sou · GVB336 · 2008-01-01 00:00:00 — Priset för etanol och RME vid pump är ungefär jämförbara med priset på bensin och diesel , dvs. per MWh (12,per liter) respektive per MWh (11,per liter). Priset på uppgraderad biogas som fordonsbränsle ligger oftast per MWh vid pump. När det gäller användningen av biobränslen för el- och värme- produktion är acceptansen i regel större för mer väldefinierade bränslen som möjliggör en hög automatisering, t.ex. pellets i mindre anläggningar och träflis i större anläggningar. En viss skepsis kan finnas mot att använda oförädlade stråbränslen på grund av behovet av mer omfattande hanterings- och lagrings- 6TP PT ., . (2006). Förutsättningar för förnybar energi i svensk växthusodling. Rapport 57, Miljö- och energisystem, . system samt att vissa förbränningstekniska problem kan uppstå. När det gäller etablering av biogasanläggningar kan acceptansen bland närboende ibland vara ett hinder då det kan finnas en rädsla för luktproblem m.m. Acceptansen för olika biodrivmedel kan också skilja där användningen av flytande drivmedel som etanol och RME oftast har högre acceptans bland konsumenter än gasformiga drivmedel som biogas. Sammanfattningsvis sammanfaller inte alltid de olika kriterier man kan ställa på biobränslebaserade produktsystem. 11.5Referensgruppernas synpunkter på relevanta omvandlingstekniker I samband med de referensgruppmöten som genomförts inom utredningen ställdes följande fråga till respektive deltagare inför mötet : Vilka tre produktionssystem ser Du som de mest sannolika att bli kommersiellt gångbara på lite , ? Det vill säga vilka råvaror, omvandlingstekniker, distributionssystem och mark- nader (inklusive eventuella biprodukter) kommer att bli aktuella. I följande avsnitt presenteras en översiktlig sammanfattning av de svar som gavs. Referensgrupp 1 biobränslen för stationära anläggningar fokuse- rade på vikten att utnyttja värmeunderlaget på bästa sätt genom olika slags energikombinatlösningar. Avsättningen av värme vid tillverkning av el, drivmedel och förädlade fasta bränslen (t.ex. pellets) kommer att bli allt viktigare för att få effektiva systemlösningar. Värmeunderlaget kan utgöras av fjärrvärmesystem där sammanbyggnad och expansion medför att avsättningen av värme ökar. I energikombinat med kraftvärme kan t.ex. värme- överskott (framför allt ) utnyttjas för pro- duktion av drivmedel och förädlade fasta biobränslen. På detta sätt kan produktionskapaciteten för el utnyttjas maximalt året om. Referensgrupp 1 framförde också storskalig förgasning av ligno- cellulosa i form av energiskog, skogsråvara och svartlut som en av de viktigaste kommande teknikerna. Med förgasning fås flexibilitet där slutprodukten framför allt kan reformeras till flytande driv- medel men också till metan som kan distribueras via gasnätet eller utnyttjas för kraftvärmeproduktion. Förgasning möjliggör också produktion av råvaror för kemisk industri i bioraffinaderier. Några ledamöter framförde att produktion av etanol från skogsråvara kommer att utvecklas och tillämpas i olika energikombinatlös- ningar liksom etanol från spannmål där t.ex. dranken kan rötas till biogas. En synpunkt var dock att det kan finnas problem med avsättning av rötrest från biogasproduktionen vilket kan utgöra ett hinder för denna systemlösning. Biogasproduktion via rötning bedömdes framför allt komma att ske småskaligt där restprodukter från livsmedelsindustri, djurproduktion och eventuellt energi- grödor kommer att utnyttjas om detta medför väsentliga växt- följdsfördelar. Några ledamöter framförde fleråriga cellulosabase- rade grödor (olika slags energiskog) som de viktigaste energi- grödorna följt av ettåriga grödor för närvärmeproduk- tion (spannmål och halm) och för produktion av drivmedel (framför allt etanol). Referensgrupp 2 – biodrivmedel var också samstämmiga i att för- gasning av cellulosa till framför allt drivmedel var en av de viktigaste framtida omvandlingsteknikerna. Vilka drivmedel som sedan skulle tillverkas var något för tidigt att ange då utvecklingen fick utvisa detta. Sannolikt kommer flera olika drivmedel att produceras och användas parallellt , såväl flytande som gasformiga. Flera ledamöter framhöll dock de flytande drivmedlens fördelar i form av större flexibilitet. Synpunkter om FT-dieselns fördelar framfördes också då detta drivmedel är lätt att få in i systemet. Cellulosabaserad etanol bedömdes av flera ledamöter att bli en allt viktigare omvandlingsteknik medan andra ledamöter påpekade att systemverkningsgraden vid etanolproduk- tionen måste öka. Det är dock viktigt att utvecklingen av för- gasning och jäsning av cellulosa till etanol sker parallellt. I Referensgrupp 2 framfördes också synpunkter om att olika slags energikombinat/bioraffinaderier kommer att utvecklas för att optimera användningen av biomassa för olika ändamål. Det fram- hölls också av vissa ledamöter att biomassa i första hand bör utnyttjas för el- och värmeproduktion då detta ger högst omvand- lingseffektivitet. En annan synpunkt var att även så kallade plug-in hybridbilar bör beaktas eftersom verkningsgraden för dessa system är hög. Viktiga råvaror förutom skogsråvara (och svartlut) tros energiskog, rörflen, hampa och halm bli. att jord- och skogsbruket bör betraktas som en gemensam råvarubas och att samarbetet med skogsindustrin kommer att öka i samband med utvecklingen av olika energikombinat/bioraffina- derier. Biogas via jäsning bedömdes av flera ledamöter att framför allt utnyttjas småskaligt för att omhänderta olika restprodukter från jordbruket, livsmedelsindustrin m.m. samt i mer storskaliga applikationer i olika energikombinat för att förädla restprodukter vid t.ex. drivmedelsproduktion. Avsikten med detta kapitel är att redovisa och diskutera tidigare gjorda bedömningar av s.k. potentialer för att använda jord- bruksmark för produktion av biobränsle. Potentialbedömningar kan ge ett riktmärke för vad som är möjligt att förvänta sig från jordbruket och ge ett visst underlag för analyser och bedömningar av vad som kan vara en lämplig utbyggnadstakt. En annan orsak till att utredningen valt att redovisa dessa studier är att de i olika sammanhang varit en del av den publika dis- kussionen angående en omställning av energisystemet där använd- ningen av förnybara energikällor betonas. Vilket värde har då gjorda s.k. potentialuppskattningar? Det är okontroversiellt att påpeka att de olika uppskattningarna är uttryck för en rad värderingar, bedömningar av vad som är möjligt, vad man vill åstadkomma. De studier som refereras i kapitlet används ofta som sanningar och styr aktörer. Finns det ett egenintresse i att vissa antagna villkor skall gälla eller i siffrornas storlek? Vilka kriterier bör antagna begränsningar och produktionsförutsättningar i övrigt uppfylla för att uppskattningarna/bedömningarna t.ex. skall vara av värde som beslutsunderlag för statsmakterna? Det hade varit önskvärt att genomföra en systematisk analys av de förutsättningar och begränsningar som ligger till grund för de olika potential- bedömningarna. I studierna och diskussionerna kring dem används ofta begreppet potential. Det finns en potential att använda jordbruksmark, liksom skogsmark för produktion av biobränsle. Jordbrukets potential som producent av bioenergi består dels av restpro- dukter som oftast är direkt tillgängliga, dels av den som kan utnyttjas för energiodlingar. Hur stor andel av åkermarken som kan bli aktuell, vilka grödor som kommer att odlas samt var i landet och på vilka marker odlingen kan ske, påverkar den totala potentialen. Hur stor andel av denna potential som sedan verkligen kommer att utnyttjas styrs av de kostnader som är förknippade med produktionen av biobränsle i förhållande till användarnas betalningsvilja, som i sin tur bl.a. beror på: Avsättningsmöjligheterna, vilka bl.a. är beroende av energiskatter, koldioxidskatter, priset på utsläppsrätter och elcertifikat. Konkurrens från skogsbaserad bioenergi Konkurrens från övrig jordbruksproduktion, ex. livsmedel och foder Mänskliga faktorer, såsom t.ex. attityder till att odla energigrödor contra att odla grödor för livsmedelsproduktion. Vad som menas med potentialer bör definieras, inklusive om det rör sig om biologiska, ekonomiska eller andra kriterier som ligger till grund. Jordbrukets potential som bioenergiproducent kan t.ex. definieras på följande sätt: 1.Fysisk maxpotential- teoretisk gräns för vad arealen maximalt tillåter med nuvarande plantmaterial, klimat m.m. om all jordbruksmark används till produktion av bioenergi. 2.Teknisk potential- utgår från känd kommersiell teknik 3.Ekologisk- produktion som är ekologiskt hållbar 4.Ekonomisk potential- en bedömning av vad som anses före- tags- eller samhällsekonomiskt lönsamt att realisera. Figur 12.1 Olika potentialer Fysisk maxpotential, teoretisk gräns Källa: , bearbetning . I avsnitt 12.1 redovisa ett antal tidigare gjorda potentialuppskatt- ningar. Detta avsnitt avslutas med ett antal observationer och bedömningar av dessa uppkattningar, liksom en redovisning av varför uppskattningarna skiljer sig åt. Därefter följer en redovis- ning av potentialbedömningar av biogas (12.2), halm som bränsle för uppvärmningsändamål (12.3) och slutligen biodrivmedel (12.4). 12.1Genomgång av befintliga potentialuppskattningar Följande genomgång gör inte anspråk på att vara heltäckande utan är ett resultat av litteratursökningar. Potentialer skall i allmänhet inte ses som prognoser utan som en möjlig utveckling. Det är ofta begreppet potentialer används utan närmare redovisning av dess förutsättningar eller där grova kvan- tifieringar ingår. I många fall handlar de redovisade studierna om bedömningar utifrån erfarenheter och i andra fall skall de endast ses som räkneexempel. I andra fall är det fråga om ett underlag för en näringspolitisk grundsyn eller vision för en intresseorganisation. I ett annat fall var uppgiften att analysera möjligheterna till och kon- sekvenserna av att producera en viss given mängd energi inom jord- bruket till en viss tidpunkt. Samtliga dessa olika typer av studier går i den publika diskussionen under rubriken potentialbedöm- ningar. Utredningen har funnit att en av anledningarna till att potentialerna skiljer sig så mycket åt är att de inte är fria från värderingar. Underliggande önskemål om riktningen på utfallet gör att villkoren för beräkningarna i viss mån styr utfallet. De stude- rade potentialerna har i flera fall olika förutsättningar knutna till sig. Exempelvis kan skillnaden i utfallen bero på att det rör sig om skilda tidshorisonter. Det bör betonas att utredningen inte gjort några värderingar eller ställningstaganden till frågan om poten- tialernas tillförlitlighet eller sannolikheten för att de angivna potentialerna skall realiseras. Ingen av de potentialuppskattningar som utredningen tagit del av kan, bara genom att döma av hur de presenterats, sägas vara en renodlad fysisk potential. Det vill säga vad som är fysiskt möjligt om alla faktorer optimeras. Vad som är realiserbart av potentialen beror på ett antal faktorer, bland annat: vilka randvillkor som varit förutsättningen för bedömningarna (t.ex. begränsningar i hur stor areal av en viss gröda samhället accepterar) branschens egen effektivitet och utvecklingstakt. uppskattade hur stora mängder bio- bränslen av olika slag som kan finnas tillgängliga i ett 10 15-års- perspektiv.TPF2FPT Potentialerna utgör den fysiska potentialen med hän- syn till vissa tekniska och ekologiska begränsningar. Kostnaderna för att producera de redovisade bränslemängderna har inte behandlats. De olika bränslepotentialerna har redovisats fördelade på elva regioner. Orsaken till detta är att biobränslenas låga energi- täthet gör att kostnaderna är beroende av transportavståndet mellan bränsleproduktion och användning. Utgångspunkten för är den åkerareal som utredningen ny livsmedelspolitik 1TP PT Biobränslen för framtiden. Slutbetänkande från SOU 1992:90 (Kap. 6) och Bilagedel SOU 1992:91. 2TP PT Av direktiven framgår att uppdraget avser användningen av biobränslen i energisystemet, dvs. som bränsle vid el- och värmeproduktion. Uppdraget omfattar inte biobränslen för framställning av drivmedel för transporter. (Ds Jo 1989:63) ansåg vara tillräcklig för landets livsmedelsför- sörjning om produktionen sker med då aktuella metoder och arealen uppfyller kravet på en rimlig geografisk spridning. De potentialer som redovisar avser den fysiskt möjliga produktionen under förutsättning att all åkerareal som inte behövs för att täcka den svenska livsmedels- försörjningen används för energiodlingar. Sammanlagt bedömdes kunna användas för alter- nativ produktion. Halmen är en biprodukt från spannmåls- och oljeväxtodlingen. För att tillgodose det svenska behovet antogs spannmålsarealen behöva vara . Kommissionen förutsatte att det var möj- ligt att ta ut en halmmängd som motsvarar 10 MWh per hektar och år. Dessa antaganden kan enligt resultera i ett uttag av halmbränsle på upp till /år. bedömde att energiskog och energigräs skulle odlas på den om som blivit till- gänglig som en följd av omställningen inom jordbruket. gjorde bedömningen att potentialen för energiodling i , , , Västernorr- lands, och var mycket liten. Salix- odlingarna ansågs i dessa områden inte komma ifråga på grund av klimatet. Energigräs kan under vissa förutsättningar odlas, men kommissionen gjorde bedömningen att den goda tillgången på skogsbränslen gjorde avsättningsmöjligheterna för energigräs små. Den årliga avkastningen från energiskogsodlingar uppskattades till 60 MWh/ha och till 50 MWh/ha för energigräs. Kommissionen antog att energiskog skulle bli den helt dominerande grödan på de arealer som används för energiodlingar, eftersom den förväntade produktionskostnaden förväntades bli avse- värt lägre för energiskog än för energigräs. Med dessa antaganden bedömde Biobränslekommisionen pro- duktionspotentialen för energiskog till och för I bedömningen av den slutliga fördel- ningen mellan energiskog och energigräs menade kommissionen att en mer omfattande odling av energigräs förutsatte att mycket stor vikt lades vid landskapsbilden, möjligheten att återgå till traditio- nell livsmedelsproduktion samt att använda befintlig maskinpark. redovisar att LRF bedömde att med hänsyn till vissa begränsningar (tillgång till sticklingar och maskiner) den praktiskt möjliga potentialen för energiskog till och . Vid tillfället bedömdes full produktion på all tillgänglig areal inte kunna uppnås förrän tidigast omkring . I framtidsstudie försöker man besvara frågor som: Hur vill vi att skall se ut om , då vi tagit ett stort steg mot ekologisk uthållighet. Jordbruks- studien i framtidsstudie har följande syften: Visa vad ett miljöanpassat och uthålligt jordbruk är. Hur detta kan åstadkommas . Utforma en strategi för att nå delmål . Aktivera en bra process mot miljöanpassning . För att tydliggöra vad som menas med miljöanpassat och uthålligt jordbruk behövs tydliga mål. Med hjälp av sådana kan man, enligt , värdera miljötillståndet och motivera krav på åtgärder. Miljö- och uthållighetsmålen i jordbrukets 2021-studie finns beskrivna i rapporten och rör produktionskapacitet, , landskapet och den biologiska mångfalden, vatten och luft, använd- ningen av bekämpningsmedel, användningen av ändliga resurser, husdjurens miljö och välbefinnande samt sociala och kulturella förhållanden. En utgångspunkt för studien är att förutsättningarna för odling av livsmedelsgrödor är mycket goda i vid en global jämförelse. Mot denna bakgrund kan, enligt , hävdas att har ett globalt ansvar för produktion av livs- medel och djurfoder. Dessutom finns enligt ett 3TP PT 2021 framtidsstudie. Det framtida jordbruket. Slutrapport från system- studien för ett miljöanpassat och uthålligt jordbruk. ökande behov av biomassa för energiändamål. I Projektet 2021 har systemstudien jordbruk fått ett beting att analysera möjlig- heterna och konsekvenserna av att producera netto i jord- bruket, dvs. utöver den energi som används för jordbrukets eget behov. Följande mål formulerades: 1.Jordbrukets produktionspotential för livsmedel skall motsvara åtminstone det inhemska konsumtionsbehovet hos en växande befolkning (ökning ). 2.Jordbruket skall dessutom producera energigrödor för externt bruk motsvarande 20 TWhTPF4FPT utöver den energimängd som an- vänds inom jordbruket. Detta betyder att studien i sig inte är en traditionell potential- analys. Syftet var att med hjälp av ett modellarbete ange hur stora arealer av olika grödor och hur många djur av olika slag som kommer att finnas i vart och ett av landets åtta naturliga produk- tionsområden och i landet som helhet om olika visioner förverkligas.TPF5FPT Slutsatsen i studien är att energimålet nås i två alternativ i vilka stora arealer åker kan överföras till energiodling om livsmedels- produktionen endast skall omfatta behov. I dessa alterna- tiv odlas energiskog som har högre energinetto än andra energi- grödor.TPF6FPT I ett tredje alternativ nås inte målet då mindre arealer blir tillgängliga för energiodling och då energigrödorna utgörs av klövervall för biogasproduktion som har lägre energinetto. 4TP PT Kravet på formulerades i 2021-projektet utifrån en rapport från : Effekter av ökad biobränsleanvändning – en sammanställning av kunskapsläget. Anledningen uppges vara att energipriset genomgående antas stiga till en sådan nivå att energiodling skulle slå ut all annan odling om marknadskrafterna fick verka fritt. Det vore inte rimligt att tro att jordbruket skulle leverera en så stor mängd energi som livsmedelsproduktionen läggs ner. 5TP PT Till grund för produktionsområdes- och sektorsberäkningar ligger bidragskalkyler som presenteras i ett stort antal bilagor. Bidragskalkylernas kvantiteter sätts in i en linjär pro- grammeringsmodell över den svenska jordbrukssektorn (, L.: Mathematical pro- gramming for sector analysis: some applications, evaluations and methodological proposals. 6TP PT Ett notabelt modellresultat är att i ett alternativ utnyttjas inte 1,4 miljoner åker och betesmark. Om denna areal skulle användas för extensiv energiproduktion med inhemska lövträd, såsom björk och , eller rörflen skulle denna visions energinetto öka med 1,4*24=34 TWh till . (Extensiv energiskog och rörflen antas ge en nettoavkastning på 24 000 kWh/ha). Kyotoprotokollets åtaganden gäller som ett genomsnitt för perioden 2012. bad och () att bedöma hur energi- användningen och utsläppen kan komma att se ut . Grund- scenarierna utgår från de av fattade besluten inom bl.a. energi- och miljöområdet och utvecklingen dessa kan leda till. liksom KI och STEM understryker att scenarier- na inte är några prognoser, utan skall ses som möjliga utvecklings- banor baserad på antagna förutsättningar. I arbete behandlades biobränslepotentialen generellt som gjorde en bedömning av realiserbar producerad energibränsle från jordbruket. STEM gjorde på uppdrag av en samman- ställning av tidigare prognoser på tillgången av biobränslen (Tabell 12.1) samt gjort en egen översiktlig bedömning av den tekniska potentialen med hänsyn till kostnader och miljöaspekter.TPF8FPT (Tabell 12.2) Tabell 12.1 Beräkning av potentialen av biobränsle, torv m.m. i ett tioårs- perspektiv. 7TP PT SOU 2000:23 Förslag till svensk Klimatstrategi. 8TP PT Förnybara energikällor nuläge och utvecklingsmöjligheter. En sammanställning av befint- liga underlag. Tabellen har konstruerats på följande sätt: I samtliga fem rader redovisas potentialer för skogsindustrins lutar (inkl. tallbeckolja), torv, avfall och återvunnet virke med samma värden. Potentialen för lutar baseras på användningen och bedömning av massa- och pappersindustrins utveckling . Torvpotentialen motsvarar användningen och avfallspotentialen motsvarar fullt utnyttjande av kapa- citet 1999. Återvunnet virke bedöms på samma sätt av (Skog-Industri-Marknad-Studier), Biobränsle- kommissionen, IVA och LRF. Ovanstående antaganden ger en gemensam bas på i samtliga fem beräkningsalternativ. När det gäller beräk- ningsalternativen A, B och D redovisas potentialberäkningar för energiskogsodling och övriga energi- grödor . Dessa tre alternativ är således likvärdiga upp till nivån /år. C innehåller data från en IVA-studie avseende energiskogsodling och uppgifter avseende övriga jordbruksgrödor . E innehåller data från LRF:s studie avseende energiskogsodling och Biobränsle- kommissionens uppgifter om övriga jordbruksgrödor . Skogsbränsledelen skiljer sig mest mellan alternativen. I A redo- visas potentialer för primärt skogsbränsle och skogs- industrins biprodukter , i B beräkningar för , i C IVA:s studie avseende , i D Skogsindustriernas bedömning , och i E LRF:s scenario för . I tabell 12.2 redovisas STEM:s bedömningar av potentialer för , såväl potentialer efter tekniska, ekonomiska och ekolo- giska restriktioner som brutto potential, jämfört med använd- ningen och . För att få perspektiv på jordbrukets roll redovisas också skogsenergi och avfall. Tabell 12.2 Sammanställning av potentialer för biobränslen, torv och avfall i , jämfört med användningen och Övrigt (t.ex. RT-flis) 1P P Efter tekniska, ekonomiska och ekologiska restriktioner. 2P P Bioenergi med ursprung i skogsbruk och skogsindustri. 3 Bruttovärdet utgår från dagens typ av skogsbruk. 4P P Avverkningsrester vid gallring och slutavverkning, direkt bränsleuttag i klen gallring, virke utan industriell användning, röjning av hagmarker etc. 5P P Helved och flis använd för enskild uppvärmning (en mindre andel förädlade biobränslen ingår, 1997). 6P P , spån m.m. 7P P Därav importerad returflis (RT-flis). 8P P Nyttiggjord värme och el. 9P P Potentialen returlutar är framräknad från dagens användning och bedöm- ning av massa och pappersindustrins utveckling till 2010 resp. bedömning i grundscenario enligt Tabell 13.2. 10P P Enligt bedömning från forskningsprogram för energirelaterad avfallsforsk- ning. Källa: , 1999b och 1999i. I betänkande konstateras att endast skulle behövas för livsmedelsproduktion. Reste- rande skulle kunna användas för exempelvis pro- duktion av energigrödor. understryker att för att utnyttja denna potential för produktion av biobränsle krävs åtgärder och styrmedel. bedömning av bioenergi från jordbruksmarker redovisas i tabell 12.3. Tabell 12.3 bedömning av bioenergi från jordbruksmarker och , areal och producerad energimängd i bränslet 36 000** 1,0** 0,3*** *Restprodukt från annan produktion **Förutsätter fortsatt anläggningsstöd. ***Nettoemission CO2B /MWhB (32,CO2B /MJ)B . Källa: , 1999. För att bibehålla och stimulera nyplantering av energigrödor i den omfattning som räknat med i tabell 12.3 före- slog att anläggningsstödet skulle förlängas för att få den årliga nivån om på nyplante- ringen av energiskog som ingick i beräkningarna. Om planteringen skulle kunna nå en högre nivå måste enligt Jord- bruksverket anslaget till stödet höjas. påpekade att den tekniska potentialen för produktion av bioenergi från jord- bruksmark är betydligt högre än . Klimatkom- mittén konstaterade att utvecklingen gått betydligt långsammare än väntat och hänvisade till att bedömt att den praktiska potentialen på 10 15 års sikt kunde uppgå till . anförde att i tidigare upp- skattningar om möjlig produktion har man som regel tittat på möjlig produktion av energigrödor utifrån biologiska, tekniska, ekonomiska eller utbuds-efterfrågeperspektiv och konstaterade att från måste man även ta hänsyn till jordbrukspolitiken. Svebios bedömning är att tillförseln av bioenergi kan öka till , dvs. en fördubbling jämfört med . Svebio har inte gjort några egna analyser utan bygger sina bedömningar på sammanställningar av expertis inom respektive område. När det gäller potentialen för bioenergi från jordbruket har Svebio anslutit sig till de bedömningar som LRF har gjort och som inne- burit att jordbruket på kan bidra med omkring . Av denna sammanlagda potential står Salix och rörflen för , halm för och grödor avsedda för drivmedel för .