sou · GZB344 · 2011-04-29 00:00:00 — Det framhålls, vilket stämmer bl.a. med Energi- effektiviseringsutredningens syn, att det är viktigt att i första hand optimera energianvändningen i dessa processer så att överskotts- värmen från en process kan utnyttjas inom lokalen eller anlägg- ningen, innan man ser på möjligheterna att sälja överskottsvärmen. De typprocesser som i studien identifieras som de som har störst förutsättningar att kunna leverera överskottsvärme till fjärrvärme- nät är de processer som lämnar ett värmeöverskott och som inte matchar något eget behov. Exempel på sådan pro- cesser är kylning av datorhallar, livsmedelskylar och kylanlägg- ningar i frys- och kylrum. Även i dessa fall har överskottsvärmen låg temperatur, från cirka 20oC till 40oC. Det förekommer på flera håll i landet att fastighetsägare har inve- sterat i solvärmeanläggningar i fastigheter som är anslutna till fjärr- värmenät. Solvärmeanläggningarna kan stå för en viss del av värme- behovet för rumsuppvärmning och en betydande del av värme- behovet för varmvattenberedning i fastigheten men ger främst ett överskott som inte kan utnyttjas inom fastig- heten. På flera håll, bland annat i , , , , , m.fl. orter har fjärrvärmeföretaget in- gått avtal om att fastighetens värmeöverskott kan levereras till fjärrvärmenätet. Temperaturen är i detta fall inget problem då den temperatur som fås från en solvärmeanläggning överensstämmer väl med fjärrvärmesystemets temperaturkrav. Enligt branschorgani- sationen Svensk Solenergi finns ingen aktuell uppföljning över hur stora leveranser av solvärme som sker till fjärrvärmenät, men man gör bedömningen att det kan röra sig om av den sammanlagda solvärmeproduktionen i landet som uppgår till omkring 100 GWh per år.88 Det är högst troligt att fler fastigheter kommer att förses med solvärmeanläggningar eftersom flera fastig- hetsägare är angelägna om att såväl minska sina värmebehov som sin miljöbelastning och är måna om att bibehålla eller skapa en miljöprofil, och att andelen fjärrvärme som produceras med sol- energi därmed kommer att öka. 88 Svensk solenergi, , . Frågan om att tillvarata värmen i kylvattnet från kärnkraftverk ut- reddes i samband med byggandet av de svenska kärnkraftverken och även . Möjligheten har inte utnytt- jats på grund av att kärnkraftverkens ångturbiner optimerades för elproduktion och temperaturen på kylvattnet därmed blev för låg för att kunna utnyttjas direkt för fjärrvärmeproduktion. Studierna visade även på höga investeringskostnader för de rörledningar som erfordrades för att föra vattnet från kärnkraftverken till fjärrvärme- näten. Studier har genomförts både för överförning från Forsmark till , från till och från till . Genom beslut om att slopa förbudet mot nya kärn- kraftsreaktorer89 öppnas möjligheten att nya kärnkraftsreaktorer får ersätta gamla som tas ur drift. Om nya reaktorer byggs får dessa endast uppföras på platser där det redan finns kärnkraftverk i drift, det vill säga i Forsmark, och . Dessa eventu- ella nya kärnkraftsreaktorer kan dimensioneras för värmeproduk- tion redan från början genom ångavtappning från ångturbinen och en efterföljande fjärrvärmekondensor. Värmeproduktion skulle då kunna ske på bekostnad av något mindre elproduktion. En utred- ning kring möjligheterna till fjärrvärmeproduktion från kärnkraft- verk pågår i Elforsks regi. En redovisning av resultat från utredningens första del presenterades vid Elforsk-dagen 2010- 10-28.90 Enligt presentationen tyder de studier och analyser som gjorts, av förändrad turbinkonfiguration för att möjliggöra värme- avtappning från turbinen, på att det finns en gynnsam potential att ta ut värme från turbinen, vid de temperaturer som studerats, utan att elproduktionen påverkas i betydande grad. Delstudien visar också på att investeringskostnaden för att möjliggöra värmepro- duktion från turbinanläggningen har liten påverkan på elproduk- tionskostnaden. Det framhålls i presentationen att det ännu är för tidigt att dra några generella slutsatser av arbetet då man ännu inte har kartlagt värmeuttag vid alla erforderliga temperaturer och inte gjort några bedömningar kring investeringsbehov för utbyggnad och förstärkning av fjärrvärmesystem. Utredningens andra och avslutande etapp avses rapporteras . 89Riksdagsbeslut, rskr. 2009/10:359, bet. 2009/10:NU 26. 90Welander (2010). Även möjligheterna att utnyttja restvärme från befintliga kärn- kraftverk har analyserats. Genom att utnyttja avtappnings- och restvärme från kärnkraftsreaktorn i verket har ägaren OKG undersökt möjligheterna att, tillsammans med , leverera omkring 150 GWh fjärrvärme till fjärrvärmenätet i , via en ny fjärrvärmeledning.91 Det kan noteras att värmeåtervinning från kärnkraftverk för fjärrvärmeproduktion inte har förutsättningar att kunna vär- deras som Bra Miljöval. Detsamma gäller industriell restvärme som produceras i industriella processer som i hög grad baseras på fossil energi. Frågan om restvärme från raffinaderier kan anses uppfylla kriterierna för Bra Miljöval har prövats av , som anser att det inte är möjligt.92 4.8Infrastruktur för fjärrvärme jämfört med el och gas Villkoren för fjärrvärmeverksamhet jämförs ofta med de reforme- rade el- och gasmarknaderna. De tre energislagen har likheter genom att respektive produkt – el, gas eller värme – distribueras via stora kapitalintensiva distributionsnät med lång livslängd. I övrigt framstår dock skillnaderna som fler än likheterna. Den mest betydande skillnaden är att fjärrvärmesystemen är lokala och omfattar endast värmeförsörjning i en begränsad ort, till skillnad mot el- och gasnäten som är stora och internationellt integrerade marknader. På vissa håll i landet har fjärrvärmenäten i viss mån utvecklats till regionala infrastrukturer genom att över- föringsledningar byggts mellan närliggande orter. Exempel på orter som är sammankopplade med gemensamma fjärrvärmesystem är – – Kumla, – – , samt 91OKGs hemsida (). 92Svenska , , . Det finns naturliga orsaker till att fjärrvärmesystemen är lokala till sin karaktär i jämförelse med el och gas. Både el och gas produceras ofta långt från de områden där den stora förbrukningen sker och det är därför nödvändigt att kunna överföra energin över stora avstånd. Fjärrvärme produceras lokalt och distribueras med vatten som är en inkompressibel vätska som distributionsmedium. Distri- butionen av fjärrvärme blir härigenom mer utrymmeskrävande, än el som kan transformeras mellan olika spänningsnivåer och gas som kan komprimeras till ett högre tryck, för att optimera överförings- kapaciteten. Ett gasnät har i princip inga förluster medan elnätets förluster är proportionella mot ledningslängd och överförd energimängd. För- lusterna vid fjärrvärmedistribution är proportionella mot ledning- ens temperatur och yta. Således är förlusterna från en ledning av en viss dimension och längd oberoende av hur mycket energi som transporteras i ledningen. Förlusterna är därför i princip lika stora när värmebehovet är lågt som då värmebehovet är högt. Långa överföringsledningar för fjärrvärme innebär därför ökade sammanlagda årliga värmeförluster, vilket utgör en ekonomisk gräns för hur långa överföringsledningar som kan byggas. Det går heller inte att sänka temperaturen i överföringsled- ningen , för att därigenom minska förlusterna, dels på grund av att temperaturen måste vara tillräcklig för att produ- cera varmvatten i kundernas anläggningar, dels för att ledningen spännings- och hållfasthetsmässigt är dimensionerad för ett, visser- ligen högt men begränsat, antal temperaturcykler. Det finns även skillnader i möjligheterna att lagra energi i nätet mellan infrastrukturer för el, gas och fjärrvärme. Gasnät har stor lagringskapacitet genom möjligheterna att komprimera gasen till ett högre tryck. Elledningar har inga lagringsegenskaper utan sär- skilda anordningar. Fjärrvärmenät har en viss kapacitet för kort- tidslagring, genom temperaturhöjning, och det är vanligt att lag- ringskapaciteten utökas volymmässigt genom att hetvattenacku- mulatorer, normalt i form av vertikala tankar, installeras i näten. Genom att fjärrvärmevattnet pumpas runt i systemet har systemet en tröghet som innebär att tillfälliga förbrukningstoppar måste mötas i förväg genom ökad temperatur eller ökat flöde. Normalt förekommer mer regelbundna förbrukningstoppar i fjärrvärme- systemen, och sena eftermiddagen, då behovet av tappvarmvatten är som störst. optimeringssystem som tar hänsyn till förväntade förändringar av utomhustemperaturen som gör att produktionen anpassas till värmebehovet, så att förbrukningstoppar kan mötas med tillräcklig framförhållning. Det finns även anledning att framhålla att egenskaperna för själva leveransen av fjärrvärme skiljer sig åt från leveranser av el respektive gas, eftersom fjärrvärmen inte fysiskt förbrukas i den mot- tagande anläggningen. Värmen överförs via värmeväxlare från den primära värmebäraren som cirkulerar i fjärrvärmenätet, till olika sekundära värmebärare som flödar i de fastighetsinterna installa- tionerna, vanligtvis det vatten som cirkulerar i det fastighetsinterna uppvärmningssystemet och vatten som värms för att användas för sanitära ändamål. Principiellt är alla fjärrvärmenät unika eftersom de tekniska parametrarna definieras i leveransavtalen mellan leve- rantörer och kunder. I praktiken är de flesta fjärrvärmenät defi- nierade utifrån tekniska bestämmelser som är lika för hela den svenska fjärrvärmebranschen, men lokala avvikelser förekommer genom speciella överenskommelser mellan fjärrvärmeleverantörer och kunder med specifika värmebehov, temperaturkrav etc. De tekniska kraven i varje fjärrvärmesystem tillsammans med värme- bärarens termodynamiska egenskaper gör att värmebärare med olika tryck och temperatur bara kan blandas inom vissa bestämda gränser i ett fjärrvärmesystem. 5Förutsättningar för tredjeparts- tillträde till fjärrvärmenäten Dagens regelverk för fjärrvärmeverksamhet innebär att det inte finns någon tillträdesrätt till ett fjärrvärmenät för någon annan än ägaren till fjärrvärmenätet. En ägare av ett fjärrvärmenät är emel- lertid skyldig att förhandla med en aktör som önskar tillträde till nätägarens rörledningssystem. Men inget hindrar nätägaren att, efter förhandling, neka tillträde även om fjärrvärmelagen fastslår att fjärrvärmeföretaget ska försöka komma överens om ett tillträde med den som begärt det.1 För en potentiell värmeleverantör är det således avgörande att komma överens om tillträde med nätägaren, som också i de allra flesta fall är den befintliga leverantören i systemet. Det finns nämligen inte några regler med krav på åtskill- nad av produktion och handel respektive distribution av fjärrvärme. Fjärrvärmenäten kan i vissa avseenden jämföras med näten för överföring av el och naturgas; såväl fjärrvärme som el och naturgas är ledningsburen energi där infrastrukturen, dvs. ledningarna, är ett naturligt monopol. På el- och naturgasmarknaden har tredjeparts- tillträde införts såväl i som i övriga . En viktig skill- nad mellan dessa marknader och fjärrvärmemarknaden är dock att fjärrvärmenäten är lokala medan el- och naturgasnäten är samman- hängande nät som sträcker sig inte bara över hela landet utan även med överföringsförbindelser till andra länder. Förutsättningarna för att skapa marknader med fungerande konkurrens skiljer sig därför betydligt åt mellan fjärrvärmemarknaden och el-/gasmark- naden.2 Det finns också en fysisk begränsning över hur stor en fjärrvärmemarknad kan vara. Detta eftersom värmebäraren inte kan transporteras hur långt som helst utan att temperaturen sjunker så mycket att det inte är tekniskt möjligt att hantera systemet. 137 § Fjärrvärmelagen. 2Se bilaga 4 för en omfattande genomgång av strukturen på el-, gas- och telemarknaden. Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten stora energiförluster innebär dessutom att överföringen inte är ekonomiskt försvarbar. Man skulle dock kunna tänka sig en fjärrvärmemarknad omfattade ett större område än vad som är fysiskt sammankopplat och att handel där fysisk överföringsmöjlighet saknas avräknas finansiellt.3 Detta skulle dock komma att innebära ett väsentligt mer komplicerat och komplext system behäftat med stora osäkerheter. Faktum skulle också i ett sådant system kvarstå att lokala producenter skulle komma att ha en mycket stark ställning lokalt eftersom marknaden fortfarande skulle vara beroende av dessa producenters produktion. Den konkurrensproblematik som då skulle föreligga skulle behöva hanteras. Att integrera marknader som saknar fysisk överföringskapacitet har vidare inte prövats på el- och gasmarknaderna. Fjärrvärmemarknaderna kommer således mest sannolikt också att vara geografiskt begränsade till att vara lokala och regionala även om det finns en fysisk potential för större mark- nader än vad som är fallet . Den geografiska begränsningen av fjärrvärmemarknaderna innebär en försvårande aspekt vid inför- ande av tredjepartstillträde jämfört med vad som var fallet när mot- svarande reformer genomfördes på el- och naturgasmarknaderna. Innan fjärrvärmemarknaden analyseras vidare utifrån sina specifika förutsättningar följer här en genomgång kring liberaliserande åtgärder i allmänhet. En ofta använd utgångspunkt när effekterna av liberalisering analyseras är en övergång från ett monopol till en situation med konkurrens.4 En lyckad sådan liberalisering genere- rar, som vi ska se i avsnitt 5.1.1, positiva samhällsekonomiska effekter. En försvårande omständighet för konkurrensutsättning av fjärrvärmeverksamhet är emellertid inslaget av naturligt monopol, framförallt i distributionen men ofta också i produktionen. Om en verksamhet är att beteckna som ett naturligt monopol är det också, som vi ska se i avsnitt 5.1.2, ofta mest effektivt om verksamheten bedrivs i monopolform. Slutligen analyseras, i avsnitt 5.1.3, kon- kurrensutsättningen av fjärrvärmeverksamhet utifrån de perspektiv som illustrerats i de föregående avsnitten. 3Fröberg och 2011. Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten 5.1.1Monopol och konkurrens enligt ekonomisk teori För att förstå vilka effekter ökad konkurrens förväntas ge är det viktigt att analysera vilka egenskaper ett monopol har. Vid pro- duktion av en vara eller tjänst sjunker normalt kostnaden av att producera ytterligare en enhet, den så kallade marginalkostnaden, i takt med att den producerade kvantiteten ökar. Detta sker upp till en viss producerad nivå, sedan ökar marginalkostnaden igen.5 Ett vinstmaximerande företag väljer att sluta producera när kostnaden för den sist producerade enheten är lika stor som dess intäkt. I Figur 5.1 illustreras hur pris och producerad kvantitet för hela marknaden skiljer sig åt mellan två extrema marknadsstrukturer, ett monopol med en vinstmaximerande producent och en marknad präglad av fullständig konkurrens. Figur 5.1 Pris och kvantitet för monopol och fullständig konkurrens 5 För att här, på ett förenklat sätt, exemplifiera utifrån en fjärrvärmeproducents situation kan man generellt säga att marginalkostnaden per producerad enhet fjärrvärme minskar fram till dess att tillgänglig basproduktionskapacitet nyttjas till fullo. För att sedan ytterligare öka produktionen krävs topplastkapacitet och då stiger marginalkostnaden i produktionen. Å andra sidan minskar marginalkostnaden per överförd enhet i distributionen när mängden överförd energi ökar. Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten Monopolisten maximerar vinsten genom att producera monopol- kvantiteten till monopolpriset.6 Priset kommer alltså att vara högre och produktionen lägre än om det rådde fullständig konkurrens. På en marknad med fullständig konkurrens används tillgängliga resurser som mest effektivt. I första hand ska fullständig konkur- rens ses som en eftersträvansvärd marknadsmodell som dock i praktiken är så gott som ouppnåelig. I princip ingen marknad lever fullt ut upp till samtliga nämnda krav för fullständig konkurrens. Även om en marknad per definition inte är att beteckna som en marknad präglad av fullständig konkurrens kan marknaden i stort vara effektiv och med en väl fungerande konkurrens. De huvudsak- liga antagandena bakom fullständig konkurrens är att antalet aktörer på marknaden är så stort att varken producenter eller konsumenter enskilt kan påverka priset på marknaden, alla producenter säljer identiska varor och konsumenterna köper den billigaste av dessa likvärdiga produkter, både säljare och köpare har fullständig information om markna- den, det råder fritt tillträde och utträde på marknaden och att denna rörelse är kostnadsfri, åtminstone på lång sikt, det inte finns några transaktionskostnader på marknaden, dvs. inga kostnader utöver produktionskostnaderna, det inte finns några externaliteter, dvs. alla effekter som påver- kar nyttan för tredje part är inkluderade i priset, såväl producenter som konsumenter kan obehindrat ändra sin produktion respektive konsumtion av en vara. 6 I en monopolsituation kommer den vinstmaximerande producenten att producera den kvantitet där marginalkostnaden är lika stor som marginalintäkten (dvs. i punkten A i figuren). Vidare kommer monopolisten då att sälja varan till högsta möjliga pris givet kvan- titeten, dvs. på den prisnivå efterfrågekurvan ligger vid aktuell kvantitet (punkten B i figuren). Resultatet av detta blir således monopolkvantitet och monopolpris i figuren. I en situation med fullständig konkurrens följer marginalintäkten efterfrågan eftersom produ- centen där är pristagare och således inte kan påverka marknadspriset. Så är inte fallet för monopolisten vars marginalintäkt minskar mer än marknadspriset för varje såld enhet efter- som monopolisten, för att få sälja fler enheter, måste sänka priset på hela kvantiteten (givet att prisdiskriminering inte är möjlig). Marknaden kommer således, vid fullständig konkur- rens, att hamna i jämvikt där efterfrågekurvan och marginalkostnadskurvan skär varandra (i punkten C i figuren). Resultatet av detta blir kvantieten Kvantitet fullständig konkurrens och priset Pris fullständig konkurrens. I denna modell utgörs effektivitetsförlusten av monopolet arean mellan punkterna A, B och C. Eftersom monopolisten agerar vinstmaxi- merande är det kunderna på monopolmarknaden som tvingas finansiera denna effektivitets- förlust (genom minskat konsumentöverskott). Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten En övergång från monopol till konkurrens innebär dels en omför- delning av resurser från producenter till konsumenter, dels en ökning av effektiviteten. Samhällsekonomisk ineffektivitet uppstår då produktionen inte sker på den jämviktsnivå som marknaden kommer att nå i en situation med fullständig konkurrens. I en monopolsituation blir denna effektivitetsförlust som störst och minskar sedan i takt med att marknaden går mot fullständig kon- kurrens. I de flesta fall är såväl oligopolmarknader som marknader med monopolistisk konkurrens7 mer effektiva än marknader med monopol. Även om marknadsliberaliseringen inte leder till full- ständig konkurrens ger den således sannolikt effektivitetsvinster. Vid en liberalisering av marknader finns ibland en förväntning att effekterna ska komma snabbt. Detta är i många fall ett alltför optimistiskt synsätt, eftersom de långsiktiga positiva effekterna av konkurrens troligtvis är större än de kortsiktiga.8 Det tar för både producenter och konsumenter att ställa om till den nya situationen. Företag som har skyddats från konkurrens kan exem- pelvis ha utvecklat en företagskultur där effektvitet inte premieras, medan konsumenter kan ha svårt att inträda i rollen som aktiva konsumenter på marknader där de tidigare inte kunnat välja pro- dukter eller leverantör. Fjärrvärmeverksamhet bedrivs som integrerade monopol (pro- duktion, distribution och handel). Eftersom det finns betydande stordriftsfördelar i fjärrvärmeverksamheten samt eftersom fjärr- värmemarknaderna är lokala kan det emellertid vara mest effektivt att verksamheten bedrivs av endast en aktör, dvs. När det är som mest effektivt att bedriva en verksamhet som ett monopol är verksamheten ifråga att beteckna som ett naturligt monopol. Den generella definitionen av ett naturligt monopol är således när ett företag kan producera hela den kvantitet av en produkt som efterfrågas på marknaden till en lägre kostnad, än vad två eller flera företag kan. Naturliga monopol uppstår ofta i kapitalintensiva branscher och ofta är genomsnittskostnaden för att 7Med monopolistisk konkurrens avses en marknad där produkterna är relativt heterogena och det därigenom blir möjligt för företagen att skapa sig viss marknadsmakt genom att bygga upp en märkeslojalitet bland konsumenterna. Ett exempel på detta är marknaderna för kläder och bilar. 8Se exempelvis (2002). Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten producera varan/tjänsten kraftigt sjunkande. Distributionen av el, gas och vatten är klassiska exempel på naturliga monopol eftersom parallella elnät eller rörledningssystem (oftast) inte är ekonomiskt motiverade. Detsamma gäller distributionen av fjärrvärme. Om en marknad utgör ett naturligt monopol är det mest effektivt om marknaden också bedrivs som ett monopol. Det är också möjligt att bedriva monopolverksamhet på ett samhällsekonomiskt optimalt sätt. Enkelt uttryckt ska monopolisten då agera som om fullständig konkurrens rådde. I Figur 5.1 (på sidan 187) skulle således en ensam producent producera kvantiteten Kvantitet fullständig konkurrens och sälja till priset Pris fullständig konkurrens. Ett problem härvid är dock att det samhällsekonomiskt effektiva beteendet från monopolistens sida inte sammanfaller med vad som är mest lönsamt för densamme, dvs. vad som är företagsekonomiskt optimalt. Att produktionen karaktäriseras av naturligt monopol innebär per automatik inte att den bästa lösningen är att ha endast ett företag på marknaden. Om ett ensamt företag skulle utnyttja sin marknadsmakt till att höja priset skulle det vara mer effektivt att ha flera producenter, trots att produktionen blir mindre effektiv än om det finns enbart en producent. Också på en marknad som rent tekniskt kan beskrivas som ett naturligt monopol finns det alltså argument för att låta fler företag vara verksamma och konkurrera med varandra om konkurrensen mellan dem pressar kostnader och priser tillräckligt mycket.9 5.1.3Principiell analys av konkurrensutsättning av fjärrvärmeverksamhet I avsnitt 5.1.1 konstateras att en övergång från monopol till kon- kurrens genererar samhällsekonomiska välfärdsvinster som kom- mer kunderna på marknaden till del. Det är mot bakgrund av detta som marknader generellt liberaliseras. En förutsättning för att dessa välfärdsvinster ska uppstå är att verksamheten bedrivs mer effektivt i en konkurrenssituation än vid monopol. En försvårande omständighet är när hela eller delar av en verksamhet är att beteckna som ett naturligt monopol. Ledningsburen distribution är ett exempel på detta. Det är mot bakgrund av detta som distribu- tionen av el och gas bedrivs som ett (reglerat) monopol också efter 9 Muren (2011). Förutsättningar för tredjepartstillträde till fjärrvärmenäten liberaliseringen av el- och gasmarknaden. Denna modell kan också användas vid införande av tredjepartstillträde på fjärrvärmemarkna- den. Kombinationen av att fjärrvärmemarknaderna är lokala och att det föreligger betydande stordriftsfördelar vid produktionen av fjärrvärme innebär att också produktionen av fjärrvärme är att beteckna som ett naturligt monopol på många orter. Generellt kan sägas att i små fjärrvärmesystem är produktionen av fjärrvärme att beteckna som ett naturligt monopol medan så inte är fallet i stora system. Exakt var gränsen går mellan ett litet och stort system i detta avseende beror på hur behovet av och möjligheterna till basproduktion ser ut. Finns behov av mer än en basproduk- tionsanläggning är produktionen av fjärrvärme på den aktuella marknaden inte att beteckna som ett naturligt monopol.