts för att hitta lösningar för att begränsa problem med bl.a. korrosion och därmed öka såväl tillgängligheten som elverkningsgraden på anläggningarna. Även på området Storskalig värmeproduktion är tekniken väl etablerad såväl inom fjärrvärmesektorn som inom industrins het- vatten- och processångproduktion. bedöms inga nya tekniker vad gäller storskalig värmeproduktion vara aktuella, utan inrikt- ningen är att effektivisera förbränningsprocesser och pannors ut- formning liksom att åstadkomma minskad miljöbelastning. Andra insatser inriktas mot att utveckla designverktyg som skall leda fram till effektiva cykler för kraftproduktion. Av de nya tekniker som är under utveckling ligger s.k. evaporativ gasturbincykel närmast introduktion på marknaden. Insatser görs också för att förstärka innovationssystemet för utveckling av teknik för småskalig kraft- värme. Inom utvecklingsområdet Vätgasbaserade energisystem är frågan om vätgaslagring central för möjligheterna att använda vätgas i energisystemet. Vätgas för stationära bränsleceller befinner sig relativt tidigt i utvecklingskedjan. Bränslecellstekniken bedöms gå starkt framåt . Vätgasbaserade energisystem kan komma att spela en betydande roll på den framtida energi- marknaden. Långsiktiga forskningsinsatser inriktas även särskilt på artificiell fotosyntes, dvs. teknik för att producera vätgas från vatten med hjälp av solljus i en process motsvarande den som sker i gröna växter. är denna forskning av grundläggande karaktär och vägen till marknaden mycket lång. Den största enskilda insatsen inom utvecklingsområdet Produktion av biodrivmedel utgörs av programmet för att utveckla processer för att framställa etanol ur skogsråvara. Insatserna är främst in- riktade på att sänka produktionskostnaderna för att möjliggöra en introduktion av etanol som drivmedel i större skala. fattades beslut om att uppföra en pilotanläggning för etanolproduktion i , vilken beräknas vara färdigbyggd . Bland övriga biodrivmedel som är föremål för studier kan nämnas metanol och dimetyleter (DME). Biogas som drivmedel studeras inom utvecklingsområdet Avfallsbränslen inkl. biogas. Verksamheten kring Teknikutveckling av förbränningsmotorer syftar till att höja effektiviteten och minska emissioner som kväve- oxider, kolväten och partiklar. Insatser görs för att vidareutveckla och effektivisera konventionella kolvmotorer, t.ex. genom att införa variabel kompression, men även för att utveckla nya alterna- tiva motorkoncept som gasturbiner, frikolvsmotorer och stirling- motorer. Särskilda insatser görs bl.a. för att utveckla den s.k. HCCI-motorn (Homogeneouos Charge Combustion Ignition) med målet att få en motor med hög verkningsgrad som utsläppen av kväveoxider är extremt låga. Elektriska drivsystem är av centralt intresse för framtidens väg- fordon vare sig dessa blir rena elfordon, s.k. hybridfordon eller fordon med bränsleceller som kraftkälla. väntas större delen av världens fordonstillverkare lansera elhybrider. Inom forskningsprogrammet i vägfordon genomförs in- satser kring batteri- och bränslecellsteknik, superkondensatorer, avancerad elmotorteknik samt styr- och reglerteknik. Temaområde Elproduktion och kraftöverföring Insatserna inom detta temaområde avser sådan teknik som inte bygger på förbränning, dvs. främst vindkraft, vattenkraft och sol- celler. Beträffande Vindkraften fokuseras insatserna på att främja effektivare och billigare teknik. Verksamheten inriktas särskilt mot forskning och utveckling för att påskynda utvecklingen mot en effektiv och konkurrenskraftig teknik till havs. har också ökat andelen forskning inom beteende- och acceptans- frågor rörande vindkraft. Insatserna på Vattenkraftsområdet syftar till att bygga upp och långsiktigt vidmakthålla nödvändig kunskap och kompetens för att säkerställa en fortsatt vattenkraftproduktion på minst dagens nivå. Ambitionen är även att utveckla vattenkraften så att den blir effek- tivare och mer miljöanpassad. Åtgärdsinriktade insatser genomförs bl.a. för att förbättra förutsättningarna för småskalig vattenkraft. Kring Solceller genomförs FoU med syfte att få fram effektivare solceller till en lägre produktionskostnad och med låg miljöbelast- Forskningen är inriktad på att hitta material och metoder som kan leda till konkurrenskraftig storskalig produktion. Insatserna inom utvecklingsområdet Kraftöverföring och distribu- tion är främst inriktade på att stödja övergången till system med en ökande andel decentraliserad kraftproduktion, t.ex. från småskaliga anläggningar baserade på förnybara energikällor. Verksamheten är inriktad dels på att effektivisera och utveckla strategiskt viktiga och energikrävande Enhetsprocesser inom t.ex. massa- och pappersindustrin eller stålindustrin, dels mot effek- tiviseringar vad gäller Hjälpsystem som pumpar, fläktar, tryckluft och belysning. En teknik som kan vara intressant för pappers- och massaindustrin är svartlutsförgasning, som ger möjligheter för industrin att bidra till ökad egen elproduktion. Omfattande insatser genomförs även inom järn- och stålindustrin. En väsentlig del av insatserna inom temaområdet avser Uppvärm- ning, kylning och klimatskal, och inriktas mot småskalig användning av biobränslen, fjärrvärme, solvärme, värmepumpsteknik och små- skalig kraftvärme samt mot byggnadskomponenter och klimatskal (väggar, tak, m.m.). Insatserna fokuseras mot att minska beroendet av el och olja för uppvärmning. prioriterar särskilt forskning för att öka kunskapen om bioenergins hälso- effekter och hur styrmedel samt samhällsplanering bör ta hänsyn till dessa. Insatser för utvecklingen av teknik för pelleteldning ges stort utrymme inom temaområdet. är det värmepumptätaste landet i , och Energi- myndigheten satsar även på utveckling av ny teknik för värme- pumpar. Insatserna inom utvecklingsområdet Komponenter och hjälpsystem syftar till att effektivisera exempelvis ventilation, belys- ning, vitvaror, hemelektronik och kontorsutrustning. Forskningsprogrammet energisystemstudier (AES) har funnits med sedan det första statliga forskningsprogrammet för energiområdet formulerades . Programmet kom till för att vara ett komplement till den tekniska systemforsk- ningen. Inom AES-programmet pågår forskning som analyserar delar av energisystemet med syfte att peka på dess effektivitet och för- bättringsutrymme. Programmets roll, eller ansvarsområde, är att anlägga ett övergripande systemperspektiv på energiområdet. Forskningsresultaten kan bl.a. användas som ett underlag vid prio- ritering av insatser inom det energipolitiska programmet. har programmets inriktning förändrats från period till period men den röda tråden har varit att ge finansiering till forskning om frågeställningar som berör kopplingen mellan ekonomi, miljö, teknik och människa. 2002 har stöd givits till forskning inom följande prioriterade områden: Modeller för arbete med prognoser, utredningar och utvärde- ringar Förändringsmekanismer som följd av förändringar i energi- systemet, inklusive konsekvensbeskrivningar och åtgärder mot bakgrund av dessa Beteendeforskning, acceptansfrågor, organisation och former för implementering av ny teknik I AES-programmet har för sammanlagt beviljats, dvs. , Lunds univer- sitet, , samt i har beviljats av det totala AES-anslaget. driver också andra forskningsprogram som kan sägas anlägga ett mer övergripande systemperspektiv, t.ex. Detta är en forskarskola med det grund- läggande målet att skapa kompetens som gör det möjligt att etablera hållbara och resurssnåla energisystem. 7 Detta avsnitt bygger i första hand på Energimyndighetens PM Energimyndighetens forsk- ningsprogram – Allmänna energisystemstudier. ning är tvärvetenskaplig där doktorander från tekniska och sam- hällsvetenskapliga ämnen samarbetar. Forskningen är organiserad i tre konsortier: Byggnaden som ett energisystem, Industriella energisystem samt Lokala och regionala energisystem. Verksamhet som ansvarar för De delar av långsiktiga energipolitiska program som ansvarar för avser energirelaterad grundforskning inom de naturvetenskapliga och teknikvetenskapliga områdena. finansierades 107 projekt inom energiområdet, till ett värde av totalt ca . Ungefär tre fjärdedelar av projekt- medlen går till att finansiera doktorandarbeten och resten till att finansiera post docs. Mellan olika energiteknikområden fördelade sig de medel delade ut enligt följande: bränslen , elproduktion , transport , miljöeffekter och systemfrågor samt industri . Verksamhet som Formas ansvarar för Formas har ansvar för Bebyggelse inom energiforskningspro- grammet. Forskningen avser frågor om omställning av det svenska energisystemet och sambanden mellan den byggda miljön och energisystemen. Den forskning Formas finansierar är i stor utsträckning systeminriktad och fokuserad främst på energianvänd- ningsaspekter. Dessa behandlas integrerade med andra byggnads- och bebyggelseaspekter. Formas samverkar med byggsektorn bl.a. genom gemensamma utlysningar av forskningsmedel. Verksamhet som ansvarar för har i huvudsak två arbetsområden inom EFUD. Energi- relaterad transportforskning avser grundläggande forskning med re- lativt bred inriktning, som kan röra sig om teknik men även om beteendevetenskap o.d. Vidare finansieras inom 1997 års långsiktiga energipolitiska program delar av det särskilda Samverkansprogram- met för miljöanpassad fordonsteknik, som initierades genom ett avtal mellan svenska staten och fordonstillverkarna (den s.k. Gröna Bilen-satsningen). Programmets syfte är att främja utveck- lingen i av mer miljöanpassad teknik så att den svenska fordonsindustrins tillväxt och konkurrenskraft främjas. Gröna Bilen omfattar tre delar, ett forsknings- och utvecklings- program, en utbildningssatsning och samrådsgrupper. Målet för FoU-programmet är att genom forskning och utveckling få fram fordonsteknik som kan byggas in i framtida produkter och ge dessa bättre miljöegenskaper och därigenom bättre konkurrenskraft. Sedan starten har ett femtiotal forskningsprojekt ini- tierats. Samverkansprogrammets totalbudget uppgår till ca 1,8 mil- jarder kronor. Statens insats uppgår till högst beroende på fordonsindustrins insats. Satsningen på Gröna Bilen finansieras delvis via långsiktiga energipolitiska program (som fram- gått av tabell 3.2 anvisades t.ex. för detta ändamål ), men de statliga medlen kommer även från andra håll, t.ex. från Väg- verket. De statliga medlen administreras av . Programrådet för Fordonsteknisk Forskning (PFF), som är administrativt knutet till , ansvarar för att genomföra samverkansprogrammet. PFF etablerades med syfte att underlätta samverkan mellan fordonsindustrin och berörda myn- digheter. PFF:s övergripande mål är att svara för genomförandet av program inom det fordonstekniska området (genomför PFF två forskningsprogram: Gröna bilen och det s.k. Fordons- forskningsprogrammet), underlätta koordinering av medverkande myndigheters FoU-insatser inom fordonstekniska området samt vara ett forum för diskussion om och analys av aktuella frågor inom fordonssektorn. Parter i PFF är AB , , , , Person- vagnar AB, , , och . Programrådet leds av en av staten utsedd oberoende ordförande. 3.2.3Kommersiell mognad i de delar ansvarar för långsiktiga energipolitiska program finns framför allt fokus på tillämpad forskning och på att genererade idéer, via sam- arbete med näringslivet i utvecklings- och demonstrationsinsatser, skall omsättas i kommersiellt fungerande tekniker på en marknad. Som framgått av bl.a. avsnitt 3.2.2 handlar också de insatser som görs inom ramen för programmet inte sällan om att kontinuerligt söka göra kända tekniker bättre, snarare än om att finna nya, revo- lutionerande tekniker. Mot bakgrund av programmets tillämpningsfokus har Energi- myndigheten sökt bedöma tänkbara tidpunkter för de 16 ut- vecklingsområdenas kommersiella genombrott.8 I sammanhanget poängterar myndigheten att de årtal som redovisas inte bör ses som någon exakt kunskap, bl.a. med hänsyn till att den kommersiella mognaden för en teknik är avhängig flera andra faktorer än när den är tekniskt tillämpbar. Faktorer som avgör om marknaden tar till sig tekniken kan vara behov, priset, alternativen, kunskap, miljö- krav samt graden av acceptans. De redovisade årtalen sägs dock vara en bedömning givet dagens kunskap, dagens samhällssystem och förväntad utvecklingstakt. I figur 3.2 nedan sammanfattas de av upp- skattade genomsnittliga tiderna för kommersiellt genombrott för respektive utvecklingsområde. De svarta respektive vita staplarna visar hur spridningen är inom utvecklingsområdet för tiden för genombrott. Av Energimyndigheten uppskattad genomsnittlig tid för kommersiellt genombrott för respektive utvecklingsområde Utvecklingsstadium - Genombrott (s amm anfatt ning) M edelvärde för genom brott ållig pro du ktion a v b iob rä n sle n in kl a skå terfö rin g Avfa lls brän s len inkl b io ga s Kra ftvä rm e Stors kalig vä rm ep ro d uktio n Vätg as b as e ra de e ne rg is ys tem Prod u ktion av bio drivm ed el Fö rb rä n nin gs m o to re r ktris ka drivs ys tem Kra ftöverförin g (e j b e dö m d ) E nh ets p ro ces s er (Pap p er-, Ma s sa - o Ge m e ns am ind .) E nh e tsp ro ce ss er (Stå l-, Gju teri-, K em iind .) Hjälp s ys tem Upp vä rm nin g, kylnin g o ch klim ats kal Ko m po n en ter o ch h jälp s ys tem Kommers iellt genom brott --> 2000 8 Se rapporten och utveckling (ER 5:2003). Som framgår av figuren bedömer att vissa tek- niker har nått kommersiell mognad. Enligt myn- digheten är det ändå angeläget att fortsatt stödja FoU inom dessa områden, eftersom förbättrad prestanda, nya materialval, nya styr- och reglermöjligheter, m.m. kan medföra väsentliga förbättringar av etablerad teknik. Andra utvecklingsområden (t.ex. artificiell fotosyntes) är enligt på sådan grundläggande forskningsnivå att bedömningen av när, eller ens om, det kommersiella genombrottet kommer endast blir en gissning. Andra områden befinner sig längre fram i utvecklingen, men bedöms av ändå behöva 15 innan tek- niken är ute på marknaden, förutsatt att gällande energi- och miljöskatter bibehålls eller att bränslepriset är på samma nivå som , relativt sett. Häremellan finns de områden som om bedöms få sitt kommersiella genombrott. Som exempel bedömer bl.a. att ett flertal teknikområden inom stål- och gjuteriindustrin inom utvecklingsområdet Enhetsprocesser kan ha nått fullt kommersiellt genombrott . Syftet med detta kapitel är att sätta in satsningar på EFUD i ett internationellt sammanhang. I kapitlet redovisas först på en aggregerad nivå IEA-ländernas energitillförsel och -användning (4.1), därefter ländernas satsningar på EFUD och EFUD:s organi- sering i några särskilt utvalda länder (4.2). Kapitlet avslutas med ett avsnitt som redovisar internationella forskningssamarbete på energiområdet i , inom EU och inom IEA (4.3). 4.1Energianvändning och energitillförsel inom IEA1 I detta avsnitt redovisas strukturen på energitillförsel och energi- användning i de olika IEA-länderna, främst inom EU- och EES- området. Figur 4.1 illustrerar mycket aggregerat att energianvändning (och ) är avsevärd totalt sett. och drygt 300 miljoner invånare förbrukar dessutom lika mycket energi som de knappt 670 miljoner invånarna2 i övriga IEA- länder. 1OECD (2001). 2Befolkningssiffror för enligt (2003). Internationella förhållanden SOU 2003:80 Energitillförsel i IEA-regioner uppdelat på energislag Kommentar: är och , Stilla Havsregionen är , , och , är EU-länderna samt , , , och . Kategorin förnybart m.m. omfattar även el- och värmehandel mellan länder. Kärnkraft redovisas brutto, dvs. I figur 4.2 nedan visas EU/EES-ländernas energitillförsel i relativa tal . Den totala tillförseln för de redovisade länderna var . Länderna med högst andel förnybar energitillförsel, dvs. vattenkraft, bioenergi, vind, sol, m.m. återfinns överst i figuren. Observera att kategorin förnybart m.m. även inkluderar handel med energi, därav position. EU- och EES-ländernas energitillförsel i relativa mått Som framgår av figur 4.2 är relativt oljeberoende. Speciellt gäller detta , och . Storbritan- nien och är mest beroende av gas. , , och har störst andel kärnbränsle i sin energitillförsel.3 Störst kolberoende har , och . Att EU/EES-länderna i allmänhet är starkt fossilberoende illustreras ännu tydligare av figur 4.3 nedan, som visar den slutliga 3 Kärnkraften beräknas med sin bruttotillförsel, dvs. inkl. värmeförluster (ca en tredjedel av den tillförda energin blir el, vilket är lågt jämfört med många andra omvandlingstekniker). energianvändningen för länder inom IEA. Länderna med lägst andel oljeanvändning återfinns högst upp i figuren. Relativ energianvändning i IEA-länder , fördelat på slutlig energibärare Kol (och torv) Huvuddelen av oljan används i EU-/EES-länderna i transportsek- torn, men även till stor del för uppvärmning och inom industrin. Gas används i huvudsak för kraftproduktion, uppvärmning och Som framgår av figur 4.3 använder minst an- del olja. har dock lägst andel slutanvändning av fossila bränslen (olja, gas, kol) av alla länder inom IEA. Detta gäller även om hänsyn tas till el och fjärrvärme, eftersom ingen av dessa energibärare i någon större utsträckning produceras med fossila bränslen i . De förnybara bränslenas stora andel av slut- användningen i och härrör i huvudsak från skogs- industrins egenanvändning, men även småhussektorns förbrukning av t.ex. pellets och ved. Det är också värt att notera skillnaden mellan kärnbränslets stora andel av tillförseln för de kärnkraftsberoende länderna (figur 4.2) och elektricitetens andel som slutlig energibärare (figur 4.3). I produceras av elektriciteten med kärnkraft, vilket motsvarar av total slutlig energianvändning, medan kärnbränslet i nationell och internationell statistik utgör av den svenska primärenergitillförseln. Som framgått var den totala energitillförseln för EU-/EES- länderna ca . Den slutliga användningen för- delat på energibärare var ca . Skillnaden, ca , utgjordes av omvandlings- och distributionsför- luster eller gick till användning som ej redovisas i statistiken, t.ex. som bunkeroljor eller som insatsvaror i petrokemisk industri. Vid en betraktelse av kvoten mellan slutlig energianvändning och primärenergitillförsel (figur 4.4) kan man konstatera att det finns en spridning inom IEA mellan 0,85 () och ca 0,65 (och ). Kvoten kan med försiktighet tolkas som ett mått på effektiviteten i omvandlingen från primärenergi till använd- bara energibärare. Länder med stor andel kärnkraft har i regel sämre effektivitet i energiomvandlingen än genomsnittet, undan- taget .