sou · GVB336 · 2008-01-01 00:00:00 — Om fokus sätts på minskat beroende av fossila drivmedel är det intressant att se hur stor andel av energiinsatserna vid biodrivmedelsproduktion som utgörs av fossila drivmedel. Denna andel utgörs oftast av en mindre del av den totala energiinsatsen vid produktion av bio- drivmedel, mellan 10 . Nettoutbytet av drivmedel blir därför betydligt större när bruttoutbytet jämförs med insatt driv- medel i stället för total energiinsats. Energiinsatser i form av värme och el kan oftast baseras på fasta biobränslen. Resultat från livscykelanalyser visar att miljöpåverkan vid fram- ställning av metanol/DME från Salix, jämfört med RME och spannmålsetanol, inte bara är lägre avseende växthusgaser utan också med hänsyn till övergödning och försurning. De lägre utsläp- pen av växthusgaser för metanol/DME från Salix beror på lägre insatser av fossil energi samt mindre behov av mineralgödsel som leder till utsläpp av lustgas. Det lägre bidraget till övergödning beror framför allt på lägre kväveläckage vid odling eftersom Salix är en flerårig gröda och vete och raps är ettåriga grödor. Däremot beräknas bidraget av fotokemiska oxidanter (som kan bilda mark- nära ozon) vara lägst för RME. Biogas baserat på vall är ungefär jämförbart med metanol/DME från Salix ur livscykelsynpunkt. Utsläpp av övergödande och försurande ämnen beräknas vara något lägre för spannmålsetanol än för RME. Produktions- och avsättningsmöjligheter för biobränslen i svenskt jordbruk ras sällan toxiska effekter från kemiska växtskyddsmedelmedel. Generellt är dock användningen av växtskyddsmedelmedel högst för raps, följt av spannmål och energiskog där användningen är relativt begränsad. Figur 3.10 Reduktion av växthusgaser (uttryckt som koldioxidekvivalenter per kWh drivmedel) när metanol/DME från salix, etanol från vete, RME från raps respektive biogas från gödsel ersätter fossila drivmedel. Avser livscykelemissioner och baserat på dagens odlingsförhållande i . Produktionsteknik för eta- nol, RME och biogas baseras på existerande teknik i samt för metanol/DME uppskattad förgasningsteknik under utveckling. Livscykeldata baseras på Bernesson m.fl. (2004; 2006), (2006) samt och (2006b) som justerats för att nå jämförbarhet Metanol/DME - Miljösystemstudier av biogassystem visar att biogas ger störst miljövinster när det utnyttjas som drivmedel. Biogas kan till och med leda till negativa nettoutsläpp av växthusgaser när detta pro- duceras från gödsel. Anledningen är att metanläckage vid kon- ventionell gödsellagring kan minska när gödsel rötas. Stora indirekta miljövinster fås också när sockerbetsblast utnyttjas för biogasproduktion (minskat kväveläckage) samt när organiskt hus- hålls- och industriavfall utnyttjas och alternativet är kompostering (minskade ammoniakutsläpp). När biogas används för värmepro- duktion och ersätter fossila bränslen fås normalt också en minskad Produktions- och avsättningsmöjligheter för biobränslen i svenskt jordbruk När däremot biogassystem ersätter andra bio- bränslesystem som baseras på direkt förbränning, t.ex. Salix och halm, kan miljöpåverkan bli något högre. För att bedöma hur stor den faktiska biobränsleproduktionen kan bli krävs kompletterande ekonomiska beräkningar och modelleringar över vilka förutsättningar jordbruket har och för att producera bioenergi i förhållande till traditionella livsmedels- och fodergrödor. Lönsamheten för olika odlingssystem och grödor beror i sin tur till stor del av politiska beslut, t.ex. utformningen av stödsystem inom jordbrukspolitiken, samt mark- naden för andra grödor. Dessutom krävs ekonomiska analyser över kostnader för olika omvandlingstekniker samt betalningsförmåga för förädlade biobränslen i jämförelse med prisutvecklingen för t.ex. fossila bränslen. Resultaten av denna analys kan bl.a. utnyttjas för att klargöra vilka konsekvenser olika prioriteringar kan få, t.ex. avseende utveckling och stimulans av olika energigrödor och om- vandlingstekniker, för jordbrukets potential att producera bio- energi. 4.1Bedömningar av ekonomiska förutsättningar för olika produktionssystem 2020 enligt modellanalyser Att beräkna de ekonomiska förutsättningarna för att producera bioenergi på är mycket komplext. Några av de viktigaste parametrarna är vilka priser som kommer att gälla, vilken produktionsteknik som finns tillgänglig, vilken efterfrågan det finns och hur mycket areal som finns tillgänglig. Ingen av dessa parametrar är dock helt given utan de beror på varandra och en rad andra omständigheter. Arealen åker som är tillgänglig är t.ex. helt beroende av utvecklingen för livsmedelsproduktionen och lönsam- 1TP PT förutsättningar för olika produktionssystem 2020, . hetsförhållandet mellan livsmedelsproduktion och energiproduk- tion. Eftersom orsakssambanden är komplexa har en datamodell använts för att beräkna den ekonomiska potentialen för att producera bioenergi på . Uppgifter om efterfrågan för olika typer av energigrödor har hämtats från material av och uppgifter när det gäller produktionsteknik har hämtats från kostnadskalkyler av . Den generella bakgrundsbilden med allmän ekonomisk utveckling och förväntade världsmarknadspriser för livsmedel har hämtats från outlook som är en prognos om utvecklingen fram . Samtliga data som hämtats från andra har dock anpassats för att vara konsistenta med övriga delar i modellen. Beräkningarna har genomförts med en matematisk program- meringsmodell för jordbruket i EU25.TPF4FPT Modellen beaktar de vik- tigaste produktionsgrenarna i jordbruket, tillgång och priser på insatsmedel, förädling av produkter till handelsvara, efterfrågan av olika livsmedel i de olika länderna och transportkostnader såväl inom EU som vid import och export utanför EU. Modellen har en regional upplösning på landsnivå. är dock uppdelat i fyra underregioner med olika produktionsförutsättningar. Modellen är alltså främst inriktad på att beräkna konsekvenser i medan övriga länder beräknas med mindre noggrannhet. Modelltekniken går i korthet ut på att kalkyler för olika grödor och djurslag kombineras regionalt för att få högsta möjliga eko- nomiska utbyte. Kalkylerna består i huvudsak av fysiska kvanti- teter, som hämtats från traditionella kalkyler som görs som under- lag för att få olika typer av jordbruksbidrag, och som kombineras med tillgång på fasta resurser och priser som genereras i modellen. De beräknade priserna är beroende av såväl utbud som efterfrågan och handel med andra regioner (länder). De internationella priserna, som justeras för EU:s tullar, införselavgifter, exportstöd och interventionspriser, sätter dock övre och undre gränser för 2TP PT och avsättning av jordbruksbaserade biobränslen. Projekt 2- rapport, ; för biobränslen inom svenskt jordbruk, . 3TP PT : Produktionskostnader för åkermarksenergi, . 4TP PT En beskrivning av modellen finns i bilaga 2. Efterfrågan på livsmedel är beroende av priset enligt linjära efterfrågefunktioner. De rörliga insatsmedlen antas ha fast pris oberoende av kvantitet. De regionala skillnaderna i odlingsförutsättningar inom respektive land beaktas genom att delar av den genomsnittliga kostnaden för arbetskraft och maskiner har lagts över till en brukningskostnad som är linjärt ökande med arealen. Detta för att spegla skillnaderna mellan de mest lätt- brukade och välarronderade markerna och de mest svårtillgängliga. Det ligger också växtföljdsrestriktioner i modellen. Vissa styr förhållandet mellan olika grödor, t.ex. att det måste finnas en gröda som skördas tidigt om det skall gå att få med en annan som sås tidigt . Andra innebär att avkastningen för vissa grödor sjunker om odlingen ökar eftersom en ensidig växtföljd ger ett ökat skadetryck. De beräkningar som görs med modellen ger synbart exakta siffror. Alla modeller bygger dock på en stor rad förenklingar av verkligheten. De exakta siffrorna i resultaten skall därför inte tillmätas alltför stort värde. Den väsentliga information som fås av modellberäkningarna är snarare de orsakssamband som kan skönjas och storleksordningen på de siffror som kommer fram. Den ekonomiska potentialen för odling av bioenergi illustreras med fem huvudscenarier, ett med nuläget och fyra olika framtidsscena- 2.2020 (utan genombrott för bioenergi och med låga energipriser). 3.2020 låga energipriser men med genombrott för bioenergi. 4.2020 nuvarande energipriser och genombrott för bioenergi. 5.2020 höga energipriser och genombrott för bioenergi. Scenario 1 (Optimal nu) med produktionsteknik och politik används som en jämförelsepunkt eftersom det i stort mot- svarar nuläget avseende produktion mm. 5TP PT En detaljerad redovisning av antaganden som gäller för de olika scenarierna finns i bilaga 3. Scenario 2 (2020 ) visar vad utvecklingen fram kan innebära om allt rullar på, energipriserna faller realt sett och inget genombrott kommer till stånd för bioenergi. Sammantaget ger detta ett scenario där jordbruket ligger ungefär i nivå med samhället i övrig när det gäller produktivitet. Scenariot används som en referens till hur det kan tänkas bli om det inte blir något genombrott för bioenergi. Scenario 3 (2020 låga energipriser, dvs. realt oförändrade) visar hur läget kan förändras om det blir ett genombrott för bioenergi i och i övriga EU-länder. Scenario 4 (2020 nuvarande energipriser, dvs. nominellt oför- ändrade) visar hur läget kan förändras om energipriserna blir realt oförändrade. Scenario 5 (2020 höga energipriser) visar hur läget kan för- ändras om energipriserna blir realt ökande. Oljepriset antas stiga till 75 $ per fat (reala priser ). Priserna för brödsäd, fodersäd och oljeväxter är beroende på utbud och efterfrågan. Priserna för animalieprodukterna fungerar på motsvarande sätt men gäller i partiled. Även priserna för energi är endogent beräknade i modellen baserat på utbud och efterfrågan. I de tre scenarierna med genombrott för produktionen av bio- energi antas priserna på världsmarknaden för livsmedel påverkas av att odlingen av bioenergi konkurrerar om den knappa resursen mark. Eftersom det inte finns några skattningar av denna effekt beräknas priseffekten endogent i modellen genom antagandet att bioenergins prisdrivande effekt blir lika stor på världsmarknaden som på EU-marknaden. 4.3Resultat i de olika scenarierna Scenario 1 med politik speglar i stort nuläget avseende produktion m.m. Någon fullständig matchning med det faktiska läget genereras dock inte. I modellberäkningen förutsätts att jord- brukarna har hunnit anpassa sig till de kraftiga förändringar av jordbrukspolitiken som i huvudsak genomfördes . En av de viktigaste skillnaderna mellan läget 2006 (2005) enligt statistiken och nuläget enligt modellen är just att den optimala mjölkproduktionen är mindre än den verkliga men detta förklaras av att politiken ännu inte är fullt genomförd, se tabell 4.1 4.2 nedan. En annan viktig skillnad är att arealen uttagen/obrukad åker är större i modellen. Detta hänger delvis samman med att arealer frigörs när mjölkproduktionen minskar och delvis med att den sänkta lönsamheten för andra produktionsgrenar ännu inte har fått fullt genomslag i minskad produktion. Statistiken kan också vara lätt missvisande eftersom det är stödtekniskt fördelaktigt att upp- rätthålla en minimal produktion på obrukad mark så att den istället kan kallas för vall. Det bör också nämnas att det inte kommer med någon Salix i den optimala lösningen. Detta förklaras till viss del av att den nuvarande odlingen är så liten att det blir höga transaktions- kostnader för dem som agerar på marknaden, lågt utnyttjande av maskinkapaciteten och bristfällig konkurrens såväl gällande sticklingar som för maskintjänster och vid försäljning. Dessutom belastas odlingen i modellen med /ha/år i extra lönsam- hetskrav för att grödan är högväxande och för att den låser fast marken . Det extra lönsamhetskravet gäller även för , hybridasp och gran. Utan det extra lönsamhetskravet skulle viss areal kunna odlas med såväl Salix som och hybridasp. På slättbygden i ger Salix enligt kalkylen /ha/år i högre lönsamhet än de grödor som skulle minska om Salix ökade. Det fattas dock /ha/år för att komma upp i det antagna extra lön- samhetskravet. ligger lite bättre till med en extra lönsamhet på /ha/år medan hybridasp stannar på /ha. Scenario 2 visar att i första hand skulle utnyttja produk- tivitetstillväxten till ökad spannmålsexport om de prisförhållanden som förutspås av slår in. Trots kraftigt sänkta priser skulle vi kunna öka spannmålsproduktionen. Animalieproduktionen skulle däremot kunna komma att stå still i total volym men få en svängning från nötkött mot svin. Arealen obrukad mark skulle också kunna komma att öka något. Om jordbrukarna bedömer att priserna på jordbruksprodukter förblir på denna låga nivå skulle den obrukade marken i hög grad överföras till skog genom plantering av gran. Scenario 3 visar att ett genombrott för bioenergi i , EU och resten av världen skulle kunna få OECD:s prisprognos på skam. Även med de låga energipriser som antas av skulle priserna för bioenergi kunna sätta ett golv för priserna på jordbruksprodukter världen över. Lönsamheten för bröd- och fodersäd kommer då inte tillåtas bli lägre än för etanolproduktion eller förbränning. Betalningsförmågan för dessa produkter beräknas ligga något över de exportpriser som annars skulle gälla i . Om man sedan lägger till att enklare sorter med högre avkastning kan användas för energiproduktion uppstår ett lyft för priserna på vanlig spannmål. Detta medför i sin tur att delar av den som annars skulle vara obrukad eller beskogad blir lönsam att använda till jordbruksproduktion och att spannmålsproduktionen i kan ökas kraftigt. Priseffekten är beräknad till /kg på vanlig spannmål och till /kg för rapsfrö, se tabell 4.2 nedan. Salix, etanol och RME är de energigrödor som har störst ekono- misk potential vid dessa priser. RME har en mycket bra kalkyl men produktionen begränsas av att det inte går att öka rapsodlingen hur mycket som helst av växtföljdsskäl. Etanol har också en god ekonomisk kalkyl men även där begränsas produktionen av att problem i växtföljderna om det blir allt för mycket vete. Sambandet är inte lika tydligt som för oljeväxter men om andelen vete ökar för mycket antas skördarna sjunka vilket försämrar lönsamheten. Salix har också god lönsamhet om de bristande marknadsfunktionerna kan åtgärdas. Odlingen begränsas dock av effekten på landskaps- bilden och den ökade risken som följer av att odlaren blir låst med mera. Det är dessa faktorer som i modellen prissatts till i extra lönsamhetskrav på Salix och andra hög- växande och långliggande grödor. Det bör också påpekas att beräkningarna i scenario 3 förutsätter en likartad utveckling i hela världen. Om det är en ensidig satsning i eller i EU uteblir priseffekten på världsmarknaden för livsmedel och råvaror för bioenergi. Läget kan då istället bli att vi importerar billiga råvaror till bioenergi eller att vi producerar billig bioenergi och importerar livsmedel. Scenario 4 visar att realt oförändrade priser på bioenergi ofrån- komligt kommer att få stor betydelse för jordbruket i hela världen. Förblir energipriserna höga kommer även priserna på råvaror till bioenergi att hållas uppe vilket ger följdeffekter i hela jordbruket. Prissänkningarna för växtprodukter som skulle kunna möjliggöras av produktivitetsökningarna uteblir och vänds till prisökningar. Istället höjs lönsamheten i växtodlingen med stigande markpriser som följd. Animalieproduktionen trängs däremot undan än mer och detta gäller i högre grad i än i övriga EU. Kombinationen av ökad odling, högre skördar och minskad animalieproduktion gör att svenskt jordbruk kan komma att pro- ducera betydande mängder bioenergi, drygt . Salix hävdar sig bäst i . Där sätts taket av vad värmeverken kan använda. I är den relativa lönsamheten något sämre vilket innebär att Salix inte når upp till de extra per hektar som antas krävas på grund av högt växtsätt och lång bindningstid av marken. Där är det istället etanol som dominerar bland energigrödorna. Mängden etanol begränsas i detta scenario av industrikapaciteten där ett tak för utbyggnaden har satts till 10 gånger nuvarande kapacitet. När industrikapaciteten begränsar produktionen blir följden att delar av vinsten stannar i industriledet och att priset på råvaran inte stiger fullt ut. Den extra vinsten i industriledet beräknas till /l etanol vilket innebär att industrin om det blev nödvändigt skulle kunna betala /kg extra för vetet. Det gör de dock inte om de ändå kan köpa in de mängder som de behöver. Istället ger detta en öppning för att det kan bli lönsamt att elda med spannmål. Produktion av biogas där vall samrötas med gödsel beräknas stå för av bioenergin i detta scenario. Produktionen är främst intressant i skogsbygder och beräknas ta i anspråk. Omfattningen begränsas av att det inte finns mer gödsel tillgänglig i området. Viss produktion kan även bli aktuell på slättbygden i . Lönsamheten är dock något lägre än för spannmål men positiva växtföljdseffekter av vall gör ändå att biogasvallarna kan vara ekonomiskt intressanta. Ekonomiskt sett är RME den produktionsgren som har högst lönsamhet. Omfattningen blir dock måttlig eftersom produktionen begränsas av mängden oljeväxter som är möjlig av växtföljdsskäl. Möjligheten att importera rapsfrö för att producera RME i har inte beaktats eftersom det vid likartad beskattning bör vara mer kostnadseffektivt att producera RME där grödan finns och istället handla med färdig RME. Observera också att det trots en mycket god lönsamhet i växtodlingen generellt sett ändå beräknas bli åker som inte används till jordbrukproduktion utan som blir liggande obrukad. Detta är marker på småländska höglandet där det har varit olönsamt med traditionell växtodling. Produk- tionen har istället inriktats på vall och nötkreatur men när foder- säden blir för dyr tappar denna produktion sin konkurrenskraft. Det enda ekonomiskt lönsamma alternativet är i många fall gran som sedermera kan användas till en kombination av virkesproduk- tion och energiproduktion. Valet mellan gran och träda styrs till hög grad av gårdsstödet och av det extra lönsamhetskravet som i modellen lagts in på gran eftersom den är högväxande och har lång bindningstid. Så länge gårdsstödet finns kvar med någorlunda höga belopp är obrukad åker ett mer lönsamt alternativ än en lågavkastande skog utan gårdsstöd men när gårdsstödet sänks och urholkas av inflationen kommer granen i bättre dager. Det samma gäller om ägaren gör bedömningen att marken aldrig kommer att bli aktuell för aktiv jordbruksproduktion. Då faller det extra lönsamhetskravet för lång bindningstid bort eftersom det inte är någon ökad risk om det saknas tänkbara alternativ. Liknande marker finns i skogsbygder och i men där gör de höga regionala stöden till animalieproduktionen att fortsatt jordbruksproduktion är det mest lönsamma alternativet. Scenario 5 visar med än större tydlighet att höga energipriser kan få betydande effekter för jordbruket och för den traditionella jord- bruksproduktionen och för priserna på livsmedel. Marknadspriser- na för spannmål och oljeväxter är här nästan de dubbla mot i scenario 2. Den totala mängden bioenergi från jordbruket skulle dock bli ungefär den samma som i scenario 4. Vi har helt enkelt nått taket för produktionskapaciteten redan vid de priser som antogs i scenario 4. I båda fallen skulle nästan halva den svenska arealen med kunna komma att användas till energipro- duktion och huvuddelen av detta i form av spannmål till etanol och till förbränning. De bakomliggande mekanikerna till fördelningen av olika pro- duktionssystem för bioenergi är likartade de i scenario 4. Etanolen begränsas av taket på industrikapaciteten och denna inlagda begränsning får allt större betydelse för utfallet. I detta scenario beräknas den extra vinsten i industriledet till nästan en krona per liter etanol. Priset för etanol behöver alltså inte stiga till /l som är den framräknade betalningsförmågan vid en jämförelse med bensin vid oförändrade skatter. Det skulle istället kunna stanna på /l vilket innebär att dagens tullar kan bli onödiga. Delar av skattebefrielsen kan också ifrågasättas om dessa prisnivåer blir aktuella. Det samma gäller för RME där lönsamheten är mycket god som produktionspotentialen är låg av växtföljdsskäl. Salix begränsas även här av efterfrågan från värmeverken i söder och av något svag konkurrenskraft gentemot spannmål i Mellan- Ganska små förändringar i produktionskostnaderna skulle dock kunna ändra modellösningen till mer Salix. Detta skulle då främst bli på bekostnad av spannmål till förbränning men det skulle även minska möjligheterna att odla raps till RME och vall till biogas eftersom den areal som planteras med Salix lyfts ut från växt- följden. Ett nytt inslag i detta scenario är att det även kan vara ekonomiskt intressant att röta spannmål till biogas. Observera också att det trots mycket höga priser och god lönsamhet i växtodlingen generellt sett ändå skulle vara närmare obrukad åker. Detta är marker som med morgon- dagens teknik varken lämpar sig för livsmedelsproduktion eller för bioenergi. Huvuddelen är marker som används extensivt till nötkreatur och när lönsamheten för dessa nötkreatur minskas på grund av höjda foderpriser så faller markerna bort. Denna effekt blir mer uttalad vid dessa höga energipriser än vid de lägre i Scenario 4 och därför blir mer mark tagen ut produktion. De överblivna åkrarna kan bli liggande obrukade eller överföras till skog beroende på om den förväntade avkastningen i skogsproduk- tionen uppväger olägenheten med ändrad landskapsbild, lång bind- ningstid och uteblivet gårdsstödet eller inte. Arealen hävdad betes- mark beräknas också minska till följd av brist på betesdjur. scenario (1 000 Spml, livsm & foder Övr, livsm & foder *Mindre mängder förekommer som dock inte kan särskiljas från exporterad spannmål. **Kan ej särskiljas från livsmedel och foder. Tabell 4.2 Beräknade priser för några jordbruksprodukter i vid olika scenarier (kr/kg) Etanol (l) RME (l) Biogas (kWh) Salixflis (kWh) Tabell 4.3 Beräknad produktion av energi i vid olika scenarier (TWh) Etanol (spannmål) RME (rapsgrödor) Biogas (vallgrödor) 4,5* *I denna siffra ingår en del gödsel i form av samrötning med vall. **Mindre mängder förekommer som dock inte kan särskiljas från exporterad spannmål. I tabell 4.3 anges bruttoutbytet av etanol, RME och biogas i TWh. Omräknad till kärna, frö och vall (inklusive gödsel) fås exempelvis för scenario 2020 nuvarande energipris följande: etanol = spannmålskärna (utbyte). RME = rapsfrö (utbyte). biogas = vall + gödsel (utbyte). 4.4Ekonomisk potential för grödor som inte är med i lösningarna Ett antal tänkbara grödor för bioenergi kommer inte med i lös- ningarna eftersom de vid de förutsättningar som antagits är för dyra. Detta gäller rörflen, , hybridasp, gödslad gran för energiproduktion och hampa för energiproduktion. Vissa ligger långt ifrån att vara ekonomiskt intressanta andra ligger närmare. till biogas och ogödslad gran till kombinerad virkes- och energiproduktion ligger också utanför lösningarna i vissa scenarier. Beloppen i tabell 4.5 anger hur mycket lönsamheten måste för- bättras för de olika grödorna för att de skall vara intressanta att odla i de olika regionerna. Streck innebär att grödan inte finns i regionen och en nolla att den är lönsam och ingår i den aktuella modellösningen.TPF6FPT Tabell 4.4 Behov av kostnadssänkning för att respektive gröda skall bli ekonomiskt konkurrenskraftig (kr/ha). Gran (gödslad energi) Hybridasp (energi) Gran (virke&energi) Hybridasp (virke&energi) Jordränta, sämsta marken Observera att beloppen inte säger något om lönsamheten som sådan utan bara om hur den är jämfört med andra tänkbara grödor. Som exempel har vall till biogas en lönsamhet som är lägre än den minst lönsamma grödan som odlas i slättbygd syd i scenariet med realt oförändrade energipriser (Scenario 4).