sou · H6B376 · 2018-10-12 00:00:00 — Därför kan varaktiga elenergieffektiviseringsåtgärder potentiellt komma att bidra med större systemnytta än efterfrågeflexibilitet eftersom hushållens effektefterfrågan inte enkelt kan hanteras som över- stiger . Under en sådan kommer sannolikt elproduktionen i ett förnybart elsystem behöva ske genom korttidsreglering av vattenkraft och med biobaserade bräns- len på marginalen.24 Båda dessa energislag är resursbegränsade och det är fördelaktigt om vatten i vattenkraftens magasin och biomassa kan sparas i så hög grad som möjligt till ansträngda tider. Varaktiga elenergieffektiviseringar sparar dessa resurser. 23Göransson och (2018). Utredningens målbild och problemanalys Åtgärdsmöjligheter i form av olika typer av flexibilitet (varia- tionshantering) och elenergieffektivisering finns också hos större aktörer till exempel i den elintensiva industrin. Under rubriken energieffektivisering i kapitel 5 väljer utredningen därför att även beröra möjligheterna att föreslå styrmedelsföränd- ringar som inte enbart är avgränsade till mindre aktörer. Flera olika lösningar behövs för att hantera effektutmaningarna För att klara de olika effektutmaningarna finns alltså ingen enskild lösning, utan olika lösningar krävs. Ett sätt att kvalitativt illustrera hur olika lösningar kan bidra till olika tidsmässiga effektutmaningar har gjorts inom forskningsprogrammets NEPP:s rapportering till Forum smarta nät angående behovet av flexibilitet framgent.25 Till bilden från har utredningen lagt till sin egen kvalitativa bedömning hur varaktiga elenergieffektiviseringar kan bidra. Schematisk, och delvis subjektiv, bedömning av olika åtgärders förmåga att möta olika flexibilitetsutmaningar. Figuren är delvis baserad på NEPP (2018). Budskapet är alltså att ingen lösning fungerar för alla effektut- maningar, men att många åtgärder tillsammans kan bidra till att forma ett robust och flexibelt elsystem mot 2040. 25NEPP (2018) rapport till Forum för smarta elnät. Utredningens målbild och problemanalys det flaskhalsproblem i lokala och regionala nät med hög efterfrågan, till exempel i . De olika åtgärdsalternativen i figuren ovan är därför redan aktuella för att klara dessa problem. Scenarier för utvecklingen av förnybar elproduktion i ger en bild av effektutmaningen och hur energibalansen kan nås har ett antal olika (och ibland mer detaljerade) scenariostudier genomförts där förnybar elproduktion ingår i analysen (nationellt, inom EU, globalt för olika regioner). Scenariostudierna tar i en del fall även mer i detalj hänsyn till hur nätutbyggnad, effektbalans med mera kan behöva utvecklas vid sidan av hur systemens energibalans kan nås. En viktig aspekt är också systemlösningarnas totala resurseffektivitet. Sammantaget indikerar resultaten från dessa scenariostudier att det finns skäl att fästa extra uppmärksamhet på de effektutmaningar som utvecklingen framöver ger upphov till, se ovan. I konsekvensanalysen till den energipolitiska inriktningsproposi- tionen summeras resultat från Energimyndig- hetens senaste energiscenarier. Scenarierna togs fram och utgår från att de då beslutade styrmedlen inte ändras . Studien omfattar ett antal alternativ och visar hur ett svenskt energi- system med balans mellan tillförsel och efterfrågan kan komma att utvecklas . Scenarierna är inte så detaljerade att de optimerar effektbalansen med hög tidsupplösning . I propositionen konstateras att scenarierna innebär att elproduk- tionen inte är helt förnybar 2040. Andelen förnybar elproduktion uppgår till mellan i de olika alternativen. En del av förklaringen ligger i att inte alla kärnkraftsanläggningar antas ha fasats ut till 2040 vilket, som också konstateras i propositionen27, inte är i linje med målet om förnybar elproduktion . En betydande del av gapet till förnybar elproduktion i scenarierna förklaras av att det fortfarande antas användas kol och koks för järn- och stålproduktion i och masugnsgas från produktionen fortsatt används för kraftvärmeproduktion samt 20017/18:228. 20017/18:228 s. 62. Utredningens målbild och problemanalys att förbränningen av avfallsbränslen (delvis fossila) ökar i omfatt- ning jämfört med dagens nivåer och även de bidrar till värme- och elproduktion 2040. För att ersätta denna del av elproduktionen med förnybar el- produktion behöver även andra typer av insatser genomföras vid sidan av skärpningar av EU:s system för handel med utsläppsrätter eller till exempel via elcertifikatsystemet.28 Insatser som även behövs för att klimatmålet till 2045 ska nås behöver alltså bli framgångsrika för att klara denna del. Övriga delar av gapet enligt scenarioanalyser skulle däremot kunna täckas med en ytterligare ökad introduktion av för- nybar elproduktion i kombination med åtgärder som effektiviserar elanvändningen och därmed sänker den sammanlagda efterfrågan på el. Kostnadseffektiva åtgärder som effektiviserar elanvändningen kan alltså bidra till att gapet till förnybar elproduktion sluts. Men utvecklingen av elsystemet mot förnybar elpro- duktion påverkas också av andra faktorer. Bland annat behöver olika typer av åtgärder för ökad variations- hantering ingå i analysen då dessa behövs för att åstadkomma en hög integration av variabel elproduktion i systemet, se även ovan. Modelleringar som genomförts vid Chalmers29 visar även de att flexibilitet, eller åtgärder för variationshantering som man benämner det, är en viktig komponent för att kunna integrera en hög andel variabel förnybar elproduktion. Modelleringarna visar även att system- nyttan med efterfrågeflexibilitet, liksom andra variationshanterings- åtgärder, beror på sammansättningen av elsystemet och möjligheten att handla med andra elsystem. Variationshanteringsåtgärdernas egen- skaper präglar vilka nyttor de kan göra för elsystemet. Åtgärderna som hanterar vind- och solelproduktionens variabilitet föreslås delas in i tre huvudkategorier, (i) de som innebär att efter- frågan skiftas (till exempel batterier och efterfrågeflexibilitet), (ii)de som innebär att produktionsöverskott absorberas (till exempel genom vätgasproduktion) och (iii) de som kompletterar genom ytter- ligare elproduktion (till exempel vattenkraft, biobaserad gaskraft och kraftvärmeproduktion). 29Göransson och (2018) och och (2018). Utredningens målbild och problemanalys Efterfrågeflexibilitet på hushållssidan ingår bland åtgärderna som skiftar efterfrågan och kompletterar andra variationshanterings- åtgärder, medan eleffektivisering kan ses som en åtgärd som bland annat minskar behovet av kompletterande åtgärder när en hög andel variabel förnybar elproduktion ska integreras i elsystemet. Variationshanteringen blir enligt modelleringarna mest kostnads- effektiv för elsystemet när flera åtgärder av de tre olika typerna av variabilitetshantering kombineras samtidigt.30 Hur kostnadsbilden för några olika åtgärder i elsystemet kan komma att utvecklas återkommer utredningen till i kapitel 10. 3.4.2Åtgärder inom elsystemet kan även bidra till att det föreslagna energiintensitetsmålet till 2030 nås Aktuella energiscenarier från visar att avståndet till energiintensitetsmålet 2030 kan vara relativt litet vid en fortsatt hög genomsnittlig BNP-utveckling.31 Målets konstruktion gör att målet i princip skulle kunna nås utan ytterligare åtgärder för energieffektivisering utöver det som antas ske redan i referens- scenariot, med dagens beslutade styrmedel vid en relativt hög genom- snittlig BNP-utveckling till 2030.32 Men om BNP-utvecklingen skulle bli något lägre än vad som antagits i scenarier (till exempel mer i linje med senaste lång- tidsutredning eller de energiscenarier som Energi- kommissionen hade att utgå från när överenskommelsen om målet träffades) så skulle gapet till målet kunna bli betydligt större.33 Utredningens förslag till styrmedel på området, se kapitel 4, 5 och 6 skulle potentiellt kunna bidra till att sannolikheten för att målet nås ökar tillsammans med det arbete som pågår med sektors- strategier, nya styrmedel som Energisteget m.m. för att bidra till att ytterligare åtgärder för energieffektivisering genomförs i samhället. 31Energimyndigheten (2017a). I scenarierna antas den genomsnittliga BNP-utveck- lingen uppgå till –2035 medan BNP-utvecklingen an- togs till i motsvarande scenarier . 32Scenarioresultatet påverkas också av att fyra kärnkraftsreaktorer antas tas ur drift till 2020 vilket sänker mängden tillförd energi inklusive förluster i kärnkraften på ett betydande sätt. 33Gapet kan då potentiellt komma att öka från 11 till över . Utredningens målbild och problemanalys Energiintensitetsmålet är det huvudsakliga målfokuset i Energi- myndighetens uppdrag om sektorsstrategier för energieffektivi- sering. I en första rapportering från Energimyndigheten34 utgår man från visionen att ”ska bli världsbäst på energieffektivisering”. Vidare konstaterar man att sektorsstrategier för energieffektivise- ring bör omfatta hela samhället.35 Åtgärder som varaktigt effektiviserar elanvändningen, som denna utredning valt att fokusera särskilt på, skulle kunna utformas så att de bidrar till att målet om förnybart och målet om lägre energiintensitet nås på ett kostnadseffektivt sätt. En effektivare elanvändning bereder också plats för ytterligare elanvändning i sektorer som behöver fasa ut användningen av fossil energi, se nedan. 3.4.3En effektiv omställning till ett förnybart elsystem kan också bidra till att klimatmålen nås Elsystemets utveckling är av stor betydelse för hur de svenska klimatmålen ska kunna nås. Både inom industrin och transport- sektorn är en ökad elektrifiering en central förutsättning för att användningen av fossil energi ska kunna fasas ut. Om omställningen av elsystemet inkluderar ett större fokus på effektivisering av el- användningen och en ökad flexibilitet på efterfrågesidan kan elsystemet integrera ytterligare sektorer till lägre kostnader. Hur elektrifieringen av transport- och industrisektorn genomförs påver- kar också hur effektiv den samlade systemlösningen blir. Särskilt omställningen av transportsektorn förutsätter ett omfattande del- tagande av mindre aktörer. En ökad elektrifiering av transportsek- torn bidrar också till en ökad energieffektivitet i transportsektorn och till att energiintensitetsmålet kan nås. 34Energimyndigheten (2018a). 35För en av fem utpekade sektorer (ett flexibelt och robust energisystem) konstaterar myn- digheten likt vad denna utredning presenterat i sitt delbetänkande att ”Det svenska elsystemet står inför förändringar. Dels börjar flera produktionsanläggningar att åldras och dels ändras elsystemet genom ett ökat antal småskaliga elproducenter samt utbyte av fossila bränslen mot el, såväl i fordon som i industriella processer.” Man gör analysen att elektrifiering och effektfrågan är två särskilt viktiga områden att beakta. Utredningens målbild och problemanalys 3.5Hur stor är de mindre aktörernas del av elsystemet och hur stora kan åtgärdspotentialerna vara? Som konstaterades i utredningens delbetänkande står mindre aktörer, i form av hushåll, bostadsrättsföreningar och små och medelstora företag, sammantaget för en betydande del av den sammanlagda energianvändningen i landet. En liknande bild framträder när de mindre aktörernas elanvändning studeras. Den totala elanvändningen i uppgick till varav användes inom industrin (massa-pappersindustrin stod för av denna användning) och använ- des för transporter. De knappa som användes i bostäder och lokaler ut- gjordes till av elvärme, av hushållsel och av driftel. Figur 3.2 nedan visar hur elanvändningen fördelade sig mer i detalj iolika samhällssektorer –2016. Figuren visar bland annat att användningen av el för uppvärmning tillsammans med användningen av hushållsel i småhus stod för en betydande del av den totala elanvändningen i landet (användningen av el för upp- värmning och varmvatten utgjorde , dvs. , av den totala användningen av el i småhus) samt att massa-pappers- industrin är den bransch som har högst elanvändning inom industrin. Elanvändningen inom massa-pappersindustrin minskar främst p.g.a. strukturförändringar inom branschen. producerades av branschens elbehov internt vid massa-pappers- bruken. Ökande elanvändning kan noteras inom informations- och kommunikationsverksamhet och driftel i bostadsfastigheter. I figur 3.3 jämförs hushållens elanvändning mellan olika länder i . Förbrukningen i ligger på en relativt hög nivå jäm- fört med andra EU-länder. Det beror av flera faktorer, en del av förklaringen ligger i ett högre uppvärmningsbehov och en högre el- användning för uppvärmning jämfört med de flesta andra EU-länder. Elanvändningen 2008–2016 i olika samhällssektorer Källa: egen bearbetning av statistik från Energiläget i siffror 2018 () och energisstatistiken uppdelad efter SNI-kod (SCB). Utredningens målbild och problemanalys Hushållens elanvändning per capita 2016 Utredningens målbild och problemanalys 3.5.1Det finns potentialer för kostnadseffektiva effektiviseringsåtgärder som dämpar elefterfrågan och minskar effektbelastningen I delbetänkandet drogs slutsatsen att en effektiv energianvändning för med sig ett flertal nyttor för samhället i stort i form av ökad leveranssäkerhet och ökad produktivitet och konkurrenskraft i näringslivet. Därutöver tillkommer nyttor som förbättrad inom- husmiljö, minskade energikostnader och höjda fastighetsvärden. Energieffektivisering av el kan dessutom, under vissa förutsätt- ningar, bidra till att minska effekttoppar under kortare och och därmed verka dämpande på behovet av kostsamma investeringar för produktions- och överföringskapacitet i nätet, se avsnitt 3.4. Trots dessa fördelar finns det en outnyttjad potential för ökad energieffektivisering till lägre kostnader. Hur stor denna potential är går inte att uppskatta exakt och den varierar dessutom bland annat beroende på hur energipriserna utvecklas. Enligt tidigare expertbedömningar, som analyserat hur stor potentialen för privat- eller företagsekonomiskt lönsamma åtgärder skulle kunna vara, har denna bedömts kunna utgöra av den totala energianvändningen.1 Potentialer för privat- och företagsekono- miskt lönsamma åtgärder bedöms finnas både i sektorer med mindre aktörer som inom olika industribranscher, se vidare kapitel 5. Utredningen om energisparlån2 redovisar nya beräkningar av företagsekonomiskt och privatekonomiskt lönsamma energieffektivi- seringspotentialer i flerfamiljshus, lokaler och småhus3 som visar sig vara i samma storleksordning som den tidigare studien. När energikartläggningar nu genomförs hos små- och medelstora företag hittas också ofta åtgärdsalternativ med relativt kort åter- betalningstid. Dessa potentialer bedöms kunna bidra till en sänkt energianvändning med hos företagen.4 1Sweco (2014). 3Baserade på underlag från beställargrupper Belok, Bebo och Besmå och särskilda beräkningar med modellverktyget Heftig (WSP, Profu, ITC (2016)). 4WSP (2017). Utredningens målbild och problemanalys Det råder dock delade meningar om hur stor del av denna poten- tial som är samhällsekonomiskt lönsam men också stor samstämmig- het om att vi använder för mycket energi i ett samhällsekonomiskt perspektiv.5 I och med att antagit nya långsiktiga energimål om förnybar elproduktion till energiintensitet till 2030 handlar analysen nu snarare om och hur dessa energieffektiviseringsåtgärder kan bidra till att de uppsatta energipolitiska målen nås på ett kostnadseffektivt sätt än om energi- effektiviseringsåtgärderna i fråga är att betrakta som samhällseko- nomiskt lönsamma i en kostnads-nyttokalkyl. Men de tidigare potentialbedömningarna ger ändå vid handen att det kan finnas energieffektiviseringsåtgärder till relativt låga kost- nader som kan bidra till att uppsatta mål nås. Det finns alltså inte något direkt motsatsförhållande mellan tidigare analyser och den analys som behöver göras. Utredningen kommer i denna del av uppdraget studera och ut- veckla underlaget kring potentialbedömningar och åtgärdskostnads- uppskattningar av olika typer av energieffektiviseringsåtgärder något. Se vidare kapitel 5 och kapitel 10. Kostnaderna för att realisera dessa effektiviseringsåtgärder beror inte bara på de tekniska kostnaderna för åtgärdernas genomförande utan också på de kostnader som följer av de styrmedel som används, se nedan om kostnadseffektiva styrmedel. Hur ser trenden ut? De mindre aktörerna investerar i allt mer energieffektiva elapparater, vitvaror och belysning men effekten äts helt eller delvis upp av att användningen av eldrivna apparater ökar. Pågående investeringar i värmesystem med värmepump effekti- viserar elomvandlingen successivt och minskar behovet av levererad elenergi. Investeringarna i så kallade klimatskalsåtgärder i framför allt små- hus bedöms däremot ligga på en relativt låg nivå. Värmemarknad har analyserat energi- statistik över perioden –20166 och konstaterar att det finns en 5Konjunkturinstitutet (2014). 6Värmemarknad (2018). Utredningens målbild och problemanalys stadig trend av energieffektivisering av flerbostadshus (-0,) och lokaler (-0,) räknat som energianvänd- ning per kvadratmeteryta.7 Energieffektiviseringen i småhus upp- visar däremot en betydligt lägre energieffektiviseringstakt (0,2 pro- cent ).8 3.5.2Hushållen kan bidra med efterfrågeflexibilitet Användningen av hushållsel och driftel i bostäder och lokaler vari- erar över dygnet och också . Efterfrågan på el för upp- värmning är däremot säsongsbunden och som störst under kalla vinterdagar. Elbehovet för olika typer av industriprocesser ligger däremot på ungefär samma nivå , med en viss nedgång . Hushållens elanvändning är därför en starkt bidragande orsak till de effektvariationer och effekttoppar vi ser dygnsvis, och säsongsvis i det svenska elsystemet. På en framtida elmarknad med en högre andel variabel elpro- duktion kommer det förmodligen att av kostnadsskäl bli viktigt att ta tillvara även hushållens möjligheter till en flexiblare efterfrågan. Det kan till exempel handla om att hushåll och andra mindre verksamheter minskar sin elanvändning när elnätet eller elproduk- tionen är hårt belastad, eller att de ökar sin elanvändning när elpriset är lågt, exempelvis till följd av god tillgång till förnybar elproduktion. kan även åtgärder i elsystemet behövas för att hantera de förmodat högsta effektbelastningarna, vilka sker . (Ei) bedömer att potentialerna för efterfrågeflexibilitet i är störst bland hushållskunder och industriföretag.9 Bland hushållen är det framför allt de som bor i småhus med eluppvärmning som kan bidra, till exempel via flexibel användning av värmepumpar, direktverkande elvärme och eluppvärm- ning av varmvatten. Den tekniska potentialen för effektreduktion i småhus , tillgänglig av cirka 1–uppskattades i Ei:s rapport till 5 500 MW.10 7Möjligen pekar statistiken på en viss inbromsning . 8Vissa energieffektiviseringsåtgärder antas dock även ske i småhusen men effekten av dessa kan, enligt rapporten, ha motverkats av komforthöjning, bättre luftväxling och utbyggnader, som inte redovisas som uppvärmda ytor i statistiken. 9Energimarknadsinspektionen (2016a). 10Hämtad från (2016). Utredningens målbild och problemanalys Eftersom efterfrågeflexibiliteten i byggnader endast kan åstad- kommas kan den inte erbjuda tillräcklig flexibilitet i förhållande till alla slags effektutmaningar framöver, till exempel vindkraftens variationer, se ovan. Hur ser trenden ut ? Hushållen påverkas i liten utsträckning av prisökningar på el även om effektbalansen skulle vara ansträngd. Det sker inte heller någon anpassning av efterfrågan bland dessa aktörer till följd av pris- variationer i elsystemet.11 Det finns ett utbud av digitalt styrbara elapparater, till exempel värmepumpar, men efterfrågan och uppkopplingen av apparater med den här typen av utrustning är än så länge liten. 3.5.3Ökad småskalig solelproduktion och lager Solcellsanläggningarna ökade kraftigt i . Den sammanlagda installerade kapaciteten steg jämfört med 2016.12 Ökningen väntas bli ännu större då bidragen för solcellsinstallationer höjts. Solelen står än så länge för en försumbar del av elpro- duktion men marknaden växer alltså snabbt och förväntas göra så . bedömer att solel kan stå för mellan 7–av elproduktionen 2040 och därmed bidra till målet om förnybar elproduktion. Användningen av stationära energilager tillsammans med sol- celler är än så länge liten i . Hushåll som installerar batteri- lager kopplade till sina solcellsanläggningar kan jämna ut de höga effektvariationerna i nätet som annars kan komma att uppstå vid en hög solelproduktion . 11Det är möjligt för elkunder att välja timavtal och reagera mer aktivt på elprisförändringar. Möjligheten utnyttjas dock inte av hushållskunder i särskilt stor utsträckning. 12Energimyndigheten (2018b). Utredningens målbild och problemanalys Försäljningen av laddbara bilar ökar också relativt snabbt i . Introduktionen (september) ligger på i genomsnitt av nybilsförsäljningen. Laddhybrider dominerar medan elbilar utgör . Försäljningen är därmed högre jämfört med . 2018 introducerades ett nytt styrmedel, Bonus-Malus, som bedöms kunna förstärka ökningstakten ytterligare. För att de natio- nella klimatmålen till 2030 ska kunna nås behöver ökningen av anta- let elbilar fortsätta så att fordonsflottan består av mer än 1 miljon laddbara bilar, att jämföra med dagens () dryga 60 000 bilar. Med ett så stort antal elbilar i elsystemet kan den dygnsvisa variationen av effektbehovet komma att förstärkas, se avsnitt 3.5.2 ovan. Men elbilarnas batterier kan också fungera som energilager och bidra med systemnytta om de till exempel främst laddas när eltillgången är god, se kapitel 8 och 9. En forskningsstudie vid från 201713 kom till resultatet att om elbilar introduceras i på ett sätt som innebär att laddningen av bilarna optimeras i förhållande till efterfrågan i nätet, så reduceras behovet av investeringar i kapacitet jämfört med en ut- veckling utan elbilsintroduktion. Om elektrifieringen i stället skulle genomföras utan optimering av laddningen ökar i stället belast- ningen på nätet och kostnaderna för investeringar i ytterligare kapa- citet stiger i förhållande till referensfallet. Denna studies resultat visar hur väsentligt det är att möta effektutmaningarna för att mins- ka kostnaderna i omställningen av energilandskapet. 3.6Utmaningar när förslag till kostnadseffektiva styrmedel ska utformas De mindre aktörernas potentiellt kostnadseffektiva bidrag till ut- vecklingen mot de energipolitiska målen riskerar delvis att inte genom- föras på grund av olika typer av hinder som dessa aktörer stöter på. 13Taljegard, M. (2017). Utredningens målbild och problemanalys Utredningens delbetänkande behandlar många av de hinder som de mindre aktörerna möter inom utredningens fokusområden. Hind- ren delades in i kategorierna (i) ekonomiska och finansiella hinder, (ii)legala och administrativa hinder och (iii) beteendebaserade hinder. Genomgången visade att det finns hinder som är generella men också de som är lite mer specifika, kopplade till att olika teknik- lösningar befinner sig i olika skeden av sin utveckling. Hinder kan ofta uppstå i sekvens och staplas på varandra. Pro- fessionella aktörer som energibolag, energitjänsteföretag, fastighets- och bostadsbolag, installationsföretag och aggregatorer kan hjälpa den mindre aktören överkomma hinder, men även sådana aktörer kan stöta på problem. Långt ifrån alla hinder som de mindre aktörerna möter motiverar särskilda styrmedel eller styrmedelsförändringar. Men flera av hindren har sitt ursprung i det som benämns som marknadsmisslyckanden enligt ekonomisk teori, vilket är ett motiv till samhälleliga styrmedel. Återkommande bland hindren är brist på kunskap, ojämnt för- delad kunskap och snedfördelade incitament för att genomföra åt- gärder samt beteendemässiga ”snedvridningar” som gör att aktörens förmåga att fatta väl avvägda, ekonomiskt rationella beslut är be- gränsade.