sou · H8B34 · 2020-01-29 00:00:00 — Som framgår av tabell 9.6 uppskattar studien massabrukets relativa kostnad för koldioxidavskiljning till per ton medan stålbrukets kostnad uppskattas till per ton. avskiljer väsentligt mer koldioxid än massabruket och föga förvånande svarar driftskostnaden för en högre andel av totalkostnaden på stål- verket jämfört med på massabruket. NordiCCS har utfört fallstudier för hur de olika delarna i CCS- kedjan skulle kunna utföras och vad de skulle kosta för olika större energi- och industrianläggningar i . Förutsättningar och potential för bio-CCS i den relativa kostnaden för koldioxidavskiljning har en lokaliserings- faktor använts som innebär att kostnaden blir högre om en anläggning är lokaliserad i ett område med hårt klimat eller låg befolkningstäthet. Lokaliseringsfaktorn får konsekvensen att den relativa kostnaden för koldioxidavskiljning blir högre i norra jämfört med i de södra delarna. Lokaliseringsfaktorn syftar alltså inte till att väga in transportavståndet till en möjlig lagringsplats, utan ska enbart justera kostnaden för avskiljning av koldioxid. NordiCCS uppskattar den relativa kostnaden för koldioxid- avskiljning vid massa- och pappersanläggningar belägna runt till per ton avskild koldioxid medan massa- och pappersanläggningar belägna längre söderut längs med Norrlands- kusten beräknas ha en relativ kostnad för koldioxidavskiljning i stor- leksordningen 70–per ton. Kostnaden sjunker till strax per ton för den enda massa- och pappersanläggningen i studien som ligger i Sydsverige.19 Den uppskattade kostnaden för koldioxidavskiljning för massa- och pappersanläggningar är således högre än i studien från och , men den ligger inom samma härad. Osäkerheten som är förknippad med båda studierna är hög, bl.a. eftersom ingen av studierna tar hänsyn fullt ut till platsspecifika faktorer. Båda studierna avser kostnader när tekniken för avskiljning redan fått viss spridning. En studie från SINTEF, och tek- niska högskola har bl.a. undersökt hur kostnaden för koldioxid- avskiljning vid ett massabruk påverkas av avskiljningsgraden, dvs. av hur stor andel av den totala mängden koldioxid i rökgaserna som avskiljs.20 Studien landar i att ett hypotetiskt men typiskt massabruk skulle ha en avskiljningskostnad på 41–per ton koldioxid. Den låga delen av intervallet gäller för s.k. partiell avskiljning där mäng- den tillgänglig ånga begränsar andelen koldioxid som avskiljs. Den höga delen av kostnadsintervallet gäller för maximal avskiljning av koldioxid, vilket innebär att anläggningen måste investera i en ytter- ligare barkpanna för att producera tillräcklig mängd ånga för avskilj- ningen. Studien visar således att det kan vara fördelaktigt ur kostnads- synpunkt att låta mängden tillgänglig ånga styra hur mycket koldioxid 19Skagestad m.fl. (2015). 20Skagestad m.fl (2018). Förutsättningar och potential för bio-CCS i som avskiljs från en anläggning och att inte alltid eftersträva maximal avskiljningsgrad. Det är viktigt att påpeka att flertalet anläggningar inom massa- och pappersindustrin i är s.k. integrerade bruk som produ- cerar både massa och papper samt kartong. Integrerade bruk använ- der stora mängder ånga vid tillverkningen av papper och kartong och har därför ofta sämre tillgång till överskottsånga än rena massabruk. Integrerade bruk kan alltså tvingas investera i ytterligare en bark- panna för att avskilja koldioxid, vilket ökar den relativa kostnaden för koldioxidavskiljning. Integrerade bruk är också generellt sett nettokonsumenter av el i stället för nettoproducenter som rena massa- bruk kan vara. Detta innebär att bortfall av egenproducerad el måste kompenseras med el köpt från nätet vilket enligt studien också ökar kostnaden. En slutsats studien drar är därför att flertalet bruk i , eftersom de är integrerade bruk, har högre kostnader för ånga och därmed även för koldioxidavskiljning än det hypotetiska massabruket i exemplet. När ånga används för koldioxidavskiljning vid ett massabruk sker det oftast på bekostnad av el- och fjärrvärmeproduktion. Ovan nämnda studie visar att kostnaden för ånga ökar om elen som i stället hade kunnat produceras är berättigad till elcertifikat. Elcertifikats- systemet kan därför i vissa fall försämra de ekonomiska förutsätt- ningarna för bio-CCS. NordiCCS har beräknat den relativa kostnaden för koldioxid- avskiljning för ett avfallskraftvärmeverk beläget på den svenska väst- kusten och den uppskattas till per ton koldioxid. Den bio- gena andelen av anläggningens koldioxidutsläpp är . Den relativa kostnaden för koldioxidavskiljning är starkt beroende av mängden koldioxid som avskiljs. Det avfallskraftvärmeverk som in- går i NordiCCS studie har väsentligt lägre koldioxidutsläpp än flera av de massa- och pappersanläggningar som också omfattas. Den relativa kostnaden för koldioxidavskiljning vid det avfalls- kraftvärmeverk som ingår i det norska beräknades 2018 till per ton koldioxid. Den tekniska livsläng- den för avskiljningsanläggningen antas då vara och kostnaden gäller prisnivå. En norsk krona var 2018 värd mellan 1,05 och . Kostnadsuppskattningen ska uppdateras inom ramen för projektet 2020.21 21Gassnova, , personlig kommunikation (2019). Förutsättningar och potential för bio-CCS i Exergi har presenterat en grov uppskattning av vad det skulle kosta att avskilja koldioxid från deras biobränsleeldade panna för kraftvärmeproduktion i , . Den relativa kostnaden uppskattas till per ton koldioxid. Den lägre kostnaden för koldioxidavskiljning vid jäm- fört med ovan nämnda exempel förklaras enligt Exergi av möjligheten att integrera avskiljningen med fjärrvärmeproduktionen, dvs. genom energiåtervinning och processintegration mot kraftvärme.22 En i internationella studier ofta citerad kostnadsuppskattning för avskiljning av koldioxid vid ett modernt kolkraftverk är per ton koldioxid vid produktion av el, inte av el och fjärrvärme.23 Sum- man används ibland som en approximation av avskiljningskostnaden även för biobränsleeldade kraftverk, vilket kan motiveras av att kon- centrationen av koldioxid i rökgaserna är ungefär densamma.24 Vissa biologiska eller kemiska processer genererar koldioxid i mycket hög koncentration (upp emot ren koldioxid). Ett exempel på detta är tillverkning av etanol genom fermentering (jäsning) av biosubstrat. Kostnaden för att avskilja koldioxid för vidare transport till lagringsplats eller CCU är av lättförståeliga skäl låg när koldioxidkoncentrationen är mycket hög. Ett svenskt exem- pel är Lantmännen Agroetanol utanför som producerar etanol från framför allt spannmål. Koldioxiden som bildas vid fer- menteringen tas tillvara och förvätskas till kolsyra som används inom livsmedelsindustrin och som köldmedium (CCU). Mängden koldioxid som avskiljs är dock liten i jämförelse med vad CCS inklusive bio-CCS tillämpat på de stora punktutsläppskällorna i skulle generera. En annan process som ger upphov till koncentrerad koldioxid är uppgradering av naturgas eller biogas. Uppgradering innebär att halten metan i rågasen höjs genom att koldioxid, och ibland även andra ämnen i lägre koncentrationer, avskiljs. Detta är ofta nödvändigt för att gasen ska vara säljbar. Uppgradering av naturgas sker globalt sett i mycket stor skala och är i flera fall den verksamhet som ger upphov till den koldioxid som lagras i befintliga CCS-projekt, t.ex. Sleipner och Snøhvit i . Uppgradering av biogas sker i mindre skala på ett stort antal platser i , dock utan koppling till koldioxidlagring. 22Stockholm Exergi, , personlig kommunikation (2019). 23Rubin m.fl. (2015). 24National , (2018). Förutsättningar och potential för bio-CCS i NordiCCS har studerat transportkostnader för avskild koldioxid från kluster av anläggningar i . De kluster som berör är för anläggningar 1. runt , 2. utmed södra kusten, 3. i och 4. utmed den svenska (söder om ). Transport av koldioxid antas ske till någon av tre hypotetiska lagringsplatser under havsbottnen: Utsira utanför , Gassum i () eller Faludden i södra (). Transport via rörledning jämförs med transport via fartyg. I flera fall jämförs olika kombinationer av trans- portmetoder och lagringsplatser. Transportkostnaden beror huvudsakligen på volymen koldioxid som ska transporteras och på transportavståndet. Rörledningstrans- port är mer konkurrenskraftigt gentemot fartygstransport för stora volymer koldioxid. Vid transport av koldioxid medför rörledningstransport lägre kostnad än fartygstransport på sträckor upp till . Vid transport av koldi- oxid medför rörledningstransport lägre kostnader än fartygs- transport upp till cirka 275 km.25 Långa transportavstånd talar för fartygstransport eftersom kost- naden för detta transportsätt inte ökar lika starkt med transport- avståndet som rörledningstransport gör. Fartygsbaserad transport innebär förvisso högre driftskostnader än rörledningstransporter men investeringskostnaden för rörledningar är betydande. Eftersom framtida lagringsplatser sannolikt kommer att uppföras under havs- botten blir transportavstånden generellt sett relativt långa för svenska anläggningar, vilket talar för fartygsbaserade transportlösningar. Enligt NordiCCS uppgår transportkostnaden generellt till 12– per ton för nordiska anläggningar. I de flesta fall (av studerade transportkombinationer i ) beräknas fartygs- transporter bli billigare än rörledningstransporter. Fartygsbaserad transport har en stor fördel jämfört med rörled- ningstransport i och med att flexibiliteten är mycket större. Detta är särskilt viktigt i uppbyggnadsfasen av CCS inklusive bio-CCS när osäkerheten är stor vad gäller koldioxidvolymer och tidslinje för när avskiljning kommer igång på olika anläggningar. Om volymen koldi- oxid som behöver transporteras ökar kan transportsystemets kapa- 25Johnsson & Kjärstad (2019). Förutsättningar och potential för bio-CCS i citet relativt enkelt ökas genom att ytterligare ett fartyg tas i anspråk för koldioxidtransport. Ett och samma fartyg kan också lasta koldi- oxid i flera hamnar på samma rutt. Fartyg som transporterar koldi- oxid kan också, åtminstone efter mindre modifikationer, frakta andra produkter, t.ex. LPG (liquified gas). När en rörled- ning väl är byggd kan den inte transportera mer koldioxid än vad den är dimensionerad för och den kan naturligtvis inte ändra sträckning. Tabell 9.7 visar uppskattade transportkostnader för olika kom- binationer av kluster, lagringsplatser och transportmetoder. Källa: Skagestad m.fl (2015). Transportkostnaden ökar med avstånd till lagringsplats, men kost- nadsökningen är trots allt begränsad för fartygsalternativet. Fartygs- transport från Skagerackklustret till Utsira beräknas kosta per ton koldioxid, vilket kan jämföras med per ton för far- tygstransport mellan Bottenvikenklustret och Utsira ‒ en mer än så lång distans. Fartygstransport innebär att fördelen av samarbete mellan flera anläggningar i ett regionalt kluster blir mindre uttalad jämfört med rörledningstransport. Flera anläggningar inom ett avgränsat geogra- fiskt område kan dock dela på mellanlager och hamn. Koldioxiden kan transporteras till mellanlagret via kortare rörledningar eller, åt- minstone inledningsvis, på lastbil eller tåg. Att flera anläggningar kan nyttja samma lagringsplats är av stor betydelse för att hålla nere kost- naden oavsett transportmetod. Förutsättningar och potential för bio-CCS i En anläggnings geografiska läge i har således betydelse för transportkostnaden men är inte avgörande för om anläggningen kan vara en kandidat för inklusive bio-CCS eller inte (gäller anlägg- ningar utmed kusten eller vid och ). Platsspecifika faktorer kan påverka kostnaden för koldioxidavskiljning väsentligt mer än vad det geografiska läget påverkar transportkostnaden. Iett utbyggt CCS-system där koldioxidavskiljning sker på flera anläggningar som kan dela på viss transportinfrastruktur och lagrings- plats är kostnaden för koldioxidavskiljning den klart dominerande kostnadsposten. I ett utbyggt CCS-system är investeringskostnaderna iavskiljningsutrustning väsentligt högre än investeringskostnaderna för transportinfrastruktur. I en uppbyggnadsfas av CCS inklusive bio-CCS, där mängden avskild koldioxid är lägre än , kan dock investeringarna i transportinfrastruktur vara i samma storleksordning som investeringarna i avskiljningsanlägg- ningar.26 Lagringskostnaden är i hög grad beroende av platsspecifika para- metrar. Exempel på betydelsefulla parametrar som påverkar lagrings- kostnaden är lagringsplatsens kapacitet (mängd koldioxid som kan lagras), möjlig injekteringshastighet (styr hur många injekterings- brunnar som måste borras), krav på borrbrunnarnas komplexitet och geografisk lokalisering (t.ex. på land eller till havs). Dessa parametrar är okända eller uppskattade med mycket hög osäkerhet för flertalet potentiella lagringsplatser i eller i närområdet vilket gör det svårt att beräkna lagringskostnader. Bra kostnadsuppskattningar krä- ver tillgång till mer information om de potentiella lagringsplatserna. Inom kombinerades tillgänglig information om potentiella lagringsplatser i med generella kost- nadsuppskattningar tillgängliga från EU-samarbetet ZEP (European technology platform for zero emission fossil fuel power plants). Den lägsta lagringskostnaden uppskattades till per ton koldioxid för Utsira, vilket är den potentiella lagringsplats för vilken mest information finns tillgänglig. Den högsta lagringskostnaden, per ton koldioxid, angavs för de potentiella lagringsplatser där minst 26Gardarsdottir m.fl. (2018). Förutsättningar och potential för bio-CCS i information finns tillgänglig. Den svenska potentiella lagringsplatsen som benämns Faludden uppskattades ha lagringskostnaden per ton koldioxid. Skillnader i lagringskostnad för olika potentiella lagringsplatser kan innebära att totalkostnaden för transport och lagring för en svensk anläggning blir lägre för en mer avlägsen lagringsplats än för en mer närliggande. Huvudorsaken till detta är att transportkostna- den endast ökar långsamt med transportavståndet vid fartygstrans- porter av koldioxid. NordiCCS drar därför slutsatsen att ett gemen- samt nordiskt koldioxidlager i under , dit koldioxid kan fraktas på fartyg, skulle innebära stora skalfördelar och kan vara en fördelaktig lösning ur ett ekonomiskt perspektiv. De kostnadsuppskattningar som gjorts för koldioxidlagring inom ramen för stämmer relativt väl överens med andra uppskattningar som gjorts. I tidigare nämnda studie av fors- kare från och dras slut- satsen att kostnaden för den koldioxidlagring som skett vid det norska Sleipnerfältet i med säkerhet understiger per ton.27 Investeringskostnaden för lagrings- platsen under Sleipnerfältet var enligt IPCC och den årliga driftskostnaden (inklusive skatt). Ungefär koldioxid injekteras vid Sleipnerfältet. FN:s klimatpanel IPCC bedömer i sin specialrapport om CCS att lagringskostnaden i akviferer under uppgår till per ton koldioxid. Kostnaden för lag- ring i tömda gas- eller oljefält under uppskattas vara något lägre, 4–per ton koldioxid.28 uppskattar kostnaden för geologisk lagring i till per ton koldi- oxid, inklusive kostnad för övervakning av hur injekterad koldioxid beter sig i lagringsplatsen. Kostnadsintervallet inkluderar koldioxid- lagring på land vilket är billigare än lagring till havs.29 IPCC har uppskattat kostnaden för övervakning av en lagrings- plats till 0,1–0,per ton koldioxid som injekterats. Då antas att övervakning av en lagringsplats sker när injektering av koldioxid pågår och därefter i ytterligare 50 år.30 27Karlsson m.fl. (2017). 28IPCC (2005). 29National , (2018). 30IPCC (2005). Förutsättningar och potential för bio-CCS i 9.2.4Sammantagen kostnadsuppskattning, realiserbar potential för bio-CCS och framtida kostnadsutveckling Sammantagen kostnadsuppskattning och realiserbar potential för bio-CCS Givet nuvarande kunskapsläge om CCS-kedjans beståndsdelar är det inte möjligt att med precision ange en kostnad för bio-CCS vid svenska anläggningar. Detta beror delvis på att erfarenheterna av de tekniker som ingår i kedjan är begränsade, men också på att kostna- den till väldigt stor del är beroende av platsspecifika förutsättningar som inte är kända eller undersökta . Utifrån befintliga studier drar utredningen slutsatsen att koldi- oxidavskiljning sannolikt kan genomföras till en kostnad i intervallet 400–per ton avskild koldioxid på anläggningar inom massa- och pappersindustrin med gynnsamma förutsättningar för bio-CCS. Detta förutsätter sannolikt partiell koldioxidavskiljning i flera fall, där endast den koldioxid som går att avskilja till lägst kostnad på en anläggning blir föremål för bio-CCS. Vilken mängd koldioxid som avskiljs vid en anläggning kan också begränsas till den mängd som kan avskiljas med hjälp av den överskottsvärme som finns tillgänglig, för att hålla nere kostnaden per avskilt ton koldi- oxid. Exergis egna beräkningar tyder på att samma kostnads- intervall, 400–per ton avskild biogen koldioxid, är rimligt att anta även för kraftvärmeanläggningar med goda förutsättningar för bio-CCS. Hur stor den samlade potentialen för avskiljning av biogen koldi- oxid är i kostnadsintervallet 400–per ton är av redan nämnda skäl mycket svårt att precisera , men utredningen bedömer att den sannolikt är i storleksordningen flera miljoner ton. Det bör vidare finnas en avsevärd potential för avskiljning av bio- gen koldioxid till en kostnad som understiger per ton inom massa- och pappersindustrin samt el- och värmeproduktion inklusive avfallsförbränning. Utredningen bedömer att denna poten- tial överstiger . Denna potential kan kategoriseras som den realiserbara potentia- len för bio-CCS i , givet att koldioxiden även går att trans- portera till en lagringsplats. Som framgår av avsnitt 9.1.2 och 9.2.2 är förutsättningarna för fartygsbaserad transport av koldioxid generellt Förutsättningar och potential för bio-CCS i Utredningen bedömer därför att den realiserbara potentialen för bio-CCS i uppgår till biogen koldioxid i ett 2045-perspektiv. Den utförligaste studien som finns tillgänglig om transportkost- nader för koldioxid i en nordisk kontext indikerar transportkostnader i intervallet 150–per ton för svenska anläggningar, givet att det handlar om fartygsbaserade transporter. Studien förutsätter dock en situation där ett flertal anläggningar inom ett begränsat geografiskt område avskiljer koldioxid och kan dela på viss transportinfrastruktur. I frånvaro av en sådan skalfördel kommer transportkostnaden att vara högre. Skalfördelarna vid fartygsbaserade transporter är dock betydligt mindre än vid rörledningsbaserade transporter. Transport- kostnaden beror också på vilka lagringsplatser som kommer att finnas tillgängliga och om de kan ta emot koldioxid lastad på fartyg. Utredningen uppskattar att transportkostnaden för svenska an- läggningar kan komma att vara 150–per ton koldioxid, men konstaterar att bedömningen är osäker. Om det norska Full- skaleprojektet genomförs enligt plan kommer det att generera viktig kunskap och erfarenhet kring fartygsbaserad transport av avskild koldioxid, inklusive om kostnaden. Utredningen bedömer att koldioxidlagring kan ske till en kostnad av 100–per ton koldioxid, inklusive kostnad för att över- vaka lagringsplatsen i enlighet med CCS-direktivet. Summeras uppskattningarna ovan för hela CCS-kedjan erhålls kostnadsintervallet 650–per ton koldioxid för den kate- gori av anläggningar inom massa- och pappersindustrin och kraft- värmeproduktion som har mest gynnsamma förutsättningar för kol- dioxidavskiljning. Det finns som tidigare nämnts anläggningar i som i be- fintliga industriella processer får koldioxid i mycket hög koncentra- tion. Dessa anläggningar skulle därför ha en låg eller obefintlig till- kommande kostnad för att producera koldioxid av tillräcklig renhet för vidare transport och geologisk lagring. Kostnad tillkommer dock för komprimering av koldioxid samt för transport och lagring. Efter- som dessa anläggningar genererar relativt små mängder koldioxid skulle investeringarna som krävs i framför allt transport- infrastruktur leda till höga kostnader uttryckt som kronor per ton koldioxid. Om dessa anläggningar fick möjlighet att dela transport- infrastruktur med en eller flera stora koldioxidkällor skulle de dock SOU 2020:4Förutsättningar och potential för bio-CCS i kunna genomföra bio-CCS till en betydligt lägre kostnad än om de agerar på egen hand. Anläggningar som går i bräschen för tillämpning av CCS inklu- sive bio-CCS kommer att möta högre kostnader än anläggningar som följer efter i ett senare skede, när teknik och systemlösningar mognat. Eventuella svenska projekt inom bio-CCS förväntas tids- mässigt följa bakom det norska och projekt i och , som planerna för dessa ser ut . Eftersom svenska CCS-projekt i närtid förutsätter lag- ring av koldioxid i annat land kommer inte svenska projekt inom bio-CCS att vara de första som genomförs i vårt närområde. Den kostnadsbedömning som utredningen presenterar utgår därför från att vissa läreffekter av dessa första projekt i andra länder kan nyttjas av tidiga svenska projekt. Det är viktigt att påpeka att de första storskaliga CCS-projekten i kan komma att ha kostnader som är högre, men sannolikt inte mycket högre, än de kostnader utredningen uppskattar för svenska projekt inom bio-CCS. Koldioxidavskiljning beräknas inom kosta 710 respektive per ton för de två anläggningarna som ingår i projektet. Den relativa kost- naden för hela CCS-kedjan inklusive transport och lagring uppskat- tas till 1 440 respektive per ton. I kostnaden ingår hela utgiften för transport- och lagringsinfrastrukturen vilken delvis är kraftigt överdimensionerad i förhållande till den mängd koldioxid som planeras avskiljas från de två norska anläggningarna. Kostnaden per ton lagrad koldioxid blir väsentligt lägre om kostna- den för transport- och lagringsinfrastrukturen fördelas på en större mängd lagrad koldioxid med hänsyn till den faktiska kapaciteten. Den tekniska livslängden för avskiljningsanläggningar och infra- struktur antas vara och kostnaden gäller prisnivå. En norsk krona var 2018 värd 1,05–1,. Kostnadsuppskattningarna inom ramen för ska uppdateras 2020. Den kostnadsuppskattning som genomfördes resulterade i lägre uppskattade kostnader jämfört med vad som tidigare redovisats. Utredningen har tagit del av mer platsspecifika inledande beräk- ningar framtagna av Exergi. Exergis egna be- räkningar stärker bilden att de kostnadsintervall utredningen anger, 31Gassnova, , personlig kommunikation (2019). Förutsättningar och potential för bio-CCS i 400–per ton avskild biogen koldioxid och ytterligare 250–för transport och lagring, är rimliga för en kraft- värmeanläggning med goda förutsättningar för bio-CCS som byggs i ett relativt tidigt skede. Hur CCS utvecklas internationellt påverkar kostnadsutveck- lingen för svensk bio-CCS framöver i hög grad. Platsspecifika för- studier krävs för att uppskatta kostnaden för enskilda projekt. Generellt blir teknik billigare med tiden i takt med att tekniken får spridning och erfarenheterna av den ökar. Detta har exempelvis varit fallet för sol- och vindkraft som uppvisat kraftigt sjunkande kost- nader som kraftslagen genomgått en markant expansions- fas . Även om flertalet tekniker som tillämpas inom CCS-kedjan är beprövade har området inte genomgått någon expan- sionsfas liknande den som skett och sker för förnybar energi och energilagring. Potentialen för kostnadsreduktioner bör alltså rent generellt vara betydande för CCS-teknik, under förutsättning att fler CCS-projekt kommer till stånd . Certifieringsorganet Det uppskattar att kostna- den för CCS kommer att sjunka med 15–för varje för- dubbling av den installerade effekten. Om det byggs 60 nya full- skaliga avskiljningsanläggningar i världen bör kostnaden sjunka med 30procent jämfört med dagens nivå, enligt samma källa.32 Andra stu- dier pekar i samma riktning.33 9.3Kunskapsläget om CCS och bio-CCS och hur detta kan förbättras