sou · H7B363 · 2019-12-19 00:00:00 — Därtill föreslås att regeringen bör se över möjligheterna att tillhandahålla finansieringslösningar i form av lån och garantier som kan gynna den fortsatta utvecklingen av nya Utredningens uppdrag, arbetets genomförande och betänkandets innehåll tekniker för att producera olika förnybara gaser (inklusive biogas) med annan teknik än rötning, vilket inbegriper produktion av biogas från t.ex. lignocellulosa. Utredaren gör bedömningen att det ekonomiska styrmedel som föreslås i kapitel 12 kommer att öka förutsättningarna för den be- fintliga biogasproduktionens konkurrensförmåga och även göra det möjligt att stimulera framväxten av ytterligare biogaspro- duktion i , bl.a. genom förgasning av biomassa. Utredaren be- dömer dock att det även finns skäl att vidta ytterligare åtgärder för att stärka biogasens situation. Förslag på och överväganden om sådana ytterligare åtgärder samlas i betänkandets kapitel 13. I det avslutande kapitel 14 redovisas konsekvenserna av utredning- ens förslag med fokus på de konsekvenser som sammanhänger med de delar av huvudförslaget som utredningen föreslår ska genomföras först, dvs. införandet av en uppsättning produktionspremier. Vad är biogas? Biogas är en energirik förnybar gas som främst består av metan och som i vanligen framställs genom rötning (nedbrytning utan inverkan av syre) av organiskt material. Det organiska material som används för produktion av biogas (substra- tet) är ofta någon form avfall. Det kan handla om gödsel, avlopps- slam, matavfall eller liknande. Det vanligaste substratet är avlopps- slam. Inom EU totalt dominerar energigrödor och jordbruksavfall som substrat för biogasproduktion. Produktion av biogas i Produktionen av biogas i har ökat kraftigt , men ökningstakten har planat ut . Den vanligaste typen av anläggning som producerar biogas i är ett avlopps- reningsverk. Den största mängden gas produceras dock i s.k. sam- rötningsanläggningar där olika typer av substrat kan rötas, exempel- visgödsel och matavfall. De största volymerna biogas produceras främst i storstads- och jordbruksregionerna dvs. i , och . Metan är en växthusgas Metan (dvs. huvudbeståndsdelen i biogas) är en gas med större ne- gativ klimatpåverkan än koldioxid. Det är därför bättre att förbränna biogasen och att ta vara på energin än att låta gasen läcka ut oför- bränd i atmosfären. Vid förbränningen omvandlas metanet till den harmlösare växthusgasen koldioxid. Den rågas som framställs vid rötningen kan användas för att produ- cera el och/eller värme. Rågasen kan även ”förädlas” genom s.k. upp- gradering. Nästan all uppgraderad biogas används som huvudbe- ståndsdel i det gasformiga drivmedlet fordonsgas. Förvätskning och flytande biogas (LBG) Biogas kan också förekomma i flytande form. Flytande biogas (LBG) framställs genom förvätskning. I omvandlas bara en liten mängd biogas till LBG. Flytande biogas är transportekonomiskt mer attraktiv än transport av biogas i gasform. Biogas kan även framställas genom förgasning av organiskt material och då även sådant organiskt material som lämpar sig mindre bra för rötning (t.ex. skogsrester). Förgasningstekniken används dock ännu så länge bara i mycket begränsad utsträckning i . Ökad användning av biogas och ökad import har biogasanvändningen nästan fördubblats, men den svenska produktionen har bara ökat . stod importerad biogas för av an- vändningen, vilket kan jämföras med 2016 då den importerade bio- gasens andel bara var . Det svenska transmissionsnätet för gas sträcker sig från till . Inklusive grenledningar är det västsvenska gasnätet . I finns också ett gasnät som försörjer huvudstaden och några närkommuner med gas. Det före- kommer även en del lokala gasnät som används för att distribuera gas till industrier eller tankstationer för fordonsgas. Eventuella utbyggnader av transmissionsnätet kommer att ses över av stamnätsoperatören Swedegas . Gasnätsutbygg- nad innebär dock stora investeringar och är förknippat med långa tillståndsprocesser. Eventuella utbyggnadsplaner kommer därför endast att förverkligas om andelen biogas ökar i stamnätet. Det finns ca 190 publika tankstationer för fordonsgas och ca 60 som inte är publika. Huvuddelen av gastankstationerna finns i . Det finns omfattande planer på investeringar i tankstationer för flytande gas och då inte minst för att kunna försörja tunga transporter med flytande gas (naturgas och biogas). Biogasproduktion i kan ha betydelse ur ett gasförsörjnings- perspektiv bl.a. eftersom det västsvenska gasnätet är sårbart som en följd av att det bara har en anslutningspunkt till det europeiska gas- nätet (via ). Naturgas, vätgas, gasol och elektrobränslen Naturgas är den största energigasen i . Det utvinns dock ingen naturgas i . Biogas och naturgas har liknande egenska- per och är ofta utbytbara vid användningen och kan samdistribueras i ett gasnät. Fordon som körs på naturgas kan även köras på uppgra- derad biogas. I jämförelse med många andra länder i används det lite naturgas i . Vätgas är en energigas som kan produceras ur biogas. Det saknas statistik om produktion och användning av vätgas i . Vätgas kan även omvandlas till metan genom s.k. metanisering. Gasol är en kommersiell beteckning på en blandning av två fossila kolväten. Huvuddelen av den gasol som används i används inom stål- och metallindustrin. Det förekommer en utveckling mot att göra gasolen mer hållbar genom ökad inblandning av det som brukar betecknas biogasol. Elektrobränslen är ett samlingsbegrepp för bränslen som produ- ceras från kolmolekyler med el som den främsta energikällan. Att kunna omvandla förnybar el till lagringsbar gas (power-to-gas) ses bl.a. som ett sätt att göra elsystemet mer flexibelt. I detta kapitel ges en översiktlig introduktion till produktionen och användningen av energigaser i . Beskrivningen syftar till att fungera som en orienterande bakgrund för de efterföljande kapitlen. Fokus för beskrivningen ligger på biogas, men vissa andra energiga- ser behandlas också kortfattat. Flera av de områden som berörs i kapitlet beskrivs mer utförligt i de efterföljande kapitlen. Begreppet ”gas” syftar vanligen på ett eller flera energirika kemiska ämnen som vid rumstemperatur och atmosfärstryck befinner sig i gasform.1 Bränslen som vid användningen är i gasform brukar samlas under beteckningen energigaser. Till energigaserna hör bl.a. biogas, natur- gas, gasol2 och vätgas. Denna utrednings fokus ligger på biogas, ett gasformigt biobränsle som bildas vid anaerob (syrefri) nedbrytning av olika typer av organiskt material. Biogas uppkommer naturligt i miljöer där anaerob nedbrytning förekommer som exempelvis i våt- marker, risodlingar, sjöbottnar och i magen på idisslare.3 1Energiforsk, Gasens roll i det framtida energisystemet (Rapport 2015:183). 2Gasol är ett svenskt handelsnamn för ett gasformigt bränsle som består av lätta kolväten som propan och butan. Gasol har fossilt ursprung. 3Schnürer, och , , Biogasprocessens mikrobiologi (2017). Biogas kan ha olika sammansättning men består huvudsakligen av kolvätet metan. Den obehandlade biogasen (rågasen) består i huvud- sak av kolvätet metan (50–), koldioxid (25–) och en mindre mängd vattenånga, svavelväte och ammoniak. Biogas kan utvinnas från olika typer av biologiskt nedbrytbart material (substrat) som exempelvis avloppsslam, gödsel, matavfall, och avfall från slakterier. Biogas kan också framställas genom för- gasning av cellulosarika material, exempelvis rester från skogsbruket. Fossil naturgas som utvinns ur jordskorpan och biogas är ener- gigaser med samma kvaliteter och väsentligen likartade egenskaper. I produceras biogas främst genom rötning av biologiskt ma- terial i särskilda biogasanläggningar. Anläggningarnas utformning varierar, men bygger på den grundläggande principen att innesluta organiskt material i en behållare (rötkammare) dit luftens syre inte når, och låta en väl avvägd sammansättning av anaeroba mikroorga- nismer bryta ned materialet.4 Detta är en komplicerad mikrobio- logisk process förlopp som kräver att en mängd olika mikroorga- nismer är aktiva och samspelar på ett bra sätt för att processen ska vara effektiv. Samspelet är sin tur beroende av omgivningsfaktorer som exempelvis temperatur, syrehalt, pH-värde och saltkoncentra- tion. Varje biogasprocess utvecklar sin egen mikroorganismflora be- roende på de omgivningsförhållanden som råder. Störningar i pro- cessen leder till minskad biogasproduktion eller i värsta fall till att processen avstannar helt.5 Det förekommer även viss begränsad framställning av biogas genom förgasning och genom utvinning från deponier6. Termisk förgasning innebär att organiskt material får reagera med olika blandningar av 4Schnürer och , s. 6. 5Schnürer och , s. 8. 6Förgasning av biomassa förekommer ännu endast i demonstrationsskala (se vidare om FoU i kapitel 6). luft, syre, koldioxid och vattenånga vid hög temperatur. Förgasning är en väl beprövad teknik, men förgasning av heterogent sammansatt organiskt material med hög vattenhalt och som är svårt att finfördela gör att förgasning av biomassa allmänt sett är en större teknisk och ekonomisk utmaning än när det gäller att förgasa fossila kolfören- ingar som exempelvis stenkol eller olja.7 Projektet är ett samarbete mellan akademi och industri där bl.a. en förgasningsanläggning för biomassa har byggts i anslut- ning till AB:s metallpulvertillverkning. Projektet har finan- sierats av industrin, och Klimatklivet. Planen är att anläggningen i kommer att kunna tas i kommersiell drift . Anläggningen drivs och ägs av . De för- nybara energiprodukterna kommer att säljas till för vilket ett tjugoårigt leveransavtal har tecknats.8 I figur 3.1 redovisas biogasproduktionens utveckling . Av figuren framgår det att produktio- nen har ökat med , men också att den har planat ut under 2018.9 är deponering av organiskt material inte längre tillåten, varför mängden deponigas väntas minska . Figur 3.1 Biogasproduktion i 2018 7Energiforsk, Gasens roll i det framtida energisystemet (Rapport 2015:183). 8www.cortus.se/hoganas.html (). 9Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester (ER 2019:23). Produktionen av biogas i är främst baserad på avloppsslam, gödsel och matavfall (se tabell 3.1). Tabell 3.1 Andelen biogas som producerades från olika substrat i Andel av biogasproduktionen (%) Industrianläggning (vattenrening) Källa: , ES2018:01 och ER 2019:23. Beroende på vilka substrat som används kan de behöva olika typer av förbehandling innan de matas in i rötkammaren.10 Det kan exem- pelvis handla om att öka tillgängligheten för de nedbrytande mikro- organismerna genom att hacka eller mala växtrester, blanda eller späda ut substrat med hög torrhalt eller helt enkelt att avlägsna förpack- ningar från uttjänta livsmedel. Vid rötning av substrat med anima- liskt ursprung som exempelvis slakteriavfall, matavfall och stallgödsel måste detta genomgå en hygieniseringsprocess som vanligen innebär upphettning av materialet till en viss temperatur och . Substratets sammansättning och karaktär påverkar i betydande utsträckning gasproduktionsprocessens stabilitet och effektivitet, vilket i sin tur har betydelse både för den mängd gas som produceras och för gasens kvalitet.11 Det är därför av största vikt att planeringen av en biogasanläggning bygger på en säkerställd tillgång till och leve- rans av lämpliga substrat till en rimlig kostnad.12 Det som eftersträ- 10Schnürer och , s. 27. 11Schnürer och , s. 41. 12Schnürer och , s. 61. vas är en substratsammansättning som ger ett högt gasutbyte , en stabil och robust process, och där de substrat som används inte kräver alltför kostsam förbehandling. Eftersom det finns betydande skillnader i energiinnehåll och vat- tenhalt i de olika substraten och att gasutbytet varierar, understryker att det är vanskligt att bedöma biogasproduk- tionens fördelning på olika substrattyper. Fördelningen i tabell 3.1 bygger på en skattning utifrån den totala mängden ingående substrat i våtvikt. Som en jämförelse kan det nämnas att på aggregerad EU-nivå do- minerar energigrödor () och jordbruksavfall () som substrat för biogasproduktionen.13 3.4.4Uppgradering, fordonsgas och flytande biogas (LBG) Huvuddelen av den biogas som produceras uppgraderas, vilket inne- bär att gasens kvalitet höjs genom att den renas från partiklar, vatten och vissa ämnen. Vid uppgraderingen höjs även gasens energivärde genom att koldioxidinnehållet sänks. fanns det 69 upp- graderingsanläggningar i , varav de flesta använde s.k. vatten- skrubberteknik för att uppgradera gasen. ligger på tredje plats när det gäller produktion av uppgraderad biogas i (ca 2018). producerade ca och ca . Efter uppgraderingen innehåller biogasen metan och resten är koldioxid och vätgas.14 Den uppgraderade gasen har en kvalitet som är likvärdig med naturgas och kan därmed användas som fordonsgas eller matas in på gasnätet. användes av den uppgraderade biogasen som biodrivmedel.15 For- donsgas är den svenska benämningen på i huvudsak komprimerad metangas som används som drivmedel i olika gasfordon. Fordonsgas av olika sammansättning har funnits i sedan i början av 1990- talet. I början bestod fordonsgasen enbart av naturgas, men bio- gasens andel har ökat stadigt. var biogasens andel av for- donsgasen uppe i . såldes ca 1 500 GWh for- 13EBA, Statistical report 2017. 14Uppgraderad biogas brukar i bland – inte minst på kontinenten – kallas för biometan. 15Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester (ER 2019:23). donsgas, vilket gjorde fordonsgasen till det fjärde vanligaste driv- medlet i efter bensin, diesel och HVO.16 har den förnybara andelen i fordonsgasen ökat ytterligare, och uppgick den till knappt 95 procent.17 En begränsad mängd av den uppgraderade biogas som produceras i omvandlas till flytande form i den enda s.k. förvätsknings- anläggningen som finns i landet (). produce- rades totalt 52 GWh flytande biogas (LBG, Liquified Biogas) i . Motsvarade siffra var 44 GWh. En förvätsknings- anläggning är under uppbyggnad i . Anläggningen finan- sieras delvis med pengar från Klimatklivet och planeras att tas i drift . Kapaciteten på anläggningen gör att ungefär hälften av den biogas som produceras vid Tekniska verkens anläggning kom- mer att kunna säljas i flytande form av bolagets dotterbolag biogas.18 Ytterligare förvätskningsanläggningar planeras att tas i drift i och i () . Förvätsknings- anläggningar planeras eller byggs även i bl.a. , och . Dessa kommer att delfinansieras av den satsning på fly- tande biogas (Drive LBG) som regeringen sjösatte (se vidare kapitel 6). Som har nämnts tidigare förekommer det olika tekniker för att fram- ställa förnybar gas. Den vanligaste metoden är syrefri (anaerob) ned- brytning av organiskt material med hjälp av mikroorganismer, s.k. rötning. I tabell 3.2 redovisas olika typer av anläggningar för pro- duktion av biogas som förekommer i . 16Energimyndigheten, Drivmedel 2017 – redovisning av uppgifter enligt drivmedelslagen och hållbarhetslagen (Rapport 2018:17). 17www.scb.se (). 18www.tekniskaverken.se (). Energigaser i SverigeSOU 2019:63 Biogasproducerande anläggningar i och deras produktionsvolym 2017 och 2018 produktionen (%) Källa: och . De s.k. samrötningsanläggningarna, som svarar för den största an- delen av biogasproduktionen, kan röta olika typer av organiskt ma- terial, t.ex. källsorterat matavfall, slakteriavfall, gödsel och energi- grödor. I dessa anläggningar rötas dock inte avloppsslam. Den svenska biogasproduktionen har företrädesvis växt genom att antalet samrötningsanläggningar har ökat. var produktionen av biogas i samrötningsanläggningar knappt 200 GWh, vilket kan jämföras med produktionen som var ungefär fem gånger så stor. Noterbart är dock att minskade produktionen i samrötningsanläggningar och vid av- loppsreningsverk , om än bara i liten omfattning. I den nationella avfallshanteringsplanen som antogs konstateras det att många samrötningsanläggningar ligger nära sin maxkapacitet när det gäller inflödet av substrat. Om dessa an- läggningar vill öka inflödet av matavfall kommer det medföra att röt- 19Att antalet anläggningar som utvinner biogas vid deponier har ökat trots att det är tillåtet att deponera organiskt material och att gasuppsamling från deponier väntas minska. Ökningen av antalet anläggningar beror främst på att ett antal mindre befintliga deponigasanläggningar tillkom i statistiken. Detta kan förklaras av att de inte har rapporterat gasuppsamling tidigare. En annan förklaring kan vara att de har instal- lerat gasuppsamlingsutrustning. 20Den förgasningsanläggning som redovisas är den s.k. Gobigasanläggningen i som lades ner . Eftersom Gobigas var en demonstrationsanläggning varierade gasproduk- tionen mellan åren som en konsekvens av hur anläggningen körs. Innan nedläggningen kördes anläggningen i kontinuerlig drift för att demonstrera tekniken under en längre sammanhängande period, vilket förklarar ökningen . ningen av gödsel måste minska vid de berörda samrötningsanlägg- ningarna, eller att kapaciteten måste utökas.21 Den genomsnittliga produktionen per anläggningstyp redovisas i figur 3.2. Figur 3.2 Medelproduktion per anläggningstyp (GWh) 3.4.6Var produceras biogasen? Den biogasproduktion som förekommer vid de 140 största renings- verken är spridd över hela landet. Volymmässigt är produktionen dock koncentrerad till och då företrädesvis till stor- stads- och jordbruksregioner. Ungefär en femtedel av gasen produ- cerades i , följt av () respek- tive ().22 Den relativt sett goda till- gången till substrat i form av gödsel, matavfall och avloppsslam i dessa områden bidrar till detta, men även möjligheterna att distri- buera gasen via rörledning och därtill förhållandevis goda möjlig- heter att få avsättning för uppgraderad gas. 21Naturvårdsverket, Att göra mer med mindre – Nationell avfallsplan och avfallsförebyggande program 2018—2023 (Rapport 6857, ), s. 112. 22Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester (ER 2019:23). Rötning av substrat i syfte att producera biogas resulterar i vissa rest- produkter. Beroende på substratets ursprung har dessa rötrester olika egenskaper och användningsområden. De rötrester som kommer från samrötnings- och gårdsanläggningar brukas benämnas biogödsel och de rester som kommer från avloppsreningsverk kallas ofta för rötslam. Möjligheterna för biogasproducenterna att sälja eller an- vända denna rötrest på något annat sätt påverkar de ekonomiska för- utsättningarna för biogasproduktionen (se vidare kapitel 7). producerades 2 780 kiloton rötrest (våtvikt). Av röt- resten från samrötnings- och gårdsanläggningarna användes allt som gödningsmedel. Motsvarande siffra för avloppsreningsverken var 40 procent.23 3.5Hur används biogasen? Biogas har flera olika användningsområden. Enligt Energimyndig- heten finns det dock ingen samlad statistik över den totala biogasan- vändningen i , men den uppskattades till ca . Av detta var importerad biogas, vilket kan jäm- föras med 2016 då den importerade biogasens andel bara var och 2017 då importandelen uppgick till . Ungefär två tredjedelar av den importerade biogasen kommer från och resten från övriga (se vidare nedan). I figur 3.3 redovisas hur den biogas som har producerats i –2018 har använts. 23Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester (ER 2019:23), s. 20. Figur 3.3 Användning av biogas som har producerats i 2018 Källa: , ER 2019:23. I tabell 3.3 redovisas den huvudsakliga användningen . Tabell 3.3 Användning av biogas som producerats i och 2018 Användning (GWh) Användning (GWh) Saknade data/värmeförluster Källa: och ER 2019:23. Betraktar man trenderna när det gäller biogasanvändningen kan det nämnas att facklingen av gas ökade med från en stabil nivå under . facklingen kvar på den högre nivån. Fackling innebär att gasen för- bränns utan att energiinnehållet tas till vara. Fackling används vanli- gen endast under korta perioder och då som en följd av att det har uppstått driftsproblem i produktionen eller för att gasen inte upp- fyller de kvalitetskrav som ställs. Som redan har nämnts tidigare är det ur klimatperspektiv bättre att förbränna gasen än att släppa ut den oförbränd, och miljölagstiftningen ställer därför krav på att gasen ska kunna facklas bort. Enligt Energimyndigheten kan den ökade facklingen eventuellt förklaras av att det har blivit svårare att få avsättning för gasen som en följd av en tilltagande prispress som i sin tur anges vara en konse- kvens av ökad import av biogas från Danmark.24 Drivkrafterna bakom den ökade importen från beskrivs närmare i betänkandets kapitel 7. Det kan även noteras att gasen vanligen används på olika sätt be- roende på i vilken typ av anläggning den har producerats. Av den gas som produceras i samrötningsanläggningar går till uppgradering. Motsvarande siffra för avloppsreningsverken var 2018 och för gårdsanläggningar 32 procent.25 En förklaring till denna fördelning är att det krävs en viss storlek på produktionen för att det ska vara lönsamt att investera i en uppgraderingsanlägg- ning. Den biogas som produceras vid gårdsanläggningar eller depo- nier används främst för el- och värmeproduktion. Uppgraderad biogas används som drivmedel Av den uppgraderade biogasen används som driv- medel i olika typer av gasfordon. Försäljningen av fordonsgas ökade kraftigt men ökningstakten har avstannat och märks en mindre nedgång.26 uppgick leveranserna av fordonsgas till och är därmed fjärde vanligaste drivmedel (efter bensin, diesel och HVO).27 24Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester 2017 (ES 2018:08), s. 12. 25Energimyndigheten, Produktion och användning av biogas och rötrester (ER 2019:23), s. 13. 26www.energigas.se (). 27Energimyndigheten, Drivmedel 2018 – Redovisning av rapporterade uppgifter enligt drivme- delslagen, hållbarhetslagen och reduktionsplikten (ER 2019:14). Av den totala drivmedelanvändningen (91,) sva- rade fordonsgasen dock för bara . Det bör dock noteras att andelen biogas i fordonsgasen har emel- lertid ökat i båda absoluta och relativa tal. var andelen biogas i fordonsgasen 94 procent.28 Av det totala antalet personbilar var gasdrivna 2018.29 Det totala antalet gasfordon ökade stadigt varefter ökningstakten har planat ut. finns dock tecken på att marknaden har vänt uppåt igen. fanns det drygt 54 000 gasfordon i . Av dessa svarade person- och skåpbilar för den överlägset största andelen (). var bussar och resten var tunga fordon. Gas, etanol och biodiesel har varit vanliga drivmedel inom busstrafiken i och har el blivit allt vanligare som drivmedel.30 Inom stadstrafiken har gas använts . I kol- lektivtrafiken är av alla bussar anpassade för att drivas med fordonsgas. Av bussbeståndet i kan gå på gas.31 För lastbilar är alternativa drivmedel som el, etanol och gas fort- farande relativt ovanligt. För både tunga och lätta lastbilar är gas det vanligaste alternativa drivmedlet, om man bortser från att dieselfor- don även kan drivas med HVO som blandas med fossil diesel.32 Bland de lätta lastbilarna är det som är gasdrivna. Bland de tunga lastbilarna ökar gasdriften, om än från en låg nivå. På global nivå är användningen av biogas inom transportsektorn ännu mycket liten och begränsad till ett fåtal länder, däribland och . Globalt sett är etanol det största biodrivmedel av världsmarknaden. På andra plats kommer bio- diesel i form av FAME och på tredje plats HVO med 4,6 procent.33 28www.energigas.se (). 29Trafikanalys, Fordon 2018. 30Energimyndigheten, Rapportering av Underlag till rapportering enligt direktiv om utbyggnad av infrastrukturen för alternativa bränslen (2019). Det går inte att urskilja fordon som drivs på LNG från de som drivs på CNG i vägtrafikregistret. Detta kommer dock att vara möjligt . 31Trafikanalys, Fordon 2018. 33REN21, Renewables 2019 – Global status report.